JP2007247612A - Control unit for internal-combustion engine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control unit for an internal-combustion engine capable of preventing exhaust emissions from becoming worse even if exhaust gas is returned to suction side during acceleration of engine. <P>SOLUTION: A control unit is applied to a V type engine 1 in which the suction side of each cylinder 3 is connected to a common suction surge tank 10, and provided with variable nozzle turbo-chargers 7L, 7R, EGR passages 16L, 16R, and EGR valves 18L, 18R corresponding to respective banks 2L, 2R. When the engine 1 is accelerating and returning exhaust gas to the suction surge tank 10, ECU20 controls the open degree of EGR valve 18L of the one bank 2L side and the opening degree of nozzle of a turbo-charger 6L of the bank 2L so as to increase fresh charge volume, and controls open position of the EGR valve 18R of the other bank 2R side and the degree of nozzle opening of the turbo-charger 6R so that change of EGR gas volume associated with control of the other bank 2L side may be compensated, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、一対の気筒群を有し、各気筒群の吸気側がそれぞれ共通の吸気集合部に接続され、排気側が気筒群毎に異なる排気通路に接続され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 having a pair of cylinder groups, each of which has an intake side connected to a common intake manifold portion, and whose exhaust side is connected to an exhaust passage different for each cylinder group.

各バンクの気筒群のそれぞれの吸気側が共通のインテークマニホールドに接続されるとともに排気側が異なる排気通路に接続され、かつ各排気通路に可変ノズル式のターボ過給機及び排気浄化装置が設けられ、さらに各排気通路がＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路を介してインテークマニホールドとそれぞれ接続されたＶ型内燃機関に適用され、各バンクの排気通路間における排気流量差を推定し、この排気流量差が減少するようにＥＧＲ弁、ターボ過給機のノズル開度、及び可変動弁機構の少なくともいずれか１つを制御する制御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が存在する。   Each of the cylinder groups of each bank is connected to a common intake manifold and the exhaust side is connected to a different exhaust passage, and each exhaust passage is provided with a variable nozzle turbocharger and an exhaust purification device. Each exhaust passage is applied to a V-type internal combustion engine connected to an intake manifold via an EGR passage provided with an EGR valve, and an exhaust flow difference between the exhaust passages of each bank is estimated, and this exhaust flow difference is reduced. A control device that controls at least one of an EGR valve, a nozzle opening degree of a turbocharger, and a variable valve mechanism is known (see Patent Document 1). In addition, there is Patent Document 2 as a prior art document related to the present invention.

特開２００５−３６６６３号公報JP 2005-36663 A 特開２００５−３６６６２号公報JP 2005-36662 A

このようなＶ型内燃機関では、内燃機関の加速時に新気の確保及び排気ガスを吸気側に還流させる排気還流（以降、ＥＧＲと略称することもある。）を実施する場合、ターボ過給機のノズル開度を閉じ側に制御するが、このノズル開度の閉じ側への制御により吸気側に還流される排気ガス量が増加して各気筒群に供給される新気量が減少し、その影響により排気エミッションが悪化するおそれがある。上述した先行技術文献には、内燃機関の加速時にＥＧＲを実施する場合における各ターボ過給機のノズル開度及び各ＥＧＲ弁の開度などの制御に関して記述がない。なお、以降、内燃機関の吸気側に還流される排気ガスをＥＧＲガスと呼ぶこともある。   In such a V-type internal combustion engine, when the internal combustion engine is accelerated and the exhaust gas recirculation (hereinafter sometimes abbreviated as EGR) for recirculating the exhaust gas to the intake side is performed, the turbocharger is used. The nozzle opening is controlled to the closed side, but by controlling the nozzle opening to the closing side, the amount of exhaust gas recirculated to the intake side increases and the amount of fresh air supplied to each cylinder group decreases. The exhaust emission may be deteriorated by the influence. The above-mentioned prior art documents do not describe the control of the nozzle opening of each turbocharger and the opening of each EGR valve when EGR is performed during acceleration of the internal combustion engine. Hereinafter, the exhaust gas recirculated to the intake side of the internal combustion engine may be referred to as EGR gas.

そこで、本発明は、内燃機関の加速時に排気ガスを吸気側に還流させても排気エミッションの悪化を防止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 prevent deterioration of exhaust emission even if exhaust gas is recirculated to the intake side during acceleration of the internal combustion engine.

本発明の内燃機関の制御装置は、一対の気筒群のそれぞれの吸気側が共通の吸気集合部に接続されるとともに排気側が互いに異なる排気通路に接続され、前記吸気集合部に気筒群毎に設けられて前記吸気集合部に新気を導く吸気通路が接続され、各排気通路には気筒群毎に設けられてタービン入口の断面積を変更可能な可変ノズル式のターボ過給機のタービンが設けられるとともに、前記吸気集合部に排気ガスの一部を還流させる気筒群毎のＥＧＲ通路が前記タービンよりも上流側に接続され、各ＥＧＲ通路には前記吸気集合部に還流される排気ガスの流量を調整する気筒群毎のＥＧＲ弁を備えた内燃機関に適用される制御装置において、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記吸気集合部に排気ガスを還流させている排気還流時に、一方の気筒群のＥＧＲ弁を略全閉に制御するとともに前記一方の気筒群の吸気通路を介して前記吸気集合部に導かれる新気量が増加するように前記一方の気筒群のターボ過給機のノズル開度を制御し、かつ前記一方の気筒群のＥＧＲ弁の制御及び前記一方の気筒群のターボ過給機のノズル開度の制御に伴って見込まれる前記一方の気筒群のＥＧＲ通路を介して前記吸気集合部に還流される排気ガス量の変化が補償されるように他方の気筒群のＥＧＲ弁の開度及び前記他方の気筒群のターボ過給機のノズル開度をそれぞれ制御する動作制御手段を備えたことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。   In the control device for an internal combustion engine of the present invention, the intake sides of the pair of cylinder groups are connected to a common intake manifold portion and the exhaust sides are connected to different exhaust passages, and the intake manifold portion is provided for each cylinder group. An intake passage for introducing fresh air is connected to the intake manifold, and each exhaust passage is provided with a turbine of a variable nozzle type turbocharger provided for each cylinder group and capable of changing the cross-sectional area of the turbine inlet. In addition, an EGR passage for each cylinder group that recirculates a part of the exhaust gas to the intake air collecting portion is connected to the upstream side of the turbine, and the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake air collecting portion is set in each EGR passage. In a control device applied to an internal combustion engine provided with an EGR valve for each cylinder group to be adjusted, when the internal combustion engine is accelerated and exhaust gas is recirculated to the intake air collecting portion, The turbocharger of the one cylinder group is controlled so that the EGR valve of the cylinder group is substantially fully closed and the amount of fresh air introduced to the intake manifold through the intake passage of the one cylinder group is increased. The nozzle opening is controlled, and the EGR valve of the one cylinder group and the control of the nozzle opening of the turbocharger of the one cylinder group are expected through the EGR passage of the one cylinder group. The operation of controlling the opening degree of the EGR valve of the other cylinder group and the nozzle opening degree of the turbocharger of the other cylinder group so as to compensate for the change in the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold portion By providing the control means, the above-mentioned problem is solved (claim 1).

本発明の制御装置によれば、一方の気筒群のＥＧＲ弁及びターボ過給機のノズル開度の制御により、吸気集合部に導かれる新気量を確実に増加させることができる。また、この一方の気筒群のＥＧＲ弁及びターボ過給機のノズル開度の制御に伴って見込まれる吸気集合部に還流される排気ガス量、すなわちＥＧＲガス量の変化が補償されるように他方の気筒群のＥＧＲ弁の開度が制御されるので、一方の気筒群のＥＧＲ弁及びターボ過給機のノズル開度が制御されても吸気集合部には安定した量のＥＧＲガスが還流される。さらに、一対の気筒群のそれぞれの吸気側は共通の吸気集合部に接続されているので、一対の気筒群の各気筒にそれぞれ略同量の新気及びＥＧＲガスを供給できる。そのため、新気量の不足によるスモーク（スス）の発生やＥＧＲガス量の不足によるＮＯｘ量の増加などの内燃機関の排気エミッションの悪化を防止できる。   According to the control device of the present invention, the amount of fresh air guided to the intake air collecting portion can be reliably increased by controlling the EGR valve of one of the cylinder groups and the nozzle opening of the turbocharger. Further, the other side of the cylinder group is compensated for the change in the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold portion, that is, the EGR gas amount expected in connection with the control of the EGR valve of the one cylinder group and the nozzle opening of the turbocharger. Since the opening degree of the EGR valve of the cylinder group is controlled, even if the EGR valve of one cylinder group and the nozzle opening degree of the turbocharger are controlled, a stable amount of EGR gas is recirculated to the intake manifold portion. The Furthermore, since the intake sides of the pair of cylinder groups are connected to a common intake manifold, approximately the same amount of fresh air and EGR gas can be supplied to each cylinder of the pair of cylinder groups. Therefore, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission of the internal combustion engine such as generation of smoke (soot) due to a shortage of fresh air or an increase in NOx amount due to a shortage of EGR gas.

