JP2010255462A - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine which reduces the condensation of SO<SB>3</SB>contained in exhaust and corrosion owing to the condensation by adjusting an amount of SO<SB>3</SB>. <P>SOLUTION: An SO<SB>3</SB>amount adjustment part adjusts the flow rate of exhaust circulating from an exhaust passage 31 to an intake passage 25 with an EGR valve 43. Exhaust flowing into a combustion chamber 23 together with intake air contains SO<SB>3</SB>. The SO<SB>3</SB>amount adjustment part reduces SO<SB>3</SB>sucked into the combustion chamber 23 together with intake air by adjusting a flow rate of exhaust circulated by an EGR part 15, and reduces the adhesion of condensed SO<SB>3</SB>, i.e. sulfuric acid, onto the injection nozzle 24 by adjusting the flow rate of exhaust circulated by the EGR part 15 on the basis of the temperature of an injection nozzle 24 and an acid dew point of SO<SB>3</SB>. The reduction in the amount of SO<SB>3</SB>contained in intake air leads to the reduction in the adhesion of condensed SO<SB>3</SB>onto the injection nozzle 24 irrespective of the temperature of the injection nozzle 24. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に関し、特に排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)手段を備える内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly, to an internal combustion engine provided with exhaust gas recirculation (EGR) means.

EGR手段を備える内燃機関は、排気の一部が吸気側を経由して燃焼室へ循環する(EGR手段を備えるコモンレール式のディーゼルエンジンについて特許文献1参照)。一方、内燃機関の燃料あるいは潤滑油には、微量ではあるものの硫黄(S)が含まれている場合がある。そのため、EGR手段を備える内燃機関の場合、排気とともに燃料などに含まれる硫黄分が燃焼した硫黄酸化物も循環する。   In an internal combustion engine provided with EGR means, part of exhaust gas circulates to the combustion chamber via the intake side (refer to Patent Document 1 for a common rail type diesel engine provided with EGR means). On the other hand, the fuel or lubricating oil of the internal combustion engine may contain a small amount of sulfur (S). Therefore, in the case of an internal combustion engine provided with EGR means, sulfur oxide combusted with sulfur contained in fuel or the like is circulated together with exhaust gas.

硫黄酸化物のうちSO(三酸化硫黄)は、温度が低下して、いわゆる酸露点になると、水蒸気とともに硫酸となって凝縮する。そのため、循環する排気にSOが含まれる場合、内燃機関は凝縮した硫酸によって腐食環境に晒される。特に、燃料を噴射するインジェクタの噴射ノズルは、比較的温度が低い。そのため、凝縮した硫酸が付着しやすく、腐食を招きやすいという問題がある。 Among the sulfur oxides, SO 3 (sulfur trioxide) condenses as sulfuric acid together with water vapor when the temperature drops to a so-called acid dew point. Therefore, when SO 3 is contained in the exhaust that circulates, the internal combustion engine is exposed to a corrosive environment by condensed sulfuric acid. In particular, the temperature of an injection nozzle of an injector that injects fuel is relatively low. Therefore, there is a problem that the condensed sulfuric acid is likely to adhere and easily corrode.

特開2006−132524号公報JP 2006-132524 A

そこで、本発明は、SOの量を調整することにより、排気に含まれるSOの凝縮およびこれにともなう腐食を低減する内燃機関を提供することにある。 The present invention, by adjusting the amount of SO 3, is to provide an internal combustion engine to reduce condensation and corrosion due to the SO 3 contained in the exhaust.

請求項1記載の発明では、SO量調整手段は、燃焼室に吸入される吸気に含まれるSOの量を調整する。これにより、SO量調整手段は、噴射ノズルの温度およびSOの酸露点に基づいて、噴射ノズルへSOが凝縮することを低減する。すなわち、吸気に含まれるSOの量を低減することにより、噴射ノズルの温度に関わらず、噴射ノズルへ凝縮したSOつまり硫酸が付着することを低減する。したがって、排気に含まれるSOの凝縮の低減を図るとともに、凝縮したSOつまり硫酸による腐食を低減することができる。 In the first aspect of the invention, the SO 3 amount adjusting means adjusts the amount of SO 3 contained in the intake air sucked into the combustion chamber. Thus, SO 3 amount adjusting means based on the acid dew point temperature and SO 3 in the injection nozzle, SO 3 is reduced to condense to the injection nozzle. That is, by reducing the amount of SO 3 contained in the intake air, it is possible to reduce the adhesion of condensed SO 3, that is, sulfuric acid, to the injection nozzle regardless of the temperature of the injection nozzle. Therefore, it is possible to reduce the condensation of SO 3 contained in the exhaust gas and to reduce the corrosion caused by the condensed SO 3, that is, sulfuric acid.

