JP2010236381A - Egr device of internal combustion engine - Google Patents

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靖司 小倉
Yuichi Shimazaki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique restraining deterioration of fuel consumption, caused by the introduction of an EGR gas to an intake system of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: When introducing an EGR gas into an intake system, the device selects and carries out either a first EGR control of introducing the EGR gas into the intake system by producing a pressure difference between an exhaust system and the intake system, or a second EGR control of introducing the EGR gas into the intake system by pressure feeding the EGR gas by an electric energy obtained by converting output of an internal combustion engine. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のＥＧＲ装置に関する。   The present invention relates to an EGR device for an internal combustion engine.

内燃機関に関する技術として、排気中のＮＯｘを低減するために排気（ＥＧＲガス）を吸気系に導入するＥＧＲ装置が知られている。ＥＧＲ装置は、排気系と吸気系とを連通するＥＧＲ通路を有し、該ＥＧＲ通路を介してＥＧＲガスを吸気系に導入する。   As a technique related to an internal combustion engine, an EGR device that introduces exhaust (EGR gas) into an intake system in order to reduce NOx in the exhaust is known. The EGR device has an EGR passage that communicates an exhaust system and an intake system, and introduces EGR gas into the intake system through the EGR passage.

また、特許文献１には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒より下流側の排気通路と電動アシストターボ過給機より上流側の吸気通路とをＥＧＲ通路によって連結した構成が開示されている。該特許文献１においては、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から流出したＮＯｘ及び還元剤を電動アシストターボ過給機を駆動することにより吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に戻している。   Patent Document 1 discloses a configuration in which an exhaust passage downstream of the NOx storage reduction catalyst and an intake passage upstream of the electric assist turbocharger are connected by an EGR passage. In Patent Document 1, NOx and reducing agent that have flowed out of the NOx storage reduction catalyst are returned to the NOx storage reduction catalyst by driving an electric assist turbocharger.

特開２００６−２００３６２号公報JP 2006-200362 A 特開２００５−２２０８６２号公報JP 2005-220862 A

本発明は、内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which can suppress the deterioration of the fuel consumption accompanying introduction of EGR gas to the intake system of an internal combustion engine.

本発明は、ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、排気系と吸気系との差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、内燃機関の出力を変換することで得られる電気エネルギーによってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行するものである。   The present invention converts the output of the internal combustion engine and the first EGR control for introducing the EGR gas into the intake system by generating a differential pressure between the exhaust system and the intake system when the EGR gas is introduced into the intake system. One control is selected and executed from the second EGR control in which the EGR gas is introduced into the intake system by pumping the EGR gas with the electric energy obtained in this way.

より詳しくは、本発明に係る内燃機関のＥＧＲ装置は、
内燃機関の排気系に一端が接続され該内燃機関の吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路と、
排気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分と吸気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分との差圧を排気系及び／又は吸気系の流路断面積を調整することで生成する差圧生成手段と、
内燃機関の出力を電気エネルギーに変換する発電手段と、
該発電手段が発電した電気エネルギーによってポンプ構造体を駆動することでＥＧＲガスを圧送する圧送手段と、を備え、
ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、前記差圧生成手段によって差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、前記圧送手段によってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行することを特徴とする。 More specifically, the EGR device for an internal combustion engine according to the present invention is:
An EGR passage having one end connected to the exhaust system of the internal combustion engine and the other end connected to the intake system of the internal combustion engine;
Differential pressure generation for generating a differential pressure between a portion of the exhaust system to which the EGR passage is connected and a portion of the intake system to which the EGR passage is connected by adjusting a cross-sectional area of the exhaust system and / or the intake system Means,
Power generation means for converting the output of the internal combustion engine into electrical energy;
Pumping means for pumping EGR gas by driving the pump structure with the electric energy generated by the power generation means,
When the EGR gas is introduced into the intake system, the first EGR control for introducing the EGR gas into the intake system by generating the differential pressure by the differential pressure generating means, and the EGR gas by pumping the EGR gas by the pressure feeding means. One of the second EGR controls for introducing gas into the intake system is selected and executed.

本発明によれば、ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に第一及び第二ＥＧＲ制御のうち燃費悪化の度合いが小さい方の制御を選択することが出来る。よって、内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。   According to the present invention, when the EGR gas is introduced into the intake system, it is possible to select the control with the smaller degree of deterioration in fuel consumption among the first and second EGR controls. Therefore, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption accompanying the introduction of EGR gas into the intake system of the internal combustion engine.

本発明においては、ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際の要求ＥＧＲガス量を算出する要求ＥＧＲガス量算出手段を更に備えてもよい。この場合、要求ＥＧＲガス量が所定ＥＧＲガス量より少ない場合は第一ＥＧＲ制御を選択し、要求ＥＧＲガス量が該所定ＥＧＲガス量以上の場合は第二ＥＧＲ制御を選択してもよい。   The present invention may further include a required EGR gas amount calculating means for calculating a required EGR gas amount when introducing the EGR gas into the intake system. In this case, the first EGR control may be selected when the required EGR gas amount is smaller than the predetermined EGR gas amount, and the second EGR control may be selected when the required EGR gas amount is equal to or greater than the predetermined EGR gas amount.

また、本発明においては、第一ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させる場合の要求差圧を算出する要求差圧算出手段を更に備えてもよい。この場合、要求差圧が所定差圧より小さい場合は第一ＥＧＲ制御を選択し、要求差圧が該所定差圧以上の場合は第二ＥＧＲ制御を選択してもよい。   The present invention may further include a required differential pressure calculating means for calculating a required differential pressure when the EGR gas is introduced into the intake system by the first EGR control. In this case, the first EGR control may be selected when the required differential pressure is smaller than the predetermined differential pressure, and the second EGR control may be selected when the required differential pressure is greater than or equal to the predetermined differential pressure.

これらの場合、所定ＥＧＲガス量及び所定差圧は、第二ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させた方が第一ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させた場合に比べて燃費悪化の度合いが小さいと判断できる閾値である。   In these cases, the predetermined EGR gas amount and the predetermined differential pressure are more deteriorated when the EGR gas is introduced into the intake system by the second EGR control than when the EGR gas is introduced into the intake system by the first EGR control. This is a threshold at which it can be determined that the degree of is small.