なお、本発明において「補償」の概念は、一方の気筒群のＥＧＲ弁の開度及びターボ過給機のノズル開度を制御したことによって見込まれる吸気集合部に還流されるＥＧＲガス量の変化が、他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して還流されるＥＧＲガスによって打ち消されるように他方の気筒群のＥＧＲ弁及びターボ過給機のノズル開度を制御することを意味し、他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して還流されるＥＧＲガスによってこのＥＧＲガス量の変化を完全に相殺すること、及びこのＥＧＲガス量の変化を部分的又は不完全に打ち消すなど、ＥＧＲガス量の変化量を減少させることの両方を含む。   In the present invention, the concept of “compensation” is a change in the amount of EGR gas that is recirculated to the intake manifold portion that is expected by controlling the opening of the EGR valve of one cylinder group and the nozzle opening of the turbocharger. Means controlling the EGR valve of the other cylinder group and the nozzle opening of the turbocharger so as to be canceled out by the EGR gas recirculated through the EGR passage of the other cylinder group. The amount of change in the amount of EGR gas is reduced by completely canceling out the change in the amount of EGR gas by the EGR gas recirculated through the EGR passage and partially or incompletely canceling out the change in the amount of EGR gas. Including both.

本発明の制御装置の一形態において、各吸気通路には気筒群毎のＥＧＲ通路が接続されるとともにこのＥＧＲ通路が接続された位置よりも上流側にスロットル弁が設けられ、前記動作制御手段は、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記排気還流時に、前記一方の気筒群の吸気通路に設けられたスロットル弁を新気量が増加するように開き側に制御するとともに、前記他方の気筒群の吸気通路に設けられたスロットル弁を前記他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して還流される排気ガス量が増加するように閉じ側に制御してもよい（請求項２）。この場合、一方の気筒群の吸気通路から供給される新気量をより確実に増加させることができる。また、他方の気筒群の吸気通路から吸気集合部に導かれる新気量が減少するので、他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して還流されるＥＧＲガス量を確実に増加させることができる。   In one embodiment of the control device of the present invention, an EGR passage for each cylinder group is connected to each intake passage, and a throttle valve is provided on the upstream side of the position where the EGR passage is connected. When the internal combustion engine is accelerating and the exhaust gas is recirculated, the throttle valve provided in the intake passage of the one cylinder group is controlled to open so that the amount of fresh air increases, and the other The throttle valve provided in the intake passage of the cylinder group may be controlled to be closed so that the amount of exhaust gas recirculated through the EGR passage of the other cylinder group increases. In this case, the amount of fresh air supplied from the intake passage of one cylinder group can be increased more reliably. Further, since the amount of fresh air guided from the intake passage of the other cylinder group to the intake air collecting portion decreases, the amount of EGR gas recirculated through the EGR passage of the other cylinder group can be reliably increased.

本発明の制御装置の一形態において、各排気通路には前記タービンよりも上流側の排気圧を取得する排気圧取得手段が設けられ、前記動作制御手段は、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記排気還流時に、各排気圧取得手段により取得される排気圧が許容限度を超えて前記内燃機関の燃焼を悪化させる圧力範囲の下限値以下に維持されるように各ターボ過給機のノズル開度を制御してもよい（請求項３）。この形態によれば、各気筒群に設けられたターボ過給機の可変ノズルの閉め過ぎを防止して排気圧の過剰な上昇を防止できる。そのため、一方の気筒群においては、この排気圧の過剰な上昇を防止することで、排気行程時に各気筒から適切に排気を排出させて吸気行程時に各気筒に燃焼に必要な吸気を吸入させることができる。また、他方の気筒群においては、他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して吸気集合部に過剰な量のＥＧＲガスが還流されることを防止できる。   In one form of the control apparatus of the present invention, each exhaust passage is provided with an exhaust pressure acquisition means for acquiring an exhaust pressure upstream of the turbine, and the operation control means is at the time of acceleration of the internal combustion engine. In addition, at the time of exhaust gas recirculation, each turbocharger is maintained so that the exhaust pressure acquired by each exhaust pressure acquisition means is maintained below the lower limit value of the pressure range exceeding the allowable limit and deteriorating the combustion of the internal combustion engine. The nozzle opening degree may be controlled (claim 3). According to this aspect, it is possible to prevent the exhaust nozzle from being excessively raised by preventing the variable nozzles of the turbocharger provided in each cylinder group from being excessively closed. Therefore, in one of the cylinder groups, by preventing this exhaust pressure from rising excessively, exhaust is appropriately discharged from each cylinder during the exhaust stroke, and intake necessary for combustion is drawn into each cylinder during the intake stroke. Can do. Further, in the other cylinder group, it is possible to prevent an excessive amount of EGR gas from flowing back to the intake air collecting portion via the EGR passage of the other cylinder group.

本発明の制御装置の一形態は、前記他方の気筒群のＥＧＲ通路の流路断面積が前記一方の気筒群のＥＧＲ通路の流路断面積よりも広く設定されていてもよい（請求項４）。この場合、他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して吸気集合部にＥＧＲガスを還流させる際、他方の気筒群のターボ過給機のタービン入口における排気圧の上昇を抑えることができる。すなわち、排気圧を無駄に上昇させることなく他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して吸気集合部にＥＧＲガスを還流させることができる。   In one embodiment of the control device of the present invention, the flow passage cross-sectional area of the EGR passage of the other cylinder group may be set wider than the flow passage cross-sectional area of the EGR passage of the one cylinder group. ). In this case, when the EGR gas is recirculated to the intake manifold through the EGR passage of the other cylinder group, an increase in exhaust pressure at the turbine inlet of the turbocharger of the other cylinder group can be suppressed. In other words, the EGR gas can be recirculated to the intake manifold through the EGR passage of the other cylinder group without increasing the exhaust pressure unnecessarily.

この形態は、前記他方の気筒群のＥＧＲ通路が複数設けられるとともに、これら複数のＥＧＲ通路の流路断面積の合計が前記一方の気筒群のＥＧＲ通路の流路断面積よりも広く設定され、前記他方の気筒群の各ＥＧＲ通路には、前記吸気集合部に還流される排気ガスの流量を調整するＥＧＲ弁がそれぞれ設けられ、前記動作制御手段は、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記排気還流時に、前記他方の気筒群の各ＥＧＲ通路にそれぞれ設けられた各ＥＧＲ弁を前記一方の気筒群のＥＧＲ弁の制御及び前記一方の気筒群のターボ過給機のノズル開度の制御に伴って見込まれる前記一方の気筒群のＥＧＲ通路を介して前記吸気集合部に還流される排気ガス量の変化が補償されるように制御してもよい（請求項５）。この場合、内燃機関の加速時であってかつ排気還流時に、他方の気筒群の各ＥＧＲ通路のそれぞれを介して吸気集合部にＥＧＲガスを還流させるので、他方の気筒群のターボ過給機のタービン入口における排気圧を無駄に上昇させることなくＥＧＲガスを吸気集合部に還流させることができる。   In this embodiment, a plurality of EGR passages of the other cylinder group are provided, and the sum of the passage cross-sectional areas of the plurality of EGR passages is set wider than the passage cross-sectional area of the EGR passage of the one cylinder group, Each EGR passage of the other cylinder group is provided with an EGR valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake manifold portion, and the operation control means is at the time of acceleration of the internal combustion engine, At the time of exhaust gas recirculation, each EGR valve provided in each EGR passage of the other cylinder group is controlled by the EGR valve of the one cylinder group and the nozzle opening degree of the turbocharger of the one cylinder group. Control may be performed so as to compensate for a change in the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold through the EGR passage of the one cylinder group that is expected in connection with the control. In this case, when the internal combustion engine is accelerated and the exhaust gas is recirculated, the EGR gas is recirculated to the intake manifold portion through each EGR passage of the other cylinder group, so that the turbocharger of the other cylinder group is recirculated. EGR gas can be recirculated to the intake air collection section without unnecessarily increasing the exhaust pressure at the turbine inlet.