請求項2記載の発明では、吸入SO量算出手段で燃焼室に吸入される吸気に許容されるSOの最大量を算出している。すなわち、吸入SO量算出手段は、吸気に含まれるSOとして許容される最大量を算出する。そして、SO量調整手段は、算出したSOの最大量を基にして、EGR手段によって燃焼室へ循環する排気の流量を調整している。SO量調整手段は、例えば許容されるSOの最大量が小さくなるほど、EGR手段によって燃焼室へ循環される排気の流量を低減する。吸気に許容されるSOの最大量が小さくなると、EGR手段によって還流するSOを含む排気の流量は制限される。これにより、SO量調整手段で還流する排気の流量を低減させることにより、燃焼室へ吸入されるSOの量も低減される。したがって、凝縮したSOによる腐食を低減することができる。 In the second aspect of the invention, the maximum amount of SO 3 allowed for the intake air sucked into the combustion chamber is calculated by the intake SO 3 amount calculation means. That is, the intake SO 3 amount calculation means calculates the maximum amount allowed as SO 3 contained in the intake air. The SO 3 amount adjusting means adjusts the flow rate of the exhaust gas circulated to the combustion chamber by the EGR means based on the calculated maximum amount of SO 3 . The SO 3 amount adjusting means reduces the flow rate of the exhaust gas circulated by the EGR means to the combustion chamber, for example, as the maximum allowable amount of SO 3 decreases. When the maximum amount of SO 3 allowed for intake air is reduced, the flow rate of exhaust gas including SO 3 recirculated by the EGR means is limited. Thereby, the amount of SO 3 sucked into the combustion chamber is also reduced by reducing the flow rate of the exhaust gas recirculated by the SO 3 amount adjusting means. Therefore, corrosion due to condensed SO 3 can be reduced.

請求項3記載の発明では、吸入SO量算出手段は、噴射ノズルの温度に基づいてSOの最大量を算出する。これにより、噴射ノズルの温度を取得することにより、酸露点に相関するSOの最大量が算出される。したがって、簡単な処理で凝縮したSOによる腐食を低減することができる。 According to the third aspect of the present invention, the intake SO 3 amount calculating means calculates the maximum amount of SO 3 based on the temperature of the injection nozzle. Thereby, by obtaining the temperature of the injection nozzle, the maximum amount of SO 3 correlated with the acid dew point is calculated. Therefore, it is possible to reduce corrosion due to condensed SO 3 by a simple process.

請求項4記載の発明では、SO量調整手段は、SOの最大量、燃焼室で燃焼する硫黄の量、新気の量、過給圧力、循環する排気の温度および吸気の圧力に基づいてEGR手段によって燃焼室へ循環する排気の流量を調整している。燃料および潤滑油に含まれる硫黄は、燃焼室において燃焼する。この硫黄の量は、燃料および潤滑油の種類によって決定する。そのため、SO量調整手段は、燃料および潤滑油の種類によって予め含まれる硫黄の量を取得する。燃焼室に吸入される吸気は、EGR手段によって循環する排気、および新たに吸入する新鮮な空気すなわち新気を含んでいる。この新気の量は、EGR手段によって循環する排気の流量によって算出される。SO量調整手段は、これらに基づいてEGR手段によって燃焼室へ循環する排気の流量を算出する。したがって、運転状態に応じて循環する排気の流量を調整することができ、SOによる腐食を低減することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the SO 3 amount adjusting means is based on the maximum amount of SO 3 , the amount of sulfur combusted in the combustion chamber, the amount of fresh air, the supercharging pressure, the temperature of the circulating exhaust gas, and the pressure of the intake air. Thus, the flow rate of the exhaust gas circulating to the combustion chamber is adjusted by the EGR means. Sulfur contained in the fuel and lubricating oil burns in the combustion chamber. The amount of sulfur is determined by the type of fuel and lubricating oil. Therefore, the SO 3 amount adjusting means acquires the amount of sulfur contained in advance depending on the types of fuel and lubricating oil. The intake air sucked into the combustion chamber includes exhaust gas circulated by the EGR means and fresh air or fresh air to be newly sucked. The amount of fresh air is calculated from the flow rate of exhaust gas circulated by the EGR means. Based on these, the SO 3 amount adjusting means calculates the flow rate of the exhaust gas circulated to the combustion chamber by the EGR means. Therefore, the flow rate of the exhaust gas circulated according to the operating state can be adjusted, and corrosion due to SO 3 can be reduced.