本発明において、差圧生成手段は、吸気通路におけるＥＧＲ通路が接続された部分よりも上流側に設けられたスロットル弁の開度及び／又は排気通路におけるＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられた排気絞り弁の開度を制御することで差圧を生成してもよい。   In the present invention, the differential pressure generating means includes an opening degree of a throttle valve provided on the upstream side of a portion of the intake passage connected to the EGR passage and / or a downstream side of a portion of the exhaust passage connected to the EGR passage. The differential pressure may be generated by controlling the opening degree of the exhaust throttle valve provided in.

この場合、スロットル弁の開度を小さくして該スロット弁より下流側の負圧を大きくする、及び／又は、排気絞り弁の開度を小さくして該排気絞り弁より上流側の背圧を高くすることで、排気系と吸気系との差圧を増加させることが出来る。   In this case, the opening of the throttle valve is reduced to increase the negative pressure downstream of the slot valve, and / or the opening of the exhaust throttle valve is reduced to increase the back pressure upstream of the exhaust throttle valve. By increasing the pressure, the differential pressure between the exhaust system and the intake system can be increased.

また、本発明においては、圧送手段として電動ポンプを用いてもよい。この場合、該電動ポンプはＥＧＲ通路に設けられ、排気系側から吸気系側にＥＧＲガスを圧送する。または、圧送手段としてモーターアシストターボチャージャを用いてもよい。この場合、モーターアシストターボチャージャは、排気通路におけるＥＧＲ通路の一端が接続された部分より上流側に設けられたタービン及び吸気通路におけるＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられたコンプレッサを有するものである。   In the present invention, an electric pump may be used as the pressure feeding means. In this case, the electric pump is provided in the EGR passage, and pumps EGR gas from the exhaust system side to the intake system side. Alternatively, a motor assist turbocharger may be used as the pressure feeding means. In this case, the motor-assisted turbocharger includes a turbine provided on the upstream side of the portion where one end of the EGR passage in the exhaust passage is connected and a compressor provided on the downstream side of the portion where the EGR passage is connected in the intake passage. It is what you have.

本発明によれば、内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deterioration of the fuel consumption accompanying introduction of EGR gas to the intake system of an internal combustion engine can be suppressed.

実施例１に係る内燃機関およびその周辺システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine and its peripheral system according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the request | required EGR gas amount at the time of EGR control execution by the low voltage | pressure EGR apparatus based on Example 1, and a fuel consumption deterioration rate. 実施例１に係る低圧ＥＧＲ制御フローを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a low-pressure EGR control flow according to the first embodiment. 実施例１の第一の変形例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the request | required EGR gas amount at the time of EGR control execution by the low voltage | pressure EGR apparatus based on the 1st modification of Example 1, and a fuel consumption deterioration rate. 実施例１の第二の変形例に係る低圧ＥＧＲ制御フローを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a low pressure EGR control flow according to a second modification of the first embodiment. 実施例２に係る低圧ＥＧＲ通路のＥＧＲポンプの周辺付近の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the periphery vicinity of the EGR pump of the low voltage | pressure EGR channel | path which concerns on Example 2. FIG.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の
技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

＜実施例１＞
本発明の第一の実施例について図１〜５に基づいて説明する。 <Example 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

（内燃機関およびその周辺システムの概略構成）
図１は、本実施例に係る内燃機関およびその周辺システムの概略構成を示す図である。内燃機関１は４つの気筒２を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒２には該気筒２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３が設けられている。 (Schematic configuration of internal combustion engine and its peripheral system)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its peripheral system according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle having four cylinders 2. Each cylinder 2 is provided with a fuel injection valve 3 that directly injects fuel into the cylinder 2.

内燃機関１には、インテークマニホールド５およびエキゾーストマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド５には吸気通路４が接続されている。エキゾーストマニホールド７には排気通路６が接続されている。   An intake manifold 5 and an exhaust manifold 7 are connected to the internal combustion engine 1. An intake passage 4 is connected to the intake manifold 5. An exhaust passage 6 is connected to the exhaust manifold 7.

吸気通路４にはターボチャージャ８のコンプレッサ８ａが設置されている。排気通路６にはターボチャージャ８のタービン８ｂが設置されている。   A compressor 8 a of a turbocharger 8 is installed in the intake passage 4. A turbine 8 b of a turbocharger 8 is installed in the exhaust passage 6.

吸気通路４におけるコンプレッサ８ａよりも上流側にはスロットル弁９が設けられている。排気通路６におけるタービン８ｂよりも下流側には、パティキュレートフィルタ等によって構成される排気浄化装置１０が設けられている。   A throttle valve 9 is provided in the intake passage 4 upstream of the compressor 8a. An exhaust gas purification device 10 configured by a particulate filter or the like is provided downstream of the turbine 8b in the exhaust passage 6.

さらに、内燃機関１の吸排気系には、高圧ＥＧＲ装置１１及び低圧ＥＧＲ装置１５が設けられている。高圧ＥＧＲ装置１１は、高圧ＥＧＲ通路１２、ＥＧＲ弁１３及びＥＧＲクーラ１４を備えている。高圧ＥＧＲ通路１２は、その一端がエキゾーストマニホールド７に接続されており、その他端がインテークマニホールド５に接続されている。ＥＧＲ弁１３及びＥＧＲクーラ１４は高圧ＥＧＲ通路１２に設けられている。ＥＧＲ弁１３は、高圧ＥＧＲ通路１２を通ってエキゾーストマニホールド７からインテークマニホールド５に導入されるＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲクーラ１４は、高圧ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却する。   Furthermore, a high-pressure EGR device 11 and a low-pressure EGR device 15 are provided in the intake and exhaust system of the internal combustion engine 1. The high pressure EGR device 11 includes a high pressure EGR passage 12, an EGR valve 13, and an EGR cooler 14. The high pressure EGR passage 12 has one end connected to the exhaust manifold 7 and the other end connected to the intake manifold 5. The EGR valve 13 and the EGR cooler 14 are provided in the high pressure EGR passage 12. The EGR valve 13 controls the flow rate of EGR gas introduced from the exhaust manifold 7 to the intake manifold 5 through the high pressure EGR passage 12. The EGR cooler 14 cools the EGR gas flowing through the high-pressure EGR passage 12.