以上に説明したように、本発明によれば、内燃機関の加速時に排気ガスを吸気側に還流させても内燃機関の各気筒に新気及びＥＧＲガスをそれぞれ確実に供給できるので、新気量の不足によるスモークの発生やＥＧＲガス量の不足によるＮＯｘ量の増加などの内燃機関の排気エミッションの悪化を防止できる。   As described above, according to the present invention, fresh air and EGR gas can be reliably supplied to each cylinder of the internal combustion engine even when the exhaust gas is recirculated to the intake side during acceleration of the internal combustion engine. It is possible to prevent deterioration of exhaust emission of the internal combustion engine, such as generation of smoke due to shortage of gas and increase of NOx amount due to shortage of EGR gas amount.

図１は、本発明の制御装置が適用された内燃機関を示している。この内燃機関は、車両に走行用動力源として搭載されるもので、左右のバンク２Ｌ、２Ｒに４つずつ気筒３が設けられたＶ型８気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンと略称することもある。）１として構成されている。左バンク２Ｌの気筒３によって一つの気筒群が構成され、右バンク２Ｒの気筒３によって他の一つの気筒群が構成される。すなわち、エンジン１は、一対の気筒群を有している。   FIG. 1 shows an internal combustion engine to which a control device of the present invention is applied. This internal combustion engine is mounted on a vehicle as a driving power source, and is a V-type 8-cylinder diesel engine (hereinafter also abbreviated as an engine) in which four cylinders 3 are provided in each of the left and right banks 2L and 2R. 1) It is configured as 1. One cylinder group is constituted by the cylinders 3 in the left bank 2L, and another cylinder group is constituted by the cylinders 3 in the right bank 2R. That is, the engine 1 has a pair of cylinder groups.

エンジン１は、バンク毎に設けられた吸気通路４Ｌ、４Ｒ及び排気通路５Ｌ、５Ｒを備えている。各吸気通路４Ｌ、４Ｒには、外部から吸気通路４Ｌ、４Ｒに取り込まれる新気量を検出するエアフローメータ６Ｌ、６Ｒと、ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのコンプレッサ部７ａと、吸気を冷却するインタークーラ８Ｌ、８Ｒと、新気量を調整するスロットル弁９Ｌ、９Ｒとが上流側から順にそれぞれ設けられている。なお、以降、左バンク２Ｌ側のエアフローメータ６Ｌ、ターボチャージャ７Ｌ、スロットル弁９Ｌを、左エアフローメータ６Ｌ、左ターボチャージャ７Ｌ、左スロットル弁９Ｌと呼び、右バンク２Ｒ側のエアフローメータ６Ｒ、ターボチャージャ７Ｒ、スロットル弁９Ｒを、右エアフローメータ６Ｒ、右ターボチャージャ７Ｒ、右スロットル弁９Ｒと呼ぶことがある。図１に示したように、各吸気通路４Ｌ、４Ｒはスロットル弁９の下流にて各バンクに共通の吸気集合部としての吸気サージタンク１０に接続され、吸気サージタンク１０と各バンク２Ｌ、２Ｒの各気筒３とはインテークマニホールド１１Ｌ、１１Ｒを介してそれぞれ接続されている。各排気通路５Ｌ、５Ｒは、その一部を構成するエキゾーストマニホールド１２Ｌ、１２Ｒを介して各バンク２Ｌ、２Ｒの各気筒３と接続されている。また、各排気通路５Ｌ、５Ｒには、ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのタービン部７ｂ、タービン部７ｂの入口の排気圧に応じた信号を出力する排気圧取得手段としての圧力センサ１９、排気浄化触媒１３、空燃比センサ１４、Ｏ_２センサ１５、がそれぞれ設けられている。ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒは、開度調整が可能なノズル装置（不図示）をタービン部７ｂ側に備えた可変ノズルターボチャージャである。 The engine 1 includes intake passages 4L and 4R and exhaust passages 5L and 5R provided for each bank. In each of the intake passages 4L and 4R, air flow meters 6L and 6R for detecting the amount of fresh air taken into the intake passages 4L and 4R from the outside, a compressor section 7a of the turbochargers 7L and 7R, and an intercooler 8L for cooling the intake air 8R and throttle valves 9L and 9R for adjusting the amount of fresh air are provided in order from the upstream side. Hereinafter, the air flow meter 6L, the turbocharger 7L, and the throttle valve 9L on the left bank 2L side are referred to as the left airflow meter 6L, the left turbocharger 7L, and the left throttle valve 9L, and the airflow meter 6R and turbocharger on the right bank 2R side are referred to. 7R and throttle valve 9R may be referred to as right air flow meter 6R, right turbocharger 7R, and right throttle valve 9R. As shown in FIG. 1, each intake passage 4L, 4R is connected downstream of the throttle valve 9 to an intake surge tank 10 as an intake manifold common to each bank, and the intake surge tank 10 and each bank 2L, 2R are connected. These cylinders 3 are connected via intake manifolds 11L and 11R, respectively. Each exhaust passage 5L, 5R is connected to each cylinder 3 of each bank 2L, 2R via an exhaust manifold 12L, 12R constituting a part thereof. Further, in each of the exhaust passages 5L and 5R, a pressure sensor 19 as an exhaust pressure acquisition means for outputting a signal corresponding to the exhaust pressure at the turbine section 7b of the turbochargers 7L and 7R and the inlet of the turbine section 7b, and the exhaust purification catalyst 13 , An air-fuel ratio sensor 14 and an O ₂ sensor 15 are provided. The turbochargers 7L and 7R are variable nozzle turbochargers provided with a nozzle device (not shown) capable of adjusting the opening degree on the turbine section 7b side.

各排気通路５Ｌ、５Ｒは、バンク毎のＥＧＲ通路１６Ｌ、１６Ｒを介して各吸気通路４Ｌ、４Ｒとそれぞれ接続されている。図１に示したように、各ＥＧＲ通路１６Ｌ、１６Ｒは、その一端がターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのタービン部７ｂよりも上流側の排気通路５Ｌ、５Ｒに接続されるとともに、他端がスロットル弁９よりも下流、かつ吸気サージタンク１０よりも上流の吸気通路４Ｌ、４Ｒに接続されている。なお、これら他端は、吸気サージタンク１０にそれぞれ接続されていてもよい。各ＥＧＲ通路１６Ｌ、１６Ｒには、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１７Ｌ、１７Ｒと、ＥＧＲガスの流量を調整するためのＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒとが設けられている。なお、以降、左バンク２Ｌ側のＥＧＲ弁１８Ｌを左ＥＧＲ弁１８Ｌと呼び、右バンク２Ｒ側のＥＧＲ弁１８Ｒを右ＥＧＲ弁１８Ｒと呼ぶことがある。   The exhaust passages 5L and 5R are connected to the intake passages 4L and 4R via the EGR passages 16L and 16R for each bank, respectively. As shown in FIG. 1, one end of each of the EGR passages 16L, 16R is connected to the exhaust passages 5L, 5R upstream of the turbine portion 7b of the turbochargers 7L, 7R, and the other end is a throttle valve 9 Further, the intake passages 4L and 4R are connected downstream of the intake surge tank 10 and upstream of the intake surge tank 10. These other ends may be connected to the intake surge tank 10, respectively. The EGR passages 16L and 16R are provided with EGR coolers 17L and 17R for cooling the EGR gas and EGR valves 18L and 18R for adjusting the flow rate of the EGR gas. Hereinafter, the EGR valve 18L on the left bank 2L side may be referred to as the left EGR valve 18L, and the EGR valve 18R on the right bank 2R side may be referred to as the right EGR valve 18R.