本発明の一実施形態によるディーゼルエンジンの構成を示す模式図The schematic diagram which shows the structure of the diesel engine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるディーゼルエンジンの電気的な構成を示すブロック図The block diagram which shows the electric constitution of the diesel engine by one Embodiment of this invention. SOの濃度と露点との関係を示す模式図Schematic showing the relationship between SO 3 concentration and dew point 本発明の一実施形態によるディーゼルエンジンによるSOの量を調整する流れを示す概略図Schematic showing the flow of adjusting the amount of SO 3 by a diesel engine according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
一実施形態による内燃機関としてのディーゼルエンジンを図1に示す。ディーゼルエンジン10は、内燃機関本体としてのエンジン本体11、インジェクタ12、吸気系13、排気系14、EGR部15、燃料供給部16、過給器17および制御部18を備えている。エンジン本体11は、複数のシリンダ21およびシリンダ21の内部を往復移動するピストン22を有している。エンジン本体11は、シリンダ21とピストン22との間に燃焼室23を形成している。インジェクタ12は、先端に噴射ノズル24を有しており、エンジン本体11を貫いて設けられている。インジェクタ12の先端に位置する噴射ノズル24は、燃焼室23に露出している。したがって、本実施形態のディーゼルエンジン10は、インジェクタ12から燃焼室23に燃料を噴射する直噴式のディーゼルエンジンである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A diesel engine as an internal combustion engine according to an embodiment is shown in FIG. The diesel engine 10 includes an engine body 11 as an internal combustion engine body, an injector 12, an intake system 13, an exhaust system 14, an EGR unit 15, a fuel supply unit 16, a supercharger 17, and a control unit 18. The engine body 11 includes a plurality of cylinders 21 and a piston 22 that reciprocates inside the cylinders 21. The engine body 11 forms a combustion chamber 23 between the cylinder 21 and the piston 22. The injector 12 has an injection nozzle 24 at the tip, and is provided through the engine body 11. The injection nozzle 24 located at the tip of the injector 12 is exposed to the combustion chamber 23. Therefore, the diesel engine 10 of the present embodiment is a direct injection diesel engine that injects fuel from the injector 12 into the combustion chamber 23.

吸気系13は、吸気通路25を形成する吸気通路形成部材26を有している。吸気通路形成部材26は、一方の端部が吸気口27を形成し、他方の端部がエンジン本体11に接続している。これにより、吸気通路25は、吸気口27と燃焼室23との間を接続している。エンジン本体11の燃焼室23に吸入される新鮮な空気は、吸気口27から吸入される。エンジン本体11は、吸気通路25の燃焼室23側の端部に吸気バルブ28を有している。吸気バルブ28は、吸気通路25と燃焼室23との間を開閉する。   The intake system 13 includes an intake passage forming member 26 that forms an intake passage 25. One end of the intake passage forming member 26 forms an intake port 27, and the other end is connected to the engine body 11. Thus, the intake passage 25 connects the intake port 27 and the combustion chamber 23. Fresh air sucked into the combustion chamber 23 of the engine body 11 is sucked from the intake port 27. The engine body 11 has an intake valve 28 at the end of the intake passage 25 on the combustion chamber 23 side. The intake valve 28 opens and closes between the intake passage 25 and the combustion chamber 23.

排気系14は、排気通路31を形成する排気通路形成部材32を有している。排気通路形成部材32は、一方の端部が排気口33を形成し、他方の端部がエンジン本体11に接続している。これにより、排気通路31は、燃焼室23と排気口33との間を接続している。エンジン本体11から排出される排気は、排気口33から大気中へ放出される。エンジン本体11は、排気通路31の燃焼室23側の端部に排気バルブ34を有している。排気バルブ34は、排気通路31と燃焼室23との間を開閉する。また、排気系14は、触媒35を有している。触媒35は、例えば排気に含まれるHC(炭化水素)やCO(一酸化炭素)を酸化する酸化触媒、NOx(窒素酸化物)を還元する還元触媒、および排気中の微粒子を捕集するDPF(Diesel Particulate Filter)などを有している。   The exhaust system 14 includes an exhaust passage forming member 32 that forms an exhaust passage 31. One end of the exhaust passage forming member 32 forms an exhaust port 33 and the other end is connected to the engine body 11. Thereby, the exhaust passage 31 connects between the combustion chamber 23 and the exhaust port 33. Exhaust gas discharged from the engine body 11 is discharged from the exhaust port 33 into the atmosphere. The engine body 11 has an exhaust valve 34 at the end of the exhaust passage 31 on the combustion chamber 23 side. The exhaust valve 34 opens and closes between the exhaust passage 31 and the combustion chamber 23. Further, the exhaust system 14 has a catalyst 35. The catalyst 35 includes, for example, an oxidation catalyst that oxidizes HC (hydrocarbon) and CO (carbon monoxide) contained in the exhaust, a reduction catalyst that reduces NOx (nitrogen oxide), and a DPF that collects particulates in the exhaust ( Diesel Particulate Filter).