低圧ＥＧＲ装置１５は、低圧ＥＧＲ通路１６、ＥＧＲ弁１７、ＥＧＲクーラ１８及びＥＧＲポンプ１９を備えている。低圧ＥＧＲ通路１６は、その一端が排気通路６における排気浄化装置１０より下流側に接続されており、その他端が吸気通路４におけるスロットル弁９より下流側且つコンプレッサ８ａより上流側に接続されている。ＥＧＲ弁１７、ＥＧＲクーラ１８及びＥＧＲポンプ１９は低圧ＥＧＲ通路１６に設けられている。ＥＧＲ弁１７は、低圧ＥＧＲ通路１６を通って排気通路６から吸気通路４に導入されるＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲクーラ１８は、低圧ＥＧＲ通路１６を流れるＥＧＲガスを冷却する。   The low pressure EGR device 15 includes a low pressure EGR passage 16, an EGR valve 17, an EGR cooler 18, and an EGR pump 19. One end of the low pressure EGR passage 16 is connected to the downstream side of the exhaust purification device 10 in the exhaust passage 6, and the other end is connected to the downstream side of the throttle valve 9 in the intake passage 4 and upstream of the compressor 8a. . The EGR valve 17, the EGR cooler 18, and the EGR pump 19 are provided in the low pressure EGR passage 16. The EGR valve 17 controls the flow rate of EGR gas introduced from the exhaust passage 6 to the intake passage 4 through the low pressure EGR passage 16. The EGR cooler 18 cools the EGR gas flowing through the low pressure EGR passage 16.

また、ＥＧＲポンプ１９は、ＥＧＲガスを排気通路６側から吸気通路４側へ圧送するポンプである。該ＥＧＲポンプ１９は、後述するオルタネータ２３又はバッテリ２４から電力が供給されることにより駆動する。   The EGR pump 19 is a pump that pumps EGR gas from the exhaust passage 6 side to the intake passage 4 side. The EGR pump 19 is driven by power supplied from an alternator 23 or a battery 24 described later.

オルタネータ２３には、内燃機関１のクランクシャフトの回転が伝達機構（図示略）を介して伝達される。これにより、該オルタネータ２３によって内燃機関１の出力が電気エネルギーに変換される（以下、この発電を出力発電と称する）。また、本実施例では、内燃機関１の減速運転時（即ち、フューエルカット制御実行時）においては、該オルタネータ２３によって回生が行われる（以下、回生による発電を回生発電と称する）。   The rotation of the crankshaft of the internal combustion engine 1 is transmitted to the alternator 23 via a transmission mechanism (not shown). Thus, the alternator 23 converts the output of the internal combustion engine 1 into electric energy (hereinafter, this power generation is referred to as output power generation). Further, in the present embodiment, during the deceleration operation of the internal combustion engine 1 (that is, when fuel cut control is executed), regeneration is performed by the alternator 23 (hereinafter, power generation by regeneration is referred to as regenerative power generation).

オルタネータ２３による出力発電又は回生発電によって発電された電力はバッテリ２４
に蓄電される。また、上記のように、オルタネータ２３からＥＧＲポンプ１９等の電装部品に電力を直接供給することも可能となっている。 The electric power generated by the output power generation or regenerative power generation by the alternator 23 is the battery 24.
Is stored. Further, as described above, it is also possible to supply power directly from the alternator 23 to electrical components such as the EGR pump 19.

以上述べたように構成された内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、クランクポジションセンサ２１及びアクセル開度センサ２２が電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。クランクポジションセンサ２１は、内燃機関１のクランク角を検出するセンサである。また、アクセル開度センサ２２は、内燃機関１を搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 20. A crank position sensor 21 and an accelerator opening sensor 22 are electrically connected to the ECU 20. These output signals are input to the ECU 20. The crank position sensor 21 is a sensor that detects the crank angle of the internal combustion engine 1. The accelerator opening sensor 22 is a sensor that detects the accelerator opening of a vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted.

また、ＥＣＵ２０には、燃料噴射弁３、スロットル弁９、各ＥＧＲ弁１３、１７、ＥＧＲポンプ１９、オルタネータ２３及びバッテリ２４が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。   Further, the fuel injection valve 3, the throttle valve 9, the EGR valves 13 and 17, the EGR pump 19, the alternator 23 and the battery 24 are electrically connected to the ECU 20. These are controlled by the ECU 20.

尚、本実施例においては、低圧ＥＧＲ装置１５が本発明に係るＥＧＲ装置に相当し、低圧ＥＧＲ通路１６が本発明に係るＥＧＲ通路に相当する。また、本実施例においては、スロットル弁９が本発明に係る差圧生成手段に相当し、オルタネータ２３が発電手段に相当し、ＥＧＲポンプ１９が圧送手段に相当する。   In this embodiment, the low pressure EGR device 15 corresponds to the EGR device according to the present invention, and the low pressure EGR passage 16 corresponds to the EGR passage according to the present invention. In this embodiment, the throttle valve 9 corresponds to the differential pressure generating means according to the present invention, the alternator 23 corresponds to the power generating means, and the EGR pump 19 corresponds to the pressure feeding means.

（ＥＧＲ制御）
本実施例においては、高圧ＥＧＲ装置１１及び／又は低圧ＥＧＲ装置１５によって排気がＥＧＲガスとして内燃機関１に導入される、所謂ＥＧＲ制御が実行される。ここで、低圧ＥＧＲ装置１５によれば、排気通路６を流れる排気がＥＧＲガスとして吸気通路４に導入される。この低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御は、次の二通りの方法のいずれかによって実現される。 (EGR control)
In the present embodiment, so-called EGR control is performed in which exhaust gas is introduced into the internal combustion engine 1 as EGR gas by the high pressure EGR device 11 and / or the low pressure EGR device 15. Here, according to the low pressure EGR device 15, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 is introduced into the intake passage 4 as EGR gas. The EGR control by the low pressure EGR device 15 is realized by one of the following two methods.

第一の方法は、スロットル弁９の開度を減少させることで、吸気通路４における低圧ＥＧＲ通路１６の接続部分の負圧（以下、吸気負圧と称する）を大きくする、即ち、吸気通路４における該部分と排気通路６における低圧ＥＧＲ通路１６の接続部分の差圧（以下、吸排気差圧と称する）を生成する方法である。以下、この方法を第一低圧ＥＧＲ制御と称する。第二の方法はＥＧＲポンプ１９を駆動させＥＧＲガスを圧送する方法である。以下、この方法を第二低圧ＥＧＲ制御と称する。   The first method is to increase the negative pressure (hereinafter referred to as intake negative pressure) at the connection portion of the low pressure EGR passage 16 in the intake passage 4 by reducing the opening of the throttle valve 9, that is, the intake passage 4. This is a method for generating a differential pressure (hereinafter referred to as intake / exhaust differential pressure) between the portion of the exhaust gas and the connection portion of the low pressure EGR passage 16 in the exhaust passage 6. Hereinafter, this method is referred to as first low pressure EGR control. The second method is a method in which the EGR pump 19 is driven to pump EGR gas. Hereinafter, this method is referred to as second low pressure EGR control.