各スロットル弁９Ｌ、９Ｒの開度、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの開度は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御されている。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ、及びその動作に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺回路を備えたコンピュータとして構成され、エンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータである。例えば、ＥＣＵ２０は、エンジン１の運転状態に応じて適正な量のＥＧＲガスが吸気サージタンク１０に再循環されるように各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの開度を制御したり、不図示のアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に応じて吸気サージタンク１０に適正な量の新気が導かれるように各スロットル弁９Ｌ、９Ｒの開度を制御している。また、ＥＣＵ２０は、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度を全開状態と全閉状態との間で制御する。なお、全閉状態においては排気通路５Ｌ、５Ｒが閉鎖される。エアフローメータ６、空燃比センサ１４、Ｏ_２センサ１５、及び圧力センサ１９の出力信号はＥＣＵ２０に入力されており、ＥＣＵ２０はこれらの出力信号を参照して上述した制御を行っている。 The opening of each throttle valve 9L, 9R, the nozzle opening of each turbocharger 7L, 7R, and the opening of each EGR valve 18L, 18R are controlled by an engine control unit (ECU) 20. The ECU 20 is a known computer that is configured as a computer including a microprocessor and peripheral circuits such as a ROM and a RAM necessary for its operation, and controls the operating state of the engine 1. For example, the ECU 20 controls the opening degree of each EGR valve 18L, 18R so that an appropriate amount of EGR gas is recirculated to the intake surge tank 10 according to the operating state of the engine 1, or an accelerator pedal (not shown). The opening degree of each of the throttle valves 9L and 9R is controlled so that an appropriate amount of fresh air is introduced to the intake surge tank 10 in accordance with the operation amount (accelerator opening degree). Moreover, ECU20 controls the nozzle opening degree of each turbocharger 7L and 7R between a fully open state and a fully closed state. In the fully closed state, the exhaust passages 5L and 5R are closed. Output signals of the air flow meter 6, the air-fuel ratio sensor 14, the O ₂ sensor 15, and the pressure sensor 19 are input to the ECU 20, and the ECU 20 performs the above-described control with reference to these output signals.

ＥＣＵ２０は、通常、両方のスロットル弁９Ｌ、９Ｒが同じ方向に同じ変化量で動作するように制御する。すなわち、両方のスロットル弁９Ｌ、９Ｒが両方とも開き側又は閉じ側に両方とも同じ変化量で動作するように制御している。また、ＥＣＵ２０は、両方のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度及び両方のＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒも同様に両方が同じ側に同じ変化量で動作するように制御している。以下、このように左右のスロットル弁９Ｌ、９Ｒ、左右のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び左右のＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒをそれぞれ同じ側に同じ変化量で制御することを通常制御と呼ぶ。   The ECU 20 normally controls both throttle valves 9L and 9R to operate in the same direction with the same amount of change. That is, both the throttle valves 9L and 9R are controlled to operate with the same amount of change on both the open side and the close side. Further, the ECU 20 controls both the nozzle openings of the turbochargers 7L and 7R and both the EGR valves 18L and 18R so that both operate on the same side with the same amount of change. Hereinafter, control of the left and right throttle valves 9L, 9R, the left and right turbochargers 7L, 7R, and the left and right EGR valves 18L, 18R on the same side with the same amount of change will be referred to as normal control. .

図２は、ＥＣＵ２０がエンジン１の運転状態に応じて各ＥＧＲ通路１６Ｌ、１６Ｒを流れるＥＧＲガスの流量を調整するために実行するＥＧＲガス流量制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、エンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。   FIG. 2 shows an EGR gas flow rate control routine executed by the ECU 20 to adjust the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passages 16L and 16R in accordance with the operating state of the engine 1. This control routine is repeatedly executed at a predetermined cycle during operation of the engine 1.

図２の制御ルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ１１で各ＥＧＲ通路１６Ｌ、１６Ｒを介して吸気サージタンク１０に排気ガスを還流させる排気還流（ＥＧＲ）を実施するＥＧＲ実施条件が成立しているか否か判断する。この判断は、ＥＧＲ弁を制御する際に使用される周知の判断方法と同様の手法で行えばよく、例えばエンジン１の回転数と吸入空気量とに基づいてエンジン１の運転状態を示すマップを作成するとともにこのマップの所定の領域をＥＧＲを実施する運転状態と設定し、エンジン１の運転状態がこの所定の領域内にある場合にＥＧＲ実施条件が成立していると判断する。ＥＧＲ実施条件が成立していると判断した場合はステップＳ１２に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１が加速時か否か判断する。エンジン１が加速時か否かは例えば単位時間当たりのアクセル開度の変化量を参照して判断し、この変化量が所定の判定変化量よりも大きい場合に加速時と判断する。なお、所定の判定変化量にはエンジン１に対して確実に加速が要求されていることが判断可能な判断基準となる変化量が設定されていればよく、エンジン１の排気量などに応じて適宜設定してよい。   In the control routine of FIG. 2, the ECU 20 first determines in step S11 whether an EGR execution condition for performing exhaust gas recirculation (EGR) for recirculating exhaust gas to the intake surge tank 10 via the EGR passages 16L, 16R is satisfied. to decide. This determination may be performed by a method similar to a known determination method used when controlling the EGR valve. For example, a map showing the operating state of the engine 1 based on the rotational speed of the engine 1 and the intake air amount is used. At the same time, a predetermined region of this map is set as an operation state for performing EGR, and it is determined that the EGR execution condition is satisfied when the operation state of the engine 1 is within the predetermined region. When it is determined that the EGR execution condition is satisfied, the process proceeds to step S12, and the ECU 20 determines whether or not the engine 1 is in acceleration. Whether or not the engine 1 is accelerating is determined, for example, by referring to the amount of change in the accelerator opening per unit time, and when the amount of change is greater than a predetermined determination amount of change, it is determined that the vehicle is accelerating. It should be noted that the predetermined determination change amount only needs to be set to a change amount serving as a determination criterion with which it is possible to determine that the engine 1 is reliably requested to be accelerated, depending on the exhaust amount of the engine 1 and the like. You may set suitably.

エンジン１が加速時と判断した場合はステップＳ１３に進み、ＥＣＵ２０は各スロットル弁９Ｌ、９Ｒ、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒが後述するようにそれぞれ独立に制御されていることを示す独立制御フラグがオンの状態か否か判断する。独立制御フラグがオフであると判断した場合はステップＳ１４に進み、ＥＣＵ２０は目標新気量から実際にエンジン１に吸入された新気量（以降、実新気量と略称することもある。）を引いた値（以下、新気量差と略称することもある。）が判定値よりも大きいか否か判断する。目標新気量としては、例えばエンジン１からのスモークの発生が確実に抑制可能な新気量が設定される。また、この目標新気量はエンジン１の運転状態に基づいてＥＣＵ２０により算出されて設定される。一方、実新気量は、各エアフローメータ６Ｌ、６Ｒの検出値に基づいて取得される。目標新気量よりも実新気量が少ない場合、エンジン１において燃焼が適正に行われずスモークが発生するおそれがある。そこで、判定値としては、例えばエンジン１の燃焼状態が許容範囲を超えて悪化しないような新気量差が設定される。なお、実新気量として左エアフローメータ６Ｌの検出値と右エアフローメータ６Ｒの検出値との平均値を使用してもよい。この場合、目標新気量には各吸気通路４Ｌ、４Ｒからそれぞれ吸引されるべき新気量の平均値が設定される。すなわち、この場合の目標新気量を２倍した値がエンジン１に吸引されるべき全新気量となる。また、この場合は判定値も半分の値に変更される。   If it is determined that the engine 1 is accelerating, the process proceeds to step S13, where the ECU 20 independently controls the throttle valves 9L and 9R, the nozzle openings of the turbochargers 7L and 7R, and the EGR valves 18L and 18R, as will be described later. It is determined whether or not an independent control flag indicating that control is being performed. If it is determined that the independent control flag is OFF, the process proceeds to step S14, where the ECU 20 actually intakes the fresh air amount from the target fresh air amount into the engine 1 (hereinafter sometimes abbreviated as actual fresh air amount). It is determined whether or not a value obtained by subtracting (hereinafter also abbreviated as a fresh air amount difference) is larger than a determination value. As the target fresh air amount, for example, a fresh air amount that can reliably suppress the generation of smoke from the engine 1 is set. The target fresh air amount is calculated and set by the ECU 20 based on the operating state of the engine 1. On the other hand, the actual fresh air amount is acquired based on the detection values of the air flow meters 6L and 6R. If the actual fresh air amount is smaller than the target fresh air amount, combustion may not be performed properly in the engine 1 and smoke may be generated. Therefore, as the determination value, for example, a fresh air amount difference is set such that the combustion state of the engine 1 does not deteriorate beyond the allowable range. An average value of the detected value of the left air flow meter 6L and the detected value of the right air flow meter 6R may be used as the actual fresh air amount. In this case, the target fresh air amount is set to an average value of the fresh air amount to be sucked from the intake passages 4L and 4R. That is, the value obtained by doubling the target fresh air amount in this case is the total fresh air amount to be sucked into the engine 1. In this case, the determination value is also changed to a half value.