EGR部15は、EGR通路41を形成するEGR通路形成部材42、EGR弁43、EGRクーラ44およびアクチュエータ431を有している。EGR通路41は、排気通路31と吸気通路25とを接続している。エンジン本体11から排気通路31へ排出された排気の一部は、EGR通路41を経由して吸気通路25に戻される。これにより、EGR通路41から戻された排気は、吸気口27から吸入した新鮮な空気とともに燃焼室23へ流入する。EGR弁43は、アクチュエータ431によって駆動され、EGR通路41を全開から全閉まで開閉し、排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の流量を調整する。EGR弁43がEGR通路41を閉鎖しているとき、排気通路31を流れる排気は吸気通路25へ戻されない。EGRクーラ44は、EGR通路41に設けられ、排気通路31から吸気通路25へ戻される排気を冷却する。排気は、EGRクーラ44を通過することにより放熱し、温度が低下する。   The EGR unit 15 includes an EGR passage forming member 42 that forms an EGR passage 41, an EGR valve 43, an EGR cooler 44, and an actuator 431. The EGR passage 41 connects the exhaust passage 31 and the intake passage 25. Part of the exhaust discharged from the engine body 11 to the exhaust passage 31 is returned to the intake passage 25 via the EGR passage 41. Thereby, the exhaust gas returned from the EGR passage 41 flows into the combustion chamber 23 together with fresh air sucked from the intake port 27. The EGR valve 43 is driven by an actuator 431 to open and close the EGR passage 41 from fully open to fully closed, and adjust the flow rate of exhaust gas returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25. When the EGR valve 43 closes the EGR passage 41, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 31 is not returned to the intake passage 25. The EGR cooler 44 is provided in the EGR passage 41 and cools the exhaust gas that is returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25. Exhaust heat is dissipated by passing through the EGR cooler 44, and the temperature decreases.

燃料供給部16は、インジェクタ12に燃料を供給する。燃料供給部16は、燃料ポンプ46およびコモンレール47を有している。燃料ポンプ46は、図示しない燃料タンクから吸入した燃料を加圧してコモンレール47へ吐出する。コモンレール47は、燃料ポンプ46で加圧された燃料を蓄圧状態で貯える。コモンレール47は、エンジン本体11の複数の燃焼室23にそれぞれ設けられているインジェクタ12と接続している。これにより、コモンレール47に貯えられている燃料は、複数のインジェクタ12へ供給される。   The fuel supply unit 16 supplies fuel to the injector 12. The fuel supply unit 16 includes a fuel pump 46 and a common rail 47. The fuel pump 46 pressurizes the fuel sucked from a fuel tank (not shown) and discharges it to the common rail 47. The common rail 47 stores the fuel pressurized by the fuel pump 46 in a pressure accumulation state. The common rail 47 is connected to the injectors 12 respectively provided in the plurality of combustion chambers 23 of the engine body 11. As a result, the fuel stored in the common rail 47 is supplied to the plurality of injectors 12.

過給器17は、タービン51およびコンプレッサ52を有している。タービン51は、排気通路31に設けられ、排気の流れによって回転する。コンプレッサ52は、吸気通路25に設けられ、吸気通路25を流れる吸気を加圧する。タービン51とコンプレッサ52とは、シャフト53によって接続されている。これにより、排気の流れによってタービン51が回転すると、その回転はシャフト53を経由してコンプレッサ52へ伝達され、コンプレッサ52も回転する。その結果、吸気通路25を流れる吸気は、コンプレッサ52の回転によって加圧される。このように過給器17は、排気の力によって吸気を加圧、すなわち過給する。過給器17は、吸気通路25の途中にインタークーラ54を有している。過給器17による過給によって温度が上昇した吸気は、インタークーラ54で放熱し、温度が低下する。   The supercharger 17 has a turbine 51 and a compressor 52. The turbine 51 is provided in the exhaust passage 31 and rotates by the flow of exhaust. The compressor 52 is provided in the intake passage 25 and pressurizes intake air flowing through the intake passage 25. The turbine 51 and the compressor 52 are connected by a shaft 53. Thus, when the turbine 51 rotates due to the flow of exhaust, the rotation is transmitted to the compressor 52 via the shaft 53, and the compressor 52 also rotates. As a result, the intake air flowing through the intake passage 25 is pressurized by the rotation of the compressor 52. In this way, the supercharger 17 pressurizes, that is, supercharges, the intake air by the exhaust force. The supercharger 17 has an intercooler 54 in the middle of the intake passage 25. The intake air whose temperature has increased due to supercharging by the supercharger 17 is radiated by the intercooler 54, and the temperature decreases.