ＥＧＲ制御を実行する場合、内燃機関１の運転状態に応じて要求されるＥＧＲガス量（以下、単に要求ＥＧＲガス量と称する）が変化する。ここで、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係について図２に基づいて説明する。図２において、縦軸は燃費悪化率Ｒｆｃを表しており、横軸は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒを表している。また、図２において、実線Ｌ１は第一低圧ＥＧＲ制御の場合を示しており、破線Ｌ２はオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の場合を示している。   When the EGR control is executed, the required EGR gas amount (hereinafter simply referred to as the required EGR gas amount) varies depending on the operating state of the internal combustion engine 1. Here, the relationship between the request | requirement EGR gas amount at the time of EGR control execution by the low voltage | pressure EGR apparatus 15 and a fuel consumption deterioration rate is demonstrated based on FIG. In FIG. 2, the vertical axis represents the fuel efficiency deterioration rate Rfc, and the horizontal axis represents the required EGR gas amount Qegr. In FIG. 2, the solid line L <b> 1 indicates the case of the first low pressure EGR control, and the broken line L <b> 2 indicates the case of the second low pressure EGR control involving output power generation by the alternator 23.

第一低圧ＥＧＲ制御においては、要求ＥＧＲガス量に応じて要求される吸気負圧が変化する。つまり、要求ＥＧＲガス量が多いほど、スロットル弁９の開度を小さくすることで吸気負圧を大きくし、それによって吸排気差圧をより大きくする必要がある。しかし、第一低圧ＥＧＲ制御を実行すると内燃機関１のポンプ損失が増大するため燃費が悪化する。そして、このときの燃費悪化率は吸排気差圧が大きいほど高くなる。従って、図２に実線Ｌ１で示すように、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが多いほど燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。   In the first low pressure EGR control, the required intake negative pressure changes according to the required EGR gas amount. That is, as the required EGR gas amount increases, the intake negative pressure needs to be increased by reducing the opening of the throttle valve 9, thereby increasing the intake / exhaust differential pressure. However, if the first low-pressure EGR control is executed, the pump loss of the internal combustion engine 1 increases, and the fuel efficiency deteriorates. The fuel consumption deterioration rate at this time increases as the intake / exhaust differential pressure increases. Therefore, as shown by the solid line L1 in FIG. 2, when the first low pressure EGR control is performed, the fuel consumption deterioration rate Rfc increases as the required EGR gas amount Qegr increases.

一方、第二低圧ＥＧＲ制御では、オルタネータ２３による出力発電が行われることなく、バッテリ２４に蓄電された電力の供給のみでＥＧＲポンプ１９を駆動させる場合は、燃
費の悪化は生じない。また、本実施例では、上述したように、内燃機関１の運転状態が減速運転のときはオルタネータ２３によって回生発電が行われ、それによってバッテリ２４の蓄電が行われる。しかしながら、長期間減速運転が行われないとバッテリ２４における蓄電量は少なくなる。 On the other hand, in the second low-pressure EGR control, output power generation by the alternator 23 is not performed, and when the EGR pump 19 is driven only by the supply of electric power stored in the battery 24, fuel consumption does not deteriorate. Further, in the present embodiment, as described above, when the operating state of the internal combustion engine 1 is the decelerating operation, regenerative power generation is performed by the alternator 23, whereby the battery 24 is charged. However, if the deceleration operation is not performed for a long time, the amount of power stored in the battery 24 decreases.

このようにバッテリ２４における蓄電量が少ないときに第二低圧ＥＧＲ制御によってＥＧＲ制御を行おうとした場合は、ＥＧＲポンプ１９に電力を供給すべくオルタネータ２３による出力発電を行う必要がある。   As described above, when the EGR control is to be performed by the second low-pressure EGR control when the storage amount of the battery 24 is small, it is necessary to perform output power generation by the alternator 23 in order to supply power to the EGR pump 19.

ここで、オルタネータ２３による出力発電を行うと、内燃機関１の機関負荷が増加するため燃費が悪化する。しかしながら、本実施例においては、ＥＧＲポンプ１９に電力を供給すべくオルタネータ２３による出力発電を行う場合、その発電量はＥＧＲポンプ１９の要求出力によらす一定である。従って、図２に破線Ｌ２で示すように、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒによらず燃費悪化率Ｒｆｃは一定となる。   Here, if output power generation is performed by the alternator 23, the engine load of the internal combustion engine 1 increases, and the fuel efficiency deteriorates. However, in this embodiment, when output power generation is performed by the alternator 23 to supply power to the EGR pump 19, the power generation amount is constant according to the required output of the EGR pump 19. Therefore, as shown by a broken line L2 in FIG. 2, the fuel consumption deterioration rate Rfc is constant regardless of the required EGR gas amount Qegr when the second low pressure EGR control accompanied by the output power generation by the alternator 23 is executed.

その結果、図２に示すように、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０より少ないときは、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の方が第一低圧ＥＧＲ制御よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。そして、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０以上のときは、逆に、第一低圧ＥＧＲ制御の方がオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。   As a result, as shown in FIG. 2, when the required EGR gas amount Qegr is smaller than the predetermined EGR gas amount Qegr0, the second low pressure EGR control accompanied by the output power generation by the alternator 23 is worse than the first low pressure EGR control. The rate Rfc is increased. When the required EGR gas amount Qegr is equal to or greater than the predetermined EGR gas amount Qegr0, on the contrary, the first low pressure EGR control has a higher fuel efficiency deterioration rate Rfc than the second low pressure EGR control involving output power generation by the alternator 23. .

そこで、本実施例では、バッテリ２４の蓄電量が所定蓄電量以下のときに低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する場合、第一低圧ＥＧＲ制御及び第二低圧ＥＧＲ制御のうちどちらを選択するのかを要求ＥＧＲガス量に応じて決定する。尚、ここでの所定蓄電量とは、第二低圧ＥＧＲ制御を実行する場合はオルタネータ２３による出力発電が必要となる蓄電量の閾値である。該所定蓄電量は実験等に基づいて予め求めることが出来る。   Therefore, in this embodiment, when the EGR control by the low-pressure EGR device 15 is executed when the storage amount of the battery 24 is equal to or less than the predetermined storage amount, which one of the first low-pressure EGR control and the second low-pressure EGR control is selected? Is determined according to the required EGR gas amount. Here, the predetermined power storage amount is a threshold value of the power storage amount that requires output power generation by the alternator 23 when the second low-pressure EGR control is executed. The predetermined power storage amount can be obtained in advance based on experiments or the like.