新気量差が判定値よりも大きいと判断した場合はステップＳ１５に進んで独立制御フラグをオンの状態に切り替え、その後ステップＳ１６に進む。一方、ステップＳ１３において独立制御フラグがオンであると判断した場合はステップＳ１７に進み、ＥＣＵ２０は各スロットル弁９Ｌ、９Ｒ、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒを左右それぞれ別々に制御可能な独立制御を継続するか否か判断する。独立制御を継続するか否かはエンジン１の運転状態に基づいて判断し、例えば通常制御では実新気量を目標新気量に調整し難い運転状態、又は独立制御から通常制御に制御を変更すると実新気量が目標新気量からずれるおそれがある運転状態の場合に独立制御を継続すると判断する。例えば、エンジン１の加速時は各スロットル弁９Ｌ、９Ｒ、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒを通常制御で制御すると実新気量が目標新気量からずれ易いので、独立制御を継続する。独立制御を継続すると判断した場合はステップＳ１６に進む。   When it is determined that the fresh air amount difference is larger than the determination value, the process proceeds to step S15 to switch the independent control flag to the on state, and then proceeds to step S16. On the other hand, if it is determined in step S13 that the independent control flag is ON, the process proceeds to step S17, and the ECU 20 controls the throttle valves 9L and 9R, the nozzle openings of the turbochargers 7L and 7R, and the EGR valves 18L and 18R. It is determined whether or not to continue independent control that can be separately controlled on the left and right sides. Whether or not to continue independent control is determined based on the operating state of the engine 1. For example, in normal control, it is difficult to adjust the actual fresh air amount to the target fresh air amount, or the control is changed from independent control to normal control. Then, it is determined that the independent control is continued in an operating state in which the actual fresh air amount may deviate from the target fresh air amount. For example, when the engine 1 is accelerated, the actual fresh air amount deviates from the target fresh air amount when the throttle valve 9L, 9R, the nozzle opening of each turbocharger 7L, 7R, and each EGR valve 18L, 18R are controlled by normal control. Since it is easy, independent control is continued. If it is determined that the independent control is to be continued, the process proceeds to step S16.

ステップＳ１６においてＥＣＵ２０は、左ＥＧＲ弁１８Ｌを略全閉に制御するとともに左スロットル弁９Ｌを開き側に制御し、かつ左ターボチャージャ７Ｌのノズル開度を閉じ側に制御する。また、ＥＣＵ２０は、右ＥＧＲ弁１８Ｒを左ＥＧＲ弁１８Ｌを略全閉に制御したことに伴って見込まれるＥＧＲガス量の減少が補償されるような開度、例えば全開に制御するとともに右スロットル弁９Ｒを閉じ側に制御し、かつ右ターボチャージャ７Ｒのノズル開度を閉じ側に制御する。なお、開き側への制御とは、エンジン１が同じ負荷で運転され、かつ通常制御にて制御されている場合の弁の開度よりも弁を開かせることを意味する。また、閉じ側への制御は、反対に通常制御時の弁の開度よりも弁を閉じさせることを意味する。これら各スロットル弁９Ｌ、９Ｒの開度、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの開度の変化量は、例えばエンジン１の回転数及びエンジン１への吸入空気量とこれら機器の変化量との関係を予め実験や数値計算などで求めてマップとしてＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶させておき、このマップを参照して取得する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   In step S16, the ECU 20 controls the left EGR valve 18L to be substantially fully closed, controls the left throttle valve 9L to the open side, and controls the nozzle opening degree of the left turbocharger 7L to the close side. In addition, the ECU 20 controls the right EGR valve 18R to an opening that compensates for the expected decrease in the amount of EGR gas accompanying the control of the left EGR valve 18L to be substantially fully closed, for example, fully open, and the right throttle valve. 9R is controlled to the closed side, and the nozzle opening degree of the right turbocharger 7R is controlled to the closed side. Note that the control to the opening side means that the valve is opened rather than the opening of the valve when the engine 1 is operated with the same load and is controlled by the normal control. On the other hand, the control toward the closing side means that the valve is closed rather than the opening degree of the valve during the normal control. The opening amounts of the throttle valves 9L and 9R, the nozzle openings of the turbochargers 7L and 7R, and the changes in the opening amounts of the EGR valves 18L and 18R are, for example, the number of revolutions of the engine 1 and the intake air to the engine 1 The relationship between the amount and the amount of change of these devices is obtained in advance by experiments, numerical calculations, etc., stored as a map in the ROM of the ECU 20, and acquired by referring to this map. Thereafter, the current control routine is terminated.

一方、ステップＳ１１で否定判定された場合、ステップＳ１２で否定判定された場合、ステップＳ１３で否定判定された場合、又はステップＳ１７で否定判定された場合は、ステップＳ１８に進み、ＥＣＵ２０は独立制御フラグをオフに切り替える。続くステップＳ１９においてＥＣＵ２０は、左右のスロットル弁９Ｌ、９Ｒ、左右のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び左右のＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの制御を、上述した通常制御に変更する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S11, a negative determination is made in step S12, a negative determination is made in step S13, or a negative determination is made in step S17, the process proceeds to step S18, and the ECU 20 sets the independent control flag. Switch off. In the following step S19, the ECU 20 changes the control of the left and right throttle valves 9L, 9R, the left and right turbochargers 7L, 7R, and the left and right EGR valves 18L, 18R to the normal control described above. Thereafter, the current control routine is terminated.

図２の制御ルーチンによれば、新気量差が判定値よりも大きくなった場合、左ＥＧＲ弁１８Ｌが略全閉に制御されるとともに左スロットル弁９Ｌが開き側に制御され、かつ左ターボチャージャ７Ｌのノズル開度が閉じ側に制御されるので、左バンク２Ｌ側の吸気通路４Ｌを介して吸気サージタンク１０に導かれる新気量を確実に増加させることができる。また、これら左ＥＧＲ弁１８Ｌ、左スロットル弁９Ｌ、及び左ターボチャージャ７Ｌのノズル開度の制御によって見込まれるＥＧＲガス量の減少が右ＥＧＲ弁１８Ｒ、右スロットル弁９Ｒ、及び右ターボチャージャ７Ｒのノズル開度の制御によって補償されるので、吸気サージタンク１０にそれまでと同じ量のＥＧＲガスを還流させることができる。吸気サージタンク１０に導かれた新気及びＥＧＲガスは、吸気サージタンク１０内において混合されるので、左右のバンク２Ｌ、２Ｒの各気筒３には、略同量の新気及びＥＧＲガスが供給される。そのため、エンジン１の加速時にＥＧＲを実施しても各気筒３に新気及びＥＧＲガスをそれぞれ略同量ずつ導くことができるので、ＮＯｘ濃度の増加及びスモークの発生をそれぞれ防止できる。このように図２の制御ルーチンを実行して左右のスロットル弁９Ｌ、９Ｒ、左右のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び左右のＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒを制御することで、ＥＣＵ２０は本発明の動作制御手段として機能する。   According to the control routine of FIG. 2, when the fresh air amount difference becomes larger than the determination value, the left EGR valve 18L is controlled to be substantially fully closed, the left throttle valve 9L is controlled to be opened, and the left turbo Since the nozzle opening of the charger 7L is controlled to the closed side, the amount of fresh air guided to the intake surge tank 10 via the intake passage 4L on the left bank 2L side can be reliably increased. Further, a decrease in the amount of EGR gas expected by controlling the nozzle opening of the left EGR valve 18L, the left throttle valve 9L, and the left turbocharger 7L decreases the nozzles of the right EGR valve 18R, the right throttle valve 9R, and the right turbocharger 7R. Since it is compensated by controlling the opening, the same amount of EGR gas as before can be recirculated to the intake surge tank 10. Since fresh air and EGR gas guided to the intake surge tank 10 are mixed in the intake surge tank 10, approximately the same amount of fresh air and EGR gas are supplied to the cylinders 3 of the left and right banks 2L and 2R. Is done. For this reason, even if EGR is performed when the engine 1 is accelerated, fresh air and EGR gas can be led to each cylinder 3 by substantially the same amount, respectively, so that an increase in NOx concentration and generation of smoke can be prevented. In this way, by executing the control routine of FIG. 2 and controlling the left and right throttle valves 9L and 9R, the left and right turbochargers 7L and 7R, and the left and right EGR valves 18L and 18R, the ECU 20 It functions as an operation control means.