制御部18は、CPU、ROMおよびRAMからなるマイクロコンピュータで構成されている。制御部18は、インジェクタ12、EGR弁43および燃料ポンプ46に接続している。インジェクタ12は、制御部18から出力された駆動信号により、噴射ノズル24からの燃料の噴射を断続する。燃料ポンプ46は、制御部18から出力された駆動信号により燃料の吐出量を変更し、コモンレール47およびインジェクタ12へ供給する燃料の圧力を制御する。EGR弁43は、制御部18からアクチュエータ431へ出力された駆動信号により駆動される。EGR弁43は、EGR通路41の開度を制御し、排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の流量を調整する。   The control unit 18 is composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM. The control unit 18 is connected to the injector 12, the EGR valve 43, and the fuel pump 46. The injector 12 intermittently injects fuel from the injection nozzle 24 according to the drive signal output from the control unit 18. The fuel pump 46 changes the fuel discharge amount according to the drive signal output from the control unit 18 and controls the pressure of the fuel supplied to the common rail 47 and the injector 12. The EGR valve 43 is driven by a drive signal output from the control unit 18 to the actuator 431. The EGR valve 43 controls the opening degree of the EGR passage 41 and adjusts the flow rate of exhaust gas returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25.

制御部18を含むディーゼルエンジン10の電気的な構成を図2に示す。制御部18は、回転数センサ61、アクセル開度センサ62および水温センサ63に接続している。回転数センサ61は、エンジン本体11の回転数すなわち図示しないクランクシャフトの回転数を検出し、検出した回転数を電気信号として制御部18へ出力する。アクセル開度センサ62は、図示しないアクセルペダルの開度を検出し、検出したアクセルペダルの開度を電気信号として制御部18へ出力する。水温センサ63は、エンジン本体11の冷却水の温度を検出し、検出した冷却水の温度を電気信号として制御部18へ出力する。   The electrical configuration of the diesel engine 10 including the control unit 18 is shown in FIG. The control unit 18 is connected to the rotation speed sensor 61, the accelerator opening sensor 62, and the water temperature sensor 63. The rotation speed sensor 61 detects the rotation speed of the engine body 11, that is, the rotation speed of a crankshaft (not shown), and outputs the detected rotation speed to the control unit 18 as an electrical signal. The accelerator opening sensor 62 detects the opening of an accelerator pedal (not shown), and outputs the detected opening of the accelerator pedal to the control unit 18 as an electrical signal. The water temperature sensor 63 detects the temperature of the cooling water in the engine body 11 and outputs the detected temperature of the cooling water to the control unit 18 as an electrical signal.

制御部18は、硫黄量取得部64、エアフロセンサ65、過給圧センサ66、吸気温度センサ67およびEGR温度センサ68に接続している。硫黄量取得部64は、燃料および潤滑油に含まれる硫黄の量を取得する。燃料および潤滑油には微量の硫黄が含まれている場合がある。この燃料や潤滑油に含まれている硫黄の量は、燃料や潤滑油の種類によって既知の値である。そこで、硫黄量取得部64は、ディーゼルエンジン10に使用される燃料や潤滑油の種類に応じて硫黄量を取得する。エアフロセンサ65は、吸気通路25に設けられ、吸気通路25を流れる吸気の流量を検出する。エアフロセンサ65は、EGR部15および過給器17よりも吸気口27側に設けられている。そのため、エアフロセンサ65は、吸気のうち新鮮な空気すなわち新気の流量を検出する。エアフロセンサ65は、検出した新気の流量を電気信号として制御部18へ出力する。過給圧センサ66は、吸気通路25に設けられ、過給器17によって過給された吸気の圧力、すなわち燃焼室23へ吸入される吸気の圧力を検出する。過給圧センサ66は、検出した吸気の圧力を電気信号として制御部18へ出力する。吸気温度センサ67は、吸気通路25に設けられ、吸気通路25を流れる吸気の温度を検出する。吸気温度センサ67は、検出した吸気の温度を電気信号として制御部18へ出力する。EGR温度センサ68は、EGR通路41を経由して排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の温度を検出する。EGR温度センサ68は、検出した排気の温度を電気信号として制御部18へ出力する。   The control unit 18 is connected to the sulfur amount acquisition unit 64, the airflow sensor 65, the supercharging pressure sensor 66, the intake air temperature sensor 67, and the EGR temperature sensor 68. The sulfur amount acquisition unit 64 acquires the amount of sulfur contained in the fuel and the lubricating oil. Fuels and lubricants may contain trace amounts of sulfur. The amount of sulfur contained in the fuel or lubricating oil is a known value depending on the type of fuel or lubricating oil. Therefore, the sulfur amount acquisition unit 64 acquires the sulfur amount according to the type of fuel or lubricating oil used in the diesel engine 10. The airflow sensor 65 is provided in the intake passage 25 and detects the flow rate of intake air flowing through the intake passage 25. The airflow sensor 65 is provided closer to the intake port 27 than the EGR unit 15 and the supercharger 17. Therefore, the airflow sensor 65 detects the flow rate of fresh air, that is, fresh air in the intake air. The airflow sensor 65 outputs the detected flow rate of fresh air to the control unit 18 as an electrical signal. The supercharging pressure sensor 66 is provided in the intake passage 25 and detects the pressure of the intake air supercharged by the supercharger 17, that is, the pressure of the intake air taken into the combustion chamber 23. The supercharging pressure sensor 66 outputs the detected intake pressure as an electrical signal to the control unit 18. The intake air temperature sensor 67 is provided in the intake passage 25 and detects the temperature of intake air flowing through the intake passage 25. The intake air temperature sensor 67 outputs the detected intake air temperature as an electrical signal to the control unit 18. The EGR temperature sensor 68 detects the temperature of the exhaust gas that is returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25 via the EGR passage 41. The EGR temperature sensor 68 outputs the detected exhaust temperature to the control unit 18 as an electrical signal.