（低圧ＥＧＲ制御フロー）
以下、本実施例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御のフローについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。 (Low pressure EGR control flow)
Hereinafter, the flow of EGR control by the low pressure EGR apparatus according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This flow is stored in advance in the ECU 20, and is repeatedly executed by the ECU 20 at predetermined intervals.

本フローでは、先ずステップＳ１０１において、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する条件が成立したか否かが判別される。本実施例においては、高圧ＥＧＲ装置１１によってＥＧＲ制御を実行する運転領域、低圧ＥＧＲ装置１５によってＥＧＲ制御を実行する運転領域及び高圧ＥＧＲ装置１１と低圧ＥＧＲ装置１５とを併用してＥＧＲ制御を実行する運転領域が予め定められている。そして、ステップＳ１０１では、内燃機関１の運転状態がどの領域に属するかによって前記条件が成立したか否かが判別される。該ステップＳ１０１において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０２の処理が実行され、否定判定された場合、本フローの実行が一旦停止される。   In this flow, first, in step S101, it is determined whether or not a condition for executing EGR control by the low pressure EGR device 15 is satisfied. In the present embodiment, the EGR control is performed by using the high pressure EGR device 11 to perform the EGR control, the low pressure EGR device 15 to perform the EGR control, and the high pressure EGR device 11 and the low pressure EGR device 15 together. The operation area to be performed is determined in advance. In step S101, it is determined whether or not the condition is satisfied depending on which region the operating state of the internal combustion engine 1 belongs to. If an affirmative determination is made in step S101, the process of step S102 is executed next. If a negative determination is made, execution of this flow is temporarily stopped.

ステップＳ１０２においては、内燃機関１の運転状態に基づいて要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが算出される。内燃機関１の運転状態と要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒとの関係は実験等に基づいて予め求められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。尚、本実施例においては、該ステップＳ１０２の処理を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る要求ＥＧＲガス量算出手段に相当する。   In step S102, the required EGR gas amount Qegr is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 1. The relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the required EGR gas amount Qegr is obtained in advance based on experiments or the like and stored in the ECU 20. In this embodiment, the ECU 20 that executes the process of step S102 corresponds to the required EGR gas amount calculating means according to the present invention.

次に、ステップＳ１０３において、内燃機関１の運転状態が減速運転であるか否かが判
別される。該ステップＳ１０３において否定判定された場合、次にステップＳ１０４の処理が実行される。一方、該ステップＳ１０３において肯定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。この場合、オルタネータ２３による回生発電が行われる。そのため、該回生発電によって発電された電力によってＥＧＲポンプ１９が駆動される。 Next, in step S103, it is determined whether or not the operating state of the internal combustion engine 1 is a deceleration operation. If a negative determination is made in step S103, then the process of step S104 is executed. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S103, then in step 107, the second low pressure EGR control is selected. In this case, regenerative power generation by the alternator 23 is performed. Therefore, the EGR pump 19 is driven by the electric power generated by the regenerative power generation.

ステップＳ１０４においては、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが所定蓄電量ＳＯＣ０以下であるか否かが判別される。該ステップＳ１０４において肯定判定された場合、次にステップＳ１０５の処理が実行される。一方、該ステップＳ１０４において否定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。この場合、バッテリ２４に蓄電された電力によってＥＧＲポンプ１９が駆動される。   In step S104, it is determined whether or not the storage amount SOC of the battery 24 is equal to or less than a predetermined storage amount SOC0. If an affirmative determination is made in step S104, then the process of step S105 is executed. On the other hand, if a negative determination is made in step S104, then in step 107, the second low pressure EGR control is selected. In this case, the EGR pump 19 is driven by the electric power stored in the battery 24.

ステップＳ１０５においては、ステップＳ１０２で算出された要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０より少ないか否かが判別される。該ステップＳ１０５において肯定判定された場合、次にステップＳ１０６において第一低圧ＥＧＲ制御が選択される。一方、該ステップＳ１０５において否定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。この場合、オルタネータ２３で出力発電が行われ、それによって発電された電力によってＥＧＲポンプ１９が駆動される。   In step S105, it is determined whether or not the required EGR gas amount Qegr calculated in step S102 is smaller than a predetermined EGR gas amount Qegr0. If an affirmative determination is made in step S105, then the first low pressure EGR control is selected in step S106. On the other hand, if a negative determination is made in step S105, then in step 107, the second low pressure EGR control is selected. In this case, output power generation is performed by the alternator 23, and the EGR pump 19 is driven by the electric power generated thereby.

以上説明したように、本実施例によれば、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に、第一低圧ＥＧＲ制御及び第二低圧ＥＧＲ制御のうちより燃費悪化率が低い方の制御が選択される。そのため、ＥＧＲ制御の実行に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。   As described above, according to the present embodiment, when the EGR control by the low pressure EGR device 15 is executed, the control with the lower fuel consumption deterioration rate is selected from the first low pressure EGR control and the second low pressure EGR control. Is done. For this reason, it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption associated with the execution of EGR control.

（変形例１）
本実施例の第一の変形例においては、ＥＧＲポンプ１９に電力を供給すべくオルタネータ２３による出力発電を行う場合、その発電量を、ＥＧＲポンプ１９の要求出力、即ち要求ＥＧＲガス量に応じて変更する。図４は、本変形例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係を示す図である。図４において、縦軸は燃費悪化率Ｒｆｃを表しており、横軸は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒを表している。また、図４において、実線Ｌ１は第一低圧ＥＧＲ制御の場合を示しており（図２と同じ）、破線Ｌ２はオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の場合を示している。 (Modification 1)
In the first modification of the present embodiment, when output power generation is performed by the alternator 23 to supply power to the EGR pump 19, the power generation amount is determined according to the required output of the EGR pump 19, that is, the required EGR gas amount. change. FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between the required EGR gas amount and the fuel consumption deterioration rate when the EGR control is performed by the low pressure EGR device according to the present modification. In FIG. 4, the vertical axis represents the fuel efficiency deterioration rate Rfc, and the horizontal axis represents the required EGR gas amount Qegr. In FIG. 4, the solid line L <b> 1 indicates the case of the first low-pressure EGR control (same as in FIG. 2), and the broken line L <b> 2 indicates the case of the second low-pressure EGR control involving output power generation by the alternator 23.