図３は、図２の制御ルーチンが実行されたときの実新気量、左右のエアフローメータ６Ｌ、６Ｒの検出値、左右のスロットル弁９Ｌ、９Ｒの開度、左右のＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの開度、左右のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、エンジン１が搭載された車両の速度（車速）、及びアクセル開度の時間変化の一例を示している。なお、図３に示したように、ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの開度は図３の上側が開き側を示し、スロットル弁９Ｌ、９Ｒの開度及びターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度は図３の下側が開き側をそれぞれ示している。図３では、時刻Ｔ１において車両の加速が開始され、アクセル開度が増加している。そのため、左右のスロットル弁９Ｌ、９Ｒが漸次開けられてエンジン１に吸入される新気量が増加している。なお、図３中の各想像線は、通常制御を実施した場合における各値の時間変化を比較例として示したものである。   3 shows the actual fresh air amount when the control routine of FIG. 2 is executed, the detected values of the left and right air flow meters 6L and 6R, the opening of the left and right throttle valves 9L and 9R, and the left and right EGR valves 18L and 18R. An example of the time change of the opening degree, the nozzle opening degree of the left and right turbochargers 7L and 7R, the speed (vehicle speed) of the vehicle on which the engine 1 is mounted, and the accelerator opening degree is shown. As shown in FIG. 3, the opening degree of the EGR valves 18L, 18R is the open side on the upper side of FIG. 3, and the opening degree of the throttle valves 9L, 9R and the nozzle opening degree of the turbochargers 7L, 7R are shown in FIG. The lower side of each indicates the open side. In FIG. 3, acceleration of the vehicle is started at time T1, and the accelerator opening is increased. Therefore, the left and right throttle valves 9L and 9R are gradually opened, and the amount of fresh air drawn into the engine 1 is increasing. In addition, each imaginary line in FIG. 3 has shown the time change of each value when a normal control is implemented as a comparative example.

その後、時刻Ｔ２において目標新気量と実新気量との差（新気量差）ΔＱが判定値を超え、図２のステップＳ１６の処理が実行される。この処理が実行されることにより、図３に示したように左スロットル弁９Ｌが全開に制御されるとともに左ＥＧＲ弁１８Ｌが全閉に制御され、かつ左ターボチャージャ７Ｌのノズル開度が閉じ側に制御されている。そのため、左エアフローメータ６Ｌの検出値の変化が示すように左バンク２Ｌ側の吸気通路４Ｌを介して吸入される新気量が増加し、実新気量と目標新気量との差ΔＱを略ゼロに調整することができる。また、右スロットル弁９Ｒが閉じ側に制御されるとともに右ＥＧＲ弁１８Ｒが開き側に制御され、かつ右ターボチャージャ７Ｒのノズル開度が閉じ側に制御されているので、右ＥＧＲ通路１６Ｒを介してＥＧＲガスを吸気側に確実に還流させることができる。時刻Ｔ３においてアクセル開度が所定の値に維持されると図２の制御ルーチンのステップＳ１２が否定判定され、各スロットル弁９Ｌ、９Ｒ、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒの制御が通常制御に戻される。なお、図３の時刻Ｔ４からＴ５には、通常制御時においてアクセル開度を減少させたときの各値の変化が示されている。   Thereafter, at time T2, the difference (fresh air amount difference) ΔQ between the target fresh air amount and the actual fresh air amount exceeds the determination value, and the process of step S16 in FIG. 2 is executed. By executing this processing, as shown in FIG. 3, the left throttle valve 9L is controlled to be fully opened and the left EGR valve 18L is controlled to be fully closed, and the nozzle opening of the left turbocharger 7L is closed. Is controlled. Therefore, as shown by the change in the detection value of the left air flow meter 6L, the amount of fresh air drawn through the intake passage 4L on the left bank 2L side increases, and the difference ΔQ between the actual fresh air amount and the target fresh air amount is expressed as It can be adjusted to substantially zero. Further, the right throttle valve 9R is controlled to the closing side, the right EGR valve 18R is controlled to the opening side, and the nozzle opening of the right turbocharger 7R is controlled to the closing side, so that the right throttle valve 9R is controlled via the right EGR passage 16R. Thus, the EGR gas can be reliably recirculated to the intake side. When the accelerator opening is maintained at a predetermined value at time T3, a negative determination is made in step S12 of the control routine of FIG. 2, the nozzle opening of each throttle valve 9L, 9R, each turbocharger 7L, 7R, and each EGR valve. The control of 18L and 18R is returned to the normal control. Note that, from time T4 to T5 in FIG. 3, changes in values when the accelerator opening is reduced during normal control are shown.

図３に示したように、図２のステップＳ１６の処理によって各スロットル弁９Ｌ、９Ｒ、各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度、及び各ＥＧＲ弁１８Ｌ、１８Ｒを制御することで、通常制御を継続して実施するよりも目標新気量に近い新気量をエンジン１に吸引させることができる。   As shown in FIG. 3, the normal control is performed by controlling the throttle valve 9L, 9R, the nozzle opening of each turbocharger 7L, 7R, and each EGR valve 18L, 18R by the process of step S16 of FIG. It is possible to cause the engine 1 to suck a fresh air amount that is closer to the target fresh air amount than continuously.

図４は、図２の制御ルーチンの変形例を示している。この制御ルーチンでは図２のステップＳ１６の代わりにステップＳ２１及びＳ２２が設けられている点が図２と異なる。そのため、図２の制御ルーチンと同一の処理には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図４の制御ルーチンもエンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。   FIG. 4 shows a modification of the control routine of FIG. This control routine differs from FIG. 2 in that steps S21 and S22 are provided instead of step S16 in FIG. Therefore, the same processes as those in the control routine of FIG. The control routine of FIG. 4 is also repeatedly executed at a predetermined cycle while the engine 1 is operating.

図４のステップＳ１４において新気量差が判定値よりも大きいと判断した場合、ステップＳ１５で独立制御フラグがオンに変更される。続くステップＳ２１においてＥＣＵ２０は、左ＥＧＲ弁１８Ｌを略全閉に制御するとともに左スロットル弁９Ｌを開き側に制御し、かつ左ＥＧＲ弁１８Ｌを略全閉に制御したことに伴って見込まれるＥＧＲガス量の減少が補償されるような開度に右ＥＧＲ弁１８Ｒを制御するとともに右スロットル弁９Ｒを閉じ側に制御する。   If it is determined in step S14 in FIG. 4 that the fresh air amount difference is larger than the determination value, the independent control flag is turned on in step S15. In the following step S21, the ECU 20 controls the left EGR valve 18L to be substantially fully closed, controls the left throttle valve 9L to the open side, and controls the left EGR valve 18L to be substantially fully closed. The right EGR valve 18R is controlled to an opening that compensates for the decrease in the amount, and the right throttle valve 9R is controlled to the closed side.

次のステップＳ２２においてＥＣＵ２０は、左右のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度をそれぞれのタービン入口の排気圧に応じてフィードバック制御する。タービン入口の排気圧は、各排気通路５Ｌ、５Ｒに設けられた圧力センサ１９の出力信号を参照して取得する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度のフィードバック制御としては、例えば、左ターボチャージャ７Ｌのタービン入口の排気圧が過剰に上昇した場合、左バンク２Ｌの各気筒３から排気行程時に適切に排気が排出されず、吸気行程時に燃焼に必要な量の吸気が吸入されないおそれがある。そこで、排気行程時に左バンク２Ｌの各気筒３から適切に排気が排出されるような圧力を第１設定圧力として設定し、左ターボチャージャ７Ｌのタービン入口の圧力がこの第１設定圧力以下に維持されるように左ターボチャージャ７Ｌのノズル開度を制御する。一方、右ターボチャージャ７Ｒのタービン入口の排気圧が過剰に上昇した場合、右ＥＧＲ通路１６Ｒを介して吸気サージタンク１０に戻されるＥＧＲガスの流量が増加するおそれがある。そこで、ＥＧＲガスが吸気サージタンク１０に過剰に還流されることを防止できる排気圧を第２の設定圧力として設定し、右ターボチャージャ７Ｒのタービン入口の圧力がこの第２設定圧力以下に維持されるよう右ターボチャージャ７Ｒのノズル開度を制御する。なお、第１設定圧力と第２設定圧力は同じ数値に設定されてもよいし、互いに異なる数値に設定されてもよい。このように各ターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのノズル開度を制御することで、タービン入口の排気圧が許容限度を超えてエンジン１の燃焼を悪化させる圧力範囲の下限値以下に維持される。   In the next step S22, the ECU 20 feedback-controls the nozzle openings of the left and right turbochargers 7L and 7R according to the exhaust pressure at the respective turbine inlets. The exhaust pressure at the turbine inlet is acquired with reference to the output signal of the pressure sensor 19 provided in each exhaust passage 5L, 5R. Thereafter, the current control routine is terminated. As feedback control of the nozzle opening degree of each turbocharger 7L, 7R, for example, when the exhaust pressure at the turbine inlet of the left turbocharger 7L increases excessively, the exhaust is appropriately discharged from each cylinder 3 of the left bank 2L during the exhaust stroke. There is a possibility that the amount of intake air required for combustion is not inhaled during the intake stroke without being discharged. Therefore, the pressure at which exhaust is appropriately discharged from each cylinder 3 of the left bank 2L during the exhaust stroke is set as the first set pressure, and the pressure at the turbine inlet of the left turbocharger 7L is maintained below this first set pressure. Thus, the nozzle opening degree of the left turbocharger 7L is controlled. On the other hand, when the exhaust pressure at the turbine inlet of the right turbocharger 7R increases excessively, the flow rate of EGR gas returned to the intake surge tank 10 through the right EGR passage 16R may increase. Therefore, the exhaust pressure that can prevent the EGR gas from being excessively recirculated to the intake surge tank 10 is set as the second set pressure, and the pressure at the turbine inlet of the right turbocharger 7R is maintained below the second set pressure. The nozzle opening degree of the right turbocharger 7R is controlled as shown in FIG. The first set pressure and the second set pressure may be set to the same numerical value, or may be set to different numerical values. By controlling the nozzle openings of the turbochargers 7L and 7R in this way, the exhaust pressure at the turbine inlet exceeds the allowable limit and is maintained below the lower limit value of the pressure range that deteriorates the combustion of the engine 1.