制御部18は、噴射量算出部71、ノズル温度取得部72、SO量調整部73および吸入SO量算出部74を有している。これら噴射量算出部71、ノズル温度取得部72、SO量調整部73および吸入SO量算出部74は、制御部18で実行されるコンピュータプログラムによってソフトウェア的に実現されている。なお、これら噴射量算出部71、ノズル温度取得部72、SO量調整部73および吸入SO量算出部74は、ハードウェアとして実現してもよい。 The control unit 18 includes an injection amount calculation unit 71, a nozzle temperature acquisition unit 72, an SO 3 amount adjustment unit 73, and an intake SO 3 amount calculation unit 74. The injection amount calculation unit 71, nozzle temperature acquisition unit 72, SO 3 amount adjustment unit 73, and intake SO 3 amount calculation unit 74 are realized by software by a computer program executed by the control unit 18. The injection amount calculation unit 71, the nozzle temperature acquisition unit 72, the SO 3 amount adjustment unit 73, and the suction SO 3 amount calculation unit 74 may be realized as hardware.

噴射量算出部71は、回転数センサ61で検出したエンジン本体11の回転数、アクセル開度センサ62で検出したアクセルペダルの開度からインジェクタ12から噴射する燃料の噴射量を算出する。ノズル温度取得部72は、インジェクタ12の噴射ノズル24の温度を取得する。噴射ノズル24の温度は、エンジン本体11の回転数、燃料の噴射量および冷却水の温度に相関する。そのため、ノズル温度取得部72は、回転数センサ61で検出したエンジン回転数、噴射量算出部71で算出した燃料の噴射量、および水温センサ63で検出した冷却水の温度から噴射ノズル24の温度を推算する。噴射ノズル24の温度は、エンジン本体11の回転数、燃料の噴射量および冷却水の温度と相関するマップとして制御部18のROMなどに記憶されている。したがって、ノズル温度取得部72は、取得したエンジン本体11の回転数、燃料の噴射量および冷却水の温度に基づいて、マップを参照して噴射ノズル24の温度を取得する。なお、ノズル温度取得部72は、噴射ノズル24に温度センサを設け、この温度センサで噴射ノズル24の温度を直接取得する構成としてもよい。   The injection amount calculation unit 71 calculates the injection amount of fuel injected from the injector 12 from the rotation speed of the engine body 11 detected by the rotation speed sensor 61 and the opening degree of the accelerator pedal detected by the accelerator opening degree sensor 62. The nozzle temperature acquisition unit 72 acquires the temperature of the injection nozzle 24 of the injector 12. The temperature of the injection nozzle 24 correlates with the rotation speed of the engine body 11, the fuel injection amount, and the temperature of the cooling water. Therefore, the nozzle temperature acquisition unit 72 determines the temperature of the injection nozzle 24 from the engine speed detected by the rotation speed sensor 61, the fuel injection amount calculated by the injection amount calculation unit 71, and the coolant temperature detected by the water temperature sensor 63. Is estimated. The temperature of the injection nozzle 24 is stored in the ROM or the like of the control unit 18 as a map that correlates with the rotational speed of the engine body 11, the fuel injection amount, and the coolant temperature. Therefore, the nozzle temperature acquisition unit 72 acquires the temperature of the injection nozzle 24 with reference to the map based on the acquired rotation speed of the engine body 11, the fuel injection amount, and the coolant temperature. In addition, the nozzle temperature acquisition part 72 is good also as a structure which provides a temperature sensor in the injection nozzle 24 and acquires the temperature of the injection nozzle 24 directly with this temperature sensor.