本変形例の場合、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時においても、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時と同様、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが多いほど燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。しかしながら、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒの増加量に対する燃費悪化率Ｒｆｃの悪化度合いは第一低圧ＥＧＲ制御の実行時に比べて小さい（即ち、図４に示すグラフの傾きが小さい）。また、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが比較的少ないときは、図２の場合と同様、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時の方が第一低圧ＥＧＲ制御の実行時よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高い。   In the case of this modification, even when the second low-pressure EGR control with output power generation by the alternator 23 is executed, the fuel consumption deterioration rate Rfc increases as the required EGR gas amount Qegr increases, as in the execution of the first low-pressure EGR control. . However, the degree of deterioration of the fuel consumption deterioration rate Rfc with respect to the increase amount of the required EGR gas amount Qegr is smaller than when the first low pressure EGR control is executed (that is, the slope of the graph shown in FIG. 4 is small). Further, when the required EGR gas amount Qegr is relatively small, as in the case of FIG. 2, the fuel consumption at the time of executing the second low pressure EGR control accompanied by the output power generation by the alternator 23 is greater than at the time of executing the first low pressure EGR control. Deterioration rate Rfc is high.

従って、本変形例の場合においても、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時の方が第一低圧ＥＧＲ制御の実行時に比べて燃費悪化率Ｒｆｃが小さくなる閾値である所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０が存在する。そこで、本変形例においても、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に、第一低圧ＥＧＲ制御及び第二低圧ＥＧＲ制御のうちいずれかを上記と同様の方法で選択する。これにより、ＥＧＲ制御の実行に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。   Accordingly, even in the case of this modification, the predetermined EGR is a threshold value at which the fuel consumption deterioration rate Rfc is smaller when the second low pressure EGR control accompanied by the output power generation by the alternator 23 is performed than when the first low pressure EGR control is performed. There is a gas quantity Qegr0. Therefore, also in this modification, when executing the EGR control by the low pressure EGR device 15, either the first low pressure EGR control or the second low pressure EGR control is selected by the same method as described above. Thereby, the deterioration of the fuel consumption accompanying execution of EGR control can be suppressed.

（変形例２）
本実施例の第二の変形例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御のフローについて図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図３に示すフローにおけるステップＳ１０５をステップＳ２０５及びＳ２０６に置き換えたものである。そのため、ステップＳ２０５及びＳ２０６における処理についてのみ説明し、その他のステップにおける処理については説明を省略する。 (Modification 2)
The flow of EGR control by the low pressure EGR device according to the second modification of the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This flow is stored in advance in the ECU 20, and is repeatedly executed by the ECU 20 at predetermined intervals. In this flow, step S105 in the flow shown in FIG. 3 is replaced with steps S205 and S206. Therefore, only the processes in steps S205 and S206 will be described, and the description of the processes in other steps will be omitted.

本フローでは、ステップＳ１０４において肯定判定された場合、次にステップＳ２０５の処理が実行される。ステップＳ２０５においては、ステップＳ１０２において算出された要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒに基づいて、第一低圧ＥＧＲ制御を選択した場合の要求吸排気差圧ΔＰｉｏが算出される。要求吸排気差圧ΔＰｉｏは、ＥＧＲガス量を要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒとするために必要となる吸排気差圧である。要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒと要求吸排気差圧ΔＰｉｏとの関係は実験等に基づいて予め求めることが出来る。尚、本変形例においては、該ステップＳ２０５の処理を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る要求差圧算出手段に相当する。   In this flow, when an affirmative determination is made in step S104, the process of step S205 is executed next. In step S205, the required intake / exhaust differential pressure ΔPio when the first low-pressure EGR control is selected is calculated based on the required EGR gas amount Qegr calculated in step S102. The required intake / exhaust differential pressure ΔPio is an intake / exhaust differential pressure required to make the EGR gas amount the required EGR gas amount Qegr. The relationship between the required EGR gas amount Qegr and the required intake / exhaust differential pressure ΔPio can be obtained in advance based on experiments or the like. In this modification, the ECU 20 that executes the processing of step S205 corresponds to the required differential pressure calculation means according to the present invention.

次に、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５で算出された要求吸排気差圧ΔＰｉｏが所定吸排気差圧ΔＰｉｏ０より低いか否かが判別される。上記のように、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時は吸排気差圧が大きいほど燃費悪化率が高くなる。ここで、所定吸排気差圧ΔＰｉｏ０は、第一低圧ＥＧＲ制御の方がオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高くなると判断できる閾値である。   Next, in step S206, it is determined whether or not the required intake / exhaust differential pressure ΔPio calculated in step S205 is lower than a predetermined intake / exhaust differential pressure ΔPio0. As described above, when the first low pressure EGR control is executed, the fuel consumption deterioration rate increases as the intake / exhaust differential pressure increases. Here, the predetermined intake / exhaust differential pressure ΔPio0 is a threshold at which it can be determined that the first low-pressure EGR control has a higher fuel efficiency deterioration rate Rfc than the second low-pressure EGR control involving output power generation by the alternator 23.

ステップＳ２０６において肯定判定された場合、次にステップＳ１０６において第一低圧ＥＧＲ制御が選択される。一方、該ステップＳ２０６において否定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。   If an affirmative determination is made in step S206, then the first low pressure EGR control is selected in step S106. On the other hand, if a negative determination is made in step S206, then in step 107, the second low pressure EGR control is selected.

本変形例に係る制御によっても、上記と同様の効果を得ることが出来る。     The same effects as described above can be obtained by the control according to this modification.

（変形例３）
本実施例においては、排気通路６における低圧ＥＧＲ通路１６の接続部分より下流側に排気絞り弁を設けてもよい。そして、スロットル弁９に代えて排気絞り弁の開度を制御することで第一低圧ＥＧＲ制御を実行してもよい。この場合、排気絞り弁の開度を減少させることで、排気通路６における排気絞り弁より上流側の背圧を上昇させ、それにより吸排気差圧を生成する。尚、この場合、排気絞り弁が本発明に係る差圧生成手段に相当する。 (Modification 3)
In the present embodiment, an exhaust throttle valve may be provided downstream of the connection portion of the low pressure EGR passage 16 in the exhaust passage 6. Then, the first low pressure EGR control may be executed by controlling the opening degree of the exhaust throttle valve instead of the throttle valve 9. In this case, by reducing the opening of the exhaust throttle valve, the back pressure upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage 6 is increased, thereby generating the intake and exhaust differential pressure. In this case, the exhaust throttle valve corresponds to the differential pressure generating means according to the present invention.