この図４の制御ルーチンでは、左右のターボチャージャ７Ｌ、７Ｒのタービン入口の排気圧が過剰に上昇することを防止できる。そのため、左バンク２Ｌの各気筒３に確実に新気を導くことができ、かつ吸気サージタンク１０に過剰な量のＥＧＲガスが戻されることを防止できる。   In the control routine of FIG. 4, it is possible to prevent the exhaust pressure at the turbine inlets of the left and right turbochargers 7L and 7R from rising excessively. Therefore, fresh air can be reliably guided to each cylinder 3 of the left bank 2L, and an excessive amount of EGR gas can be prevented from being returned to the intake surge tank 10.

図５は、本発明の制御装置が適用される他の形態のエンジン１を示している。なお、図５において図１と同一の部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図５に示したようにこのエンジン１では、右バンク２Ｒ側の排気通路５Ｒと吸気通路４Ｒとが第１のＥＧＲ通路３０及び第２のＥＧＲ通路３１で接続され、第１のＥＧＲ通路３０には第１のＥＧＲ弁３２及び第１のＥＧＲクーラ３３が設けられ、第２のＥＧＲ通路には第２のＥＧＲ弁３４及び第２のＥＧＲクーラ３５が設けられている点が図１に示したエンジンと異なる。なお、第１及び第２のＥＧＲ通路３０、３１の流路断面積は、左バンク２Ｌ側に設けられている左ＥＧＲ通路１６Ｌと略同様にそれぞれ設定されている。すなわち、第１及び第２のＥＧＲ通路３０、３１の流路断面積の合計は、左ＥＧＲ通路１６Ｌの流路断面積よりも広く設定される。   FIG. 5 shows another form of engine 1 to which the control device of the present invention is applied. 5 that are the same as those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. As shown in FIG. 5, in the engine 1, the exhaust passage 5 </ b> R and the intake passage 4 </ b> R on the right bank 2 </ b> R side are connected by the first EGR passage 30 and the second EGR passage 31, and are connected to the first EGR passage 30. FIG. 1 shows that a first EGR valve 32 and a first EGR cooler 33 are provided, and a second EGR valve 34 and a second EGR cooler 35 are provided in the second EGR passage. Different from the engine. Note that the flow path cross-sectional areas of the first and second EGR passages 30 and 31 are set in substantially the same manner as the left EGR passage 16L provided on the left bank 2L side. That is, the sum total of the channel cross-sectional areas of the first and second EGR passages 30 and 31 is set wider than the channel cross-sectional area of the left EGR passage 16L.

第１のＥＧＲ弁３２の開度及び第２のＥＧＲ弁３４の開度はＥＣＵ２０によって制御される。通常制御時、ＥＣＵ２０はエンジン１の運転状態に応じて第１のＥＧＲ弁３２の開度を制御し、排気通路５Ｒから吸気サージタンク１０に還流させるＥＧＲガスの量を制御する。この際、ＥＣＵ２０は第２のＥＧＲ弁３４を全閉に維持する。すなわち、通常制御時は、第１のＥＧＲ通路３０を介してのみＥＧＲガスが吸気サージタンク１０に還流される。一方、図２のステップＳ１５の処理又は図４のステップＳ２１の処理が実行された場合、ＥＣＵ２０は第１のＥＧＲ弁３２の開度及び第２のＥＧＲ弁３４の開度の両方を制御して排気通路５Ｒから吸気サージタンク１０に還流させるＥＧＲガスの量を制御する。   The opening degree of the first EGR valve 32 and the opening degree of the second EGR valve 34 are controlled by the ECU 20. During normal control, the ECU 20 controls the opening degree of the first EGR valve 32 according to the operating state of the engine 1, and controls the amount of EGR gas that is recirculated from the exhaust passage 5R to the intake surge tank 10. At this time, the ECU 20 keeps the second EGR valve 34 fully closed. That is, during normal control, the EGR gas is recirculated to the intake surge tank 10 only through the first EGR passage 30. On the other hand, when the process of step S15 of FIG. 2 or the process of step S21 of FIG. 4 is executed, the ECU 20 controls both the opening degree of the first EGR valve 32 and the opening degree of the second EGR valve 34. The amount of EGR gas recirculated from the exhaust passage 5R to the intake surge tank 10 is controlled.

図５のエンジン１では、エンジン１の加速時にＥＧＲを実施した場合、第１及び第２のＥＧＲ通路３０、３１を介して排気通路５Ｒから吸気サージタンク１０にＥＧＲガスを還流させるので、右ターボチャージャ７Ｒのタービン入口の排気圧を無駄に高めることなく必要な量のＥＧＲガスを吸気サージタンク１０に還流させることができる。これにより、右バンク２Ｒ側の各気筒３から排気行程時に排気が排出され易くなり、これらの気筒３に吸気行程時に吸気が吸入され易くなる。そのため、右バンク２Ｒ側の各気筒３により多くの新気を供給することができる。   In the engine 1 of FIG. 5, when EGR is performed during acceleration of the engine 1, the EGR gas is recirculated from the exhaust passage 5R to the intake surge tank 10 via the first and second EGR passages 30 and 31, so that the right turbo A necessary amount of EGR gas can be recirculated to the intake surge tank 10 without unnecessarily increasing the exhaust pressure at the turbine inlet of the charger 7R. Accordingly, exhaust gas is easily discharged from each cylinder 3 on the right bank 2R side during the exhaust stroke, and intake air is easily taken into these cylinders 3 during the intake stroke. Therefore, a lot of fresh air can be supplied to each cylinder 3 on the right bank 2R side.

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、本発明が適用されるエンジンの気筒数は８気筒に限定されず、複数の気筒が一対の気筒群に分けて配置された種々のエンジンに適用できる。また、本発明では、一方のバンクが新気量を増加させるべくＥＧＲ弁とスロットル弁とを制御するバンクに設定され、他方のバンクがＥＧＲガス量を増加させるべくＥＧＲ弁とスロットル弁とを制御するバンクに設定されていればよく、一方のバンクとして右のバンクが設定され、他方のバンクとして左のバンクが設定されていてもよい。また、本発明の制御装置が適用される内燃機関はディーゼルエンジンに限定されず、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。   The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the number of cylinders of the engine to which the present invention is applied is not limited to eight cylinders, and can be applied to various engines in which a plurality of cylinders are divided into a pair of cylinder groups. In the present invention, one bank is set to a bank that controls the EGR valve and the throttle valve to increase the fresh air amount, and the other bank controls the EGR valve and the throttle valve to increase the EGR gas amount. The right bank may be set as one bank, and the left bank may be set as the other bank. The internal combustion engine to which the control device of the present invention is applied is not limited to a diesel engine, and may be applied to various internal combustion engines using gasoline or other fuels.