SO量調整部73は、EGR弁43とともに特許請求の範囲のSO量調整手段を構成している。SO量調整部73は、EGR弁43とともに燃焼室23に吸入される吸気に含まれるSOの量を制御する。具体的には、SO量調整部73は、噴射ノズル24の温度およびSOの酸露点に基づいて、SOの凝縮が回避される量まで吸気に含まれるSOを低減させる。SO量算出部74は、燃焼室23に吸入される吸気に許容されるSOの最大量を算出する。SO量算出部74は、ノズル温度取得部72で取得した噴射ノズル24の温度から、燃焼室23に吸入される吸気に許容されるSOの最大量を算出する。燃焼室23に吸入される吸気に許容されるSOの最大量は、噴射ノズル24の温度と図3に示す酸露点との関係から算出される。SOの酸露点は、例えば煙道ガス中のSO濃度と温度との関係として公知である。この噴射ノズル24の温度と酸露点との関係は、例えばマップとして制御部18のROMに記憶されている。したがって、吸入SO量算出部74は、ノズル温度取得部72で取得した噴射ノズル24の温度から燃焼室23に吸入される吸気に許容されるSOの最大量を算出する。 The SO 3 amount adjusting unit 73, together with the EGR valve 43, constitutes the SO 3 amount adjusting means in the claims. The SO 3 amount adjusting unit 73 controls the amount of SO 3 contained in the intake air sucked into the combustion chamber 23 together with the EGR valve 43. Specifically, SO 3 amount adjusting unit 73, based on the acid dew point temperature and SO 3 in the injection nozzle 24, reduces the SO 3 contained in the intake air to an amount condensation of SO 3 is avoided. The SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 allowed for the intake air sucked into the combustion chamber 23. The SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 allowed for the intake air sucked into the combustion chamber 23 from the temperature of the injection nozzle 24 acquired by the nozzle temperature acquisition unit 72. The maximum amount of SO 3 allowed for the intake air sucked into the combustion chamber 23 is calculated from the relationship between the temperature of the injection nozzle 24 and the acid dew point shown in FIG. Acid dew point of SO 3 is known, for example, as a relationship between the SO 3 concentration and temperature of the flue gases. The relationship between the temperature of the injection nozzle 24 and the acid dew point is stored in the ROM of the control unit 18 as a map, for example. Therefore, the intake SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 allowed for intake air sucked into the combustion chamber 23 from the temperature of the injection nozzle 24 acquired by the nozzle temperature acquisition unit 72.

SO量調整部73は、吸入SO量算出部74で算出したSOの最大量、硫黄量取得部64で取得した硫黄量、エアフロセンサ65で検出した新気の流量、過給圧センサ66で検出した過給圧、吸気温度センサ67で検出した吸気の温度、およびEGR温度センサ68で検出した排気の温度から許容最大EGR量を算出する。硫黄量、新気の流量、過給圧および吸気の温度は、いずれも燃焼室23における燃料の燃焼によって発生するSOの量に影響を与える。そのため、SO量調整部73は、これら硫黄量、新気の流量、過給圧および吸気の温度に、吸入SO量算出部74で算出したSOの最大量および循環される排気の温度を要素として、許容最大EGR量を算出する。EGR部15によって排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の流量が許容最大EGR量を超えると、排気に含まれるSOは噴射ノズル24の温度に応じて酸露点に達し、噴射ノズル24に硫酸として付着するおそれがある。そこで、SO量調整部73は、算出した許容最大EGR量に基づいてEGR弁43の開度を変更し、排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の流量を許容最大EGR量に調整する。この場合、SO量を考慮することなく通常の運転状態で設定されるEGR量を通常EGR量とすると、許容最大EGR量は通常EGR量より小さい。すなわち、通常EGR量>許容最大EGR量となる。これにより、燃焼室23へ流入する吸気に含まれる排気の割合が低下し、吸気に含まれるSO量は減少する。 The SO 3 amount adjusting unit 73 includes a maximum amount of SO 3 calculated by the intake SO 3 amount calculating unit 74, a sulfur amount acquired by the sulfur amount acquiring unit 64, a flow rate of fresh air detected by the airflow sensor 65, and a supercharging pressure sensor. The allowable maximum EGR amount is calculated from the boost pressure detected at 66, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 67, and the exhaust gas temperature detected by the EGR temperature sensor 68. The amount of sulfur, the flow rate of fresh air, the supercharging pressure, and the temperature of the intake air all affect the amount of SO 3 generated by the combustion of fuel in the combustion chamber 23. Therefore, the SO 3 amount adjusting unit 73 adds the maximum amount of SO 3 calculated by the intake SO 3 amount calculating unit 74 and the temperature of the circulated exhaust gas to these sulfur amount, fresh air flow rate, supercharging pressure, and intake air temperature. Is used as an element to calculate the maximum allowable EGR amount. When the flow rate of the exhaust gas returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25 by the EGR unit 15 exceeds the allowable maximum EGR amount, SO 3 contained in the exhaust reaches the acid dew point according to the temperature of the injection nozzle 24, and reaches the injection nozzle 24. May adhere as sulfuric acid. Therefore, the SO 3 amount adjustment unit 73 changes the opening degree of the EGR valve 43 based on the calculated allowable maximum EGR amount, and adjusts the flow rate of the exhaust gas returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25 to the allowable maximum EGR amount. . In this case, if the EGR amount set in the normal operation state without considering the SO 3 amount is the normal EGR amount, the allowable maximum EGR amount is smaller than the normal EGR amount. That is, normal EGR amount> allowable maximum EGR amount. As a result, the ratio of exhaust gas contained in the intake air flowing into the combustion chamber 23 decreases, and the amount of SO 3 contained in the intake air decreases.