また、スロットル弁９と排気絞り弁との両方を制御することにより第一低圧ＥＧＲ制御を実行してもよい。この場合、スロットル弁９及び排気絞り弁が本発明に係る差圧生成手段に相当する。   Further, the first low pressure EGR control may be executed by controlling both the throttle valve 9 and the exhaust throttle valve. In this case, the throttle valve 9 and the exhaust throttle valve correspond to the differential pressure generating means according to the present invention.

（変形例４）
本実施例においては、ターボチャージャ８をモーターアシストターボチャージャとしてもよい。そして、ＥＧＲポンプ１９を設けることなく、オルタネータ２３又はバッテリ２４からターボチャージャ８のモータに電力を供給することによって第二低圧ＥＧＲ制御を実行してもよい。この場合、ターボチャージャ８の回転速度を上昇させることで、低圧ＥＧＲ通路１６における排気通路６側から吸気通路４側へＥＧＲガスを圧送する。 (Modification 4)
In this embodiment, the turbocharger 8 may be a motor assist turbocharger. Then, the second low pressure EGR control may be executed by supplying electric power from the alternator 23 or the battery 24 to the motor of the turbocharger 8 without providing the EGR pump 19. In this case, EGR gas is pumped from the exhaust passage 6 side to the intake passage 4 side in the low pressure EGR passage 16 by increasing the rotational speed of the turbocharger 8.

この場合においても、上記と同様の方法で第一低圧ＥＧＲ制御又は第二低圧ＥＧＲ制御を選択することで、上記と同様の効果を得ることが出来る。尚、この場合、ターボチャージャ８が本発明に係る圧送手段に相当し、コンプレッサ８ａが本発明に係るポンプ構造体に相当する。   Even in this case, the same effect as described above can be obtained by selecting the first low pressure EGR control or the second low pressure EGR control by the same method as described above. In this case, the turbocharger 8 corresponds to the pressure feeding means according to the present invention, and the compressor 8a corresponds to the pump structure according to the present invention.

＜実施例２＞
本発明の第二の実施例について図６に基づいて説明する。尚、ここでは、第一の実施例と異なる点についてのみ説明する。 <Example 2>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, only differences from the first embodiment will be described.

図６は、本実施例に係る低圧ＥＧＲ通路のＥＧＲポンプの周辺付近の概略構成を示す図である。図６における矢印は低圧ＥＧＲ通路１６でのＥＧＲガスの流れ方向を表している。   FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration in the vicinity of the periphery of the EGR pump in the low pressure EGR passage according to the present embodiment. The arrow in FIG. 6 represents the flow direction of EGR gas in the low pressure EGR passage 16.

本実施例では、低圧ＥＧＲ通路１６にＥＧＲポンプ１９をバイパスするバイパス通路２５が接続されている。該バイパス通路２５の上流側端部と低圧ＥＧＲ通路１６との接続部分には、バイパス通路２５にＥＧＲガスを流すか否かを切り替える切り替え弁２６が設けられている。該切り替え弁２６はＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。   In the present embodiment, a bypass passage 25 that bypasses the EGR pump 19 is connected to the low pressure EGR passage 16. A switching valve 26 for switching whether or not to flow EGR gas through the bypass passage 25 is provided at a connection portion between the upstream end portion of the bypass passage 25 and the low pressure EGR passage 16. The switching valve 26 is electrically connected to the ECU 20 and is controlled by the ECU 20.

そして、本実施例では、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に第二低圧ＥＧＲ制御が選択された場合、切り替え弁２６によってバイパス通路２５側を遮断させると共にＥＧＲポンプ１９側の低圧ＥＧＲ通路１６を開通させる。これにより、ＥＧＲポンプ１９によってＥＧＲガスが圧送される。   In this embodiment, when the second low pressure EGR control is selected when the EGR control by the low pressure EGR device 15 is executed, the bypass valve 25 side is shut off by the switching valve 26 and the low pressure EGR passage on the EGR pump 19 side is shut off. 16 is opened. Thereby, EGR gas is pumped by the EGR pump 19.

一方、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に第一低圧ＥＧＲ制御が選択された場合、切り替え弁２６によってＥＧＲポンプ１９側の低圧ＥＧＲ通路１６を遮断させると共にバイパス通路２５側を開通させる。これにより、ＥＧＲガスはＥＧＲポンプ１９をバイパスして流れ、吸気通路４に導入される。   On the other hand, when the first low pressure EGR control is selected when executing the EGR control by the low pressure EGR device 15, the switching valve 26 blocks the low pressure EGR passage 16 on the EGR pump 19 side and opens the bypass passage 25 side. As a result, the EGR gas flows bypassing the EGR pump 19 and is introduced into the intake passage 4.

第一低圧ＥＧＲ制御においては、ＥＧＲガスがＥＧＲポンプ１９を通過する必要はなく、また、ＥＧＲガスがＥＧＲポンプ１９を通過するとＥＧＲガスの流通抵抗が増加することになる。本実施例によれば、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時に、ＥＧＲガスがＥＧＲポンプ１９をバイパスすることにより、圧力損失を抑制することが出来る。その結果、ＥＧＲ制御の実行に伴う燃費の悪化をより効果的に抑制することが出来る。   In the first low pressure EGR control, it is not necessary for the EGR gas to pass through the EGR pump 19, and when the EGR gas passes through the EGR pump 19, the flow resistance of the EGR gas increases. According to the present embodiment, when the first low pressure EGR control is executed, the EGR gas bypasses the EGR pump 19 so that the pressure loss can be suppressed. As a result, it is possible to more effectively suppress the deterioration of fuel consumption associated with the execution of EGR control.