本発明の制御装置が適用されたＶ型エンジンを示す図。The figure which shows the V-type engine to which the control apparatus of this invention was applied. 図１のＥＣＵが実行するＥＧＲガス流量制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the EGR gas flow control routine which ECU of FIG. 1 performs. 図２のＥＧＲ制御ルーチンが実行されたときの新気量、左右のエアフローメータの検出値、左右のスロットル弁の開度、左右のＥＧＲ弁の開度、左右のターボチャージャのノズル開度、エンジンが搭載された車両の速度、及びアクセル開度の時間変化の一例を示す図。The new air amount when the EGR control routine of FIG. 2 is executed, the detected values of the left and right air flow meters, the opening of the left and right throttle valves, the opening of the left and right EGR valves, the nozzle opening of the left and right turbochargers, the engine The figure which shows an example of the time change of the speed of the vehicle by which the vehicle is mounted, and the accelerator opening. 図１のＥＣＵが実行するＥＧＲガス流量制御ルーチンの変形例を示すフローチャート。The flowchart which shows the modification of the EGR gas flow control routine which ECU of FIG. 1 performs. 本発明の制御装置が適用される他の形態のＶ型エンジンを示す図。The figure which shows the V-type engine of the other form to which the control apparatus of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン（内燃機関）
３ 気筒
４Ｌ、４Ｒ 吸気通路
５Ｌ、５Ｒ 排気通路
７Ｌ、７Ｒ 可変ノズルターボチャージャ（ターボ過給機）
７ｂ タービン部
９Ｌ、９Ｒ スロットル弁
１０ 吸気サージタンク（吸気集合部）
１６Ｌ、１６Ｒ ＥＧＲ通路
１８Ｌ、１８Ｒ ＥＧＲ弁
１９ 圧力センサ（排気圧取得手段）
２０ エンジンコントロールユニット（動作制御手段）
３０ 第１のＥＧＲ通路
３１ 第２のＥＧＲ通路 1 engine (internal combustion engine)
3 cylinder 4L, 4R Intake passage 5L, 5R Exhaust passage 7L, 7R Variable nozzle turbocharger (turbo supercharger)
7b Turbine part 9L, 9R Throttle valve 10 Intake surge tank (intake collecting part)
16L, 16R EGR passage 18L, 18R EGR valve 19 Pressure sensor (exhaust pressure acquisition means)
20 Engine control unit (operation control means)
30 First EGR passage 31 Second EGR passage

Claims (5)

一対の気筒群のそれぞれの吸気側が共通の吸気集合部に接続されるとともに排気側が互いに異なる排気通路に接続され、前記吸気集合部に気筒群毎に設けられて前記吸気集合部に新気を導く吸気通路が接続され、各排気通路には気筒群毎に設けられてタービン入口の断面積を変更可能な可変ノズル式のターボ過給機のタービンが設けられるとともに、前記吸気集合部に排気ガスの一部を還流させる気筒群毎のＥＧＲ通路が前記タービンよりも上流側に接続され、各ＥＧＲ通路には前記吸気集合部に還流される排気ガスの流量を調整する気筒群毎のＥＧＲ弁を備えた内燃機関に適用される制御装置において、
前記内燃機関の加速時であって、かつ前記吸気集合部に排気ガスを還流させている排気還流時に、一方の気筒群のＥＧＲ弁を略全閉に制御するとともに前記一方の気筒群の吸気通路を介して前記吸気集合部に導かれる新気量が増加するように前記一方の気筒群のターボ過給機のノズル開度を制御し、かつ前記一方の気筒群のＥＧＲ弁の制御及び前記一方の気筒群のターボ過給機のノズル開度の制御に伴って見込まれる前記一方の気筒群のＥＧＲ通路を介して前記吸気集合部に還流される排気ガス量の変化が補償されるように他方の気筒群のＥＧＲ弁の開度及び前記他方の気筒群のターボ過給機のノズル開度をそれぞれ制御する動作制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The respective intake sides of the pair of cylinder groups are connected to a common intake collective portion and the exhaust sides are connected to different exhaust passages, and are provided in the intake collective portion for each cylinder group to introduce fresh air to the intake collective portion. An intake passage is connected, and each exhaust passage is provided with a turbine of a variable nozzle type turbocharger that is provided for each cylinder group and can change the cross-sectional area of the turbine inlet. An EGR passage for each cylinder group that recirculates a part is connected upstream of the turbine, and each EGR passage is provided with an EGR valve for each cylinder group that adjusts the flow rate of exhaust gas recirculated to the intake manifold portion. In a control device applied to an internal combustion engine,
During acceleration of the internal combustion engine and when exhaust gas is recirculated to the intake manifold, the EGR valve of one cylinder group is controlled to be substantially fully closed and the intake passage of the one cylinder group is controlled The nozzle opening degree of the turbocharger of the one cylinder group is controlled so that the amount of fresh air guided to the intake air collecting portion through the cylinder increases, and the control of the EGR valve of the one cylinder group and the one In order to compensate for the change in the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold through the EGR passage of the one cylinder group, which is expected in connection with the control of the nozzle opening of the turbocharger of the cylinder group A control apparatus for an internal combustion engine, comprising operation control means for controlling the opening degree of the EGR valve of the cylinder group of the first cylinder and the nozzle opening degree of the turbocharger of the other cylinder group. 各吸気通路には気筒群毎のＥＧＲ通路が接続されるとともにこのＥＧＲ通路が接続された位置よりも上流側にスロットル弁が設けられ、
前記動作制御手段は、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記排気還流時に、前記一方の気筒群の吸気通路に設けられたスロットル弁を新気量が増加するように開き側に制御するとともに、前記他方の気筒群の吸気通路に設けられたスロットル弁を前記他方の気筒群のＥＧＲ通路を介して還流される排気ガス量が増加するように閉じ側に制御す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。 Each intake passage is connected to an EGR passage for each cylinder group, and a throttle valve is provided upstream of the position where the EGR passage is connected.
The operation control means controls the throttle valve provided in the intake passage of the one cylinder group to the open side so that the amount of fresh air increases when the internal combustion engine is accelerated and the exhaust gas is recirculated. The throttle valve provided in the intake passage of the other cylinder group is controlled to be closed so that the amount of exhaust gas recirculated through the EGR passage of the other cylinder group increases. Item 2. A control device for an internal combustion engine according to Item 1. 各排気通路には前記タービンよりも上流側の排気圧を取得する排気圧取得手段が設けられ、
前記動作制御手段は、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記排気還流時に、各排気圧取得手段により取得される排気圧が許容限度を超えて前記内燃機関の燃焼を悪化させる圧力範囲の下限値以下に維持されるように各ターボ過給機のノズル開度を制御す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。 Each exhaust passage is provided with an exhaust pressure acquisition means for acquiring an exhaust pressure upstream of the turbine,
The operation control means has a pressure range in which the exhaust pressure acquired by each exhaust pressure acquisition means exceeds an allowable limit and worsens the combustion of the internal combustion engine when the internal combustion engine is accelerated and when the exhaust gas recirculates. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the nozzle opening degree of each turbocharger is controlled so as to be maintained below a lower limit value. 前記他方の気筒群のＥＧＲ通路の流路断面積が前記一方の気筒群のＥＧＲ通路の流路断面積よりも広く設定されてい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 flow path cross-sectional area of the EGR passage of the other cylinder group is set wider than the flow cross-sectional area of the EGR passage of the one cylinder group. The internal combustion engine control device described. 前記他方の気筒群のＥＧＲ通路が複数設けられるとともに、これら複数のＥＧＲ通路の流路断面積の合計が前記一方の気筒群のＥＧＲ通路の流路断面積よりも広く設定され、
前記他方の気筒群の各ＥＧＲ通路には、前記吸気集合部に還流される排気ガスの流量を調整するＥＧＲ弁がそれぞれ設けられ、
前記動作制御手段は、前記内燃機関の加速時であって、かつ前記排気還流時に、前記他方の気筒群の各ＥＧＲ通路にそれぞれ設けられた各ＥＧＲ弁を前記一方の気筒群のＥＧＲ弁の制御及び前記一方の気筒群のターボ過給機のノズル開度の制御に伴って見込まれる前記一方の気筒群のＥＧＲ通路を介して前記吸気集合部に還流される排気ガス量の変化が補償されるように制御することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。 A plurality of EGR passages of the other cylinder group are provided, and the sum of the flow passage cross-sectional areas of the plurality of EGR passages is set wider than the flow passage cross-sectional area of the EGR passage of the one cylinder group,
Each EGR passage of the other cylinder group is provided with an EGR valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake manifold portion,
The operation control means controls each EGR valve provided in each EGR passage of the other cylinder group for controlling the EGR valve of the one cylinder group when the internal combustion engine is accelerated and when the exhaust gas is recirculated. And a change in the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold through the EGR passage of the one cylinder group, which is expected in connection with the control of the nozzle opening of the turbocharger of the one cylinder group, is compensated. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the control is performed as described above.

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