尚、ＥＧＲポンプ１９に適用できる電動ポンプとしては容積型と遠心型のものがある。容積型ポンプは遠心型ポンプに比べて圧送効率が高いが、駆動していない時の流通抵抗が大きい。そのため、第一の実施例のようにＥＧＲポンプ１９をバイパスする通路がない場合はＥＧＲポンプ１９として遠心型のものを用いるのが好ましく、一方、第二の実施例のようにバイパス通路２５が設けられている場合はＥＧＲポンプ１９として容積型のものを用いるのが好ましい。   In addition, as an electric pump applicable to the EGR pump 19, there are a positive displacement pump and a centrifugal pump. A positive displacement pump has higher pumping efficiency than a centrifugal pump, but has a large flow resistance when not driven. Therefore, when there is no passage for bypassing the EGR pump 19 as in the first embodiment, it is preferable to use a centrifugal type as the EGR pump 19, while the bypass passage 25 is provided as in the second embodiment. In such a case, it is preferable to use a positive displacement type EGR pump 19.

上記各実施例においては、本発明を低圧ＥＧＲ装置に適用した場合について説明したが、本発明を高圧ＥＧＲ通路に適用することも可能である。   In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the low pressure EGR device has been described. However, the present invention can also be applied to the high pressure EGR passage.

上記各実施例は可能な限り組み合わせることが出来る。   The above embodiments can be combined as much as possible.

１・・・内燃機関
２・・・気筒
４・・・吸気通路
６・・・排気通路
８・・・ターボチャージャ
８ａ・・コンプレッサ
８ｂ・・タービン
９・・・スロットル弁
１０・・排気浄化装置
１１・・高圧ＥＧＲ装置
１２・・高圧ＥＧＲ通路
１３・・ＥＧＲ弁
１４・・ＥＧＲクーラ
１５・・低圧ＥＧＲ装置
１６・・低圧ＥＧＲ通路
１７・・ＥＧＲ弁
１８・・ＥＧＲクーラ
１９・・ＥＧＲポンプ
２０・・ＥＣＵ２０
２３・・オルタネータ
２４・・バッテリ
２５・・バイパス通路
２６・・切り替え弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 4 ... Intake passage 6 ... Exhaust passage 8 ... Turbocharger 8a..Compressor 8b..Turbine 9 .... Throttle valve 10 .... Exhaust gas purification device 11 · · High pressure EGR device 12 · · High pressure EGR passage 13 · · EGR valve 14 · · EGR cooler 15 · · Low pressure EGR device 16 · · Low pressure EGR passage 17 · · EGR valve 18 · · EGR cooler 19 · · EGR pump 20 ·・ ECU20
23..Alternator 24..Battery 25..Bypass passage 26..Switching valve

Claims (6)

内燃機関の排気系に一端が接続され該内燃機関の吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路と、
排気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分と吸気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分との差圧を排気系及び／又は吸気系の流路断面積を調整することで生成する差圧生成手段と、
内燃機関の出力を電気エネルギーに変換する発電手段と、
該発電手段が発電した電気エネルギーによってポンプ構造体を駆動することでＥＧＲガスを圧送する圧送手段と、を備え、
ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、前記差圧生成手段によって差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、前記圧送手段によってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。 An EGR passage having one end connected to the exhaust system of the internal combustion engine and the other end connected to the intake system of the internal combustion engine;
Differential pressure generation for generating a differential pressure between a portion of the exhaust system to which the EGR passage is connected and a portion of the intake system to which the EGR passage is connected by adjusting a cross-sectional area of the exhaust system and / or the intake system Means,
Power generation means for converting the output of the internal combustion engine into electrical energy;
Pumping means for pumping EGR gas by driving the pump structure with the electric energy generated by the power generation means,
When the EGR gas is introduced into the intake system, the first EGR control for introducing the EGR gas into the intake system by generating the differential pressure by the differential pressure generating means, and the EGR gas by pumping the EGR gas by the pressure feeding means. An EGR device for an internal combustion engine, wherein one of the second EGR controls for introducing gas into the intake system is selected and executed. ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際の要求ＥＧＲガス量を算出する要求ＥＧＲガス量算出手段を更に備え、
該要求ＥＧＲガス量算出手段によって算出された要求ＥＧＲガス量が所定ＥＧＲガス量より少ない場合は前記第一ＥＧＲ制御を選択し、該要求ＥＧＲガス量が該所定ＥＧＲガス量以上の場合は前記第二ＥＧＲ制御を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。 A request EGR gas amount calculating means for calculating a required EGR gas amount when introducing the EGR gas into the intake system;
The first EGR control is selected when the required EGR gas amount calculated by the required EGR gas amount calculating means is smaller than the predetermined EGR gas amount, and when the required EGR gas amount is equal to or larger than the predetermined EGR gas amount, the first EGR gas amount is calculated. 2. An EGR device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein two EGR control is selected. 前記第一ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させる場合の要求差圧を算出する要求差圧算出手段を更に備え、
該要求差圧算出手段によって算出された要求差圧が所定差圧より小さい場合は前記第一ＥＧＲ制御を選択し、該要求差圧が該所定差圧以上の場合は前記第二ＥＧＲ制御を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。 A required differential pressure calculating means for calculating a required differential pressure when the EGR gas is introduced into the intake system by the first EGR control;
The first EGR control is selected when the required differential pressure calculated by the required differential pressure calculating means is smaller than a predetermined differential pressure, and the second EGR control is selected when the required differential pressure is greater than or equal to the predetermined differential pressure. The EGR device for an internal combustion engine according to claim 1. 前記差圧生成手段が、吸気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分よりも上流側に設けられたスロットル弁の開度及び／又は排気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられた排気絞り弁の開度を制御することで差圧を生成することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。   The differential pressure generating means is located downstream of the opening of a throttle valve provided on the upstream side of the portion of the intake passage where the EGR passage is connected and / or the portion of the exhaust passage where the EGR passage is connected. The EGR device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the differential pressure is generated by controlling an opening degree of the provided exhaust throttle valve. 前記圧送手段が、前記ＥＧＲ通路に設けられ、排気系側から吸気系側にＥＧＲガスを圧送する電動ポンプであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。   5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure-feeding means is an electric pump that is provided in the EGR passage and pressure-feeds EGR gas from the exhaust system side to the intake system side. 6. EGR device. 前記圧送手段が、排気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分より上流側に設けられたタービン及び吸気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられたコンプレッサを有するモーターアシストターボチャージャであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。   A motor-assisted turbo in which the pumping means includes a turbine provided upstream of a portion of the exhaust passage where the EGR passage is connected and a compressor provided downstream of the portion of the intake passage where the EGR passage is connected. The EGR device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the EGR device is a charger.
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