次に、上記の構成によるディーゼルエンジン10によるEGR制御の流れを図4に基づいて説明する。
ディーゼルエンジン10の運転が開始されると、制御部18はエンジン本体11の回転数を取得する(S101)。制御部18は、回転数センサ61からエンジン本体11の回転数を取得する。また、制御部18は、燃料の噴射量を取得するとともに(S102)、冷却水の温度を取得する(S103)。制御部18は、アクセル開度センサ62で検出したアクセルペダルの開度および回転数センサ61で検出したエンジン本体11の回転数に基づいて算出された燃料の噴射量を噴射量算出部71から取得する。また、制御部18は、水温センサ63から冷却水の温度を取得する。
Next, the flow of EGR control by the diesel engine 10 having the above configuration will be described with reference to FIG.
When the operation of the diesel engine 10 is started, the control unit 18 acquires the rotational speed of the engine body 11 (S101). The control unit 18 acquires the rotational speed of the engine body 11 from the rotational speed sensor 61. In addition, the control unit 18 acquires the fuel injection amount (S102) and acquires the temperature of the cooling water (S103). The control unit 18 acquires from the injection amount calculation unit 71 the fuel injection amount calculated based on the accelerator pedal opening detected by the accelerator opening sensor 62 and the rotation speed of the engine body 11 detected by the rotation speed sensor 61. To do. Further, the control unit 18 acquires the temperature of the cooling water from the water temperature sensor 63.

制御部18は、エンジン本体11の回転数、燃料の噴射量および冷却水の温度を取得すると、これらから噴射ノズル24の温度を算出する(S104)。この噴射ノズル24の温度は、エンジン本体11の回転数、燃料の噴射量および冷却水の温度に相関するマップとしてROMに記憶されている。そのため、制御部18は、取得したエンジン本体11の回転数、燃料の噴射量および冷却水の温度からマップにより噴射ノズル24の温度を算出する。   When the control unit 18 obtains the rotation speed of the engine body 11, the fuel injection amount, and the coolant temperature, it calculates the temperature of the injection nozzle 24 from these (S104). The temperature of the injection nozzle 24 is stored in the ROM as a map that correlates with the rotational speed of the engine body 11, the fuel injection amount, and the coolant temperature. Therefore, the control unit 18 calculates the temperature of the injection nozzle 24 from a map based on the acquired rotation speed of the engine body 11, the fuel injection amount, and the coolant temperature.

吸入SO量算出部74は、S104において算出した噴射ノズル24の温度から酸露点に対応するSOの最大量を算出する(S105)。算出した噴射ノズル24の温度を酸露点とすると、図3に示す相関関係から、その噴射ノズル24の温度において吸気に許容されるSOの最大量が算出される。図3に示す相関関係はマップとして制御部18のROMに記憶されているため、吸入SO量算出部74はS104で算出した噴射ノズル24の温度に基づいてそのマップからSOの最大量を算出する。このように、吸入SO量算出部74は、SOの最大量を算出する。 The intake SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 corresponding to the acid dew point from the temperature of the injection nozzle 24 calculated in S104 (S105). When the calculated temperature of the injection nozzle 24 is an acid dew point, the maximum amount of SO 3 allowed for intake air at the temperature of the injection nozzle 24 is calculated from the correlation shown in FIG. Since the correlation shown in FIG. 3 is stored as a map in the ROM of the control unit 18, the intake SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 from the map based on the temperature of the injection nozzle 24 calculated in S104. calculate. In this way, the intake SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 .

次に、制御部18は、硫黄量取得部64から硫黄量を取得する(S106)。また、制御部18は、エアフロセンサ65から新気の流量を取得し(S107)、過給圧センサ66から過給圧を取得し(S108)、吸気温度センサ67から吸気の温度を取得し(S109)、EGR温度センサ68から循環する排気の温度を取得する(S110)。そして、SO量調整部73は、S105で算出したSOの最大量、S106からS110で取得した硫黄量、新気の流量、過給圧、吸気の温度および排気の温度から、許容最大EGR量を算出する(S111)。許容最大EGR量は、SOの最大量、硫黄量、新気の流量、過給圧、吸気の温度および排気の温度に相関する。そのため、SO量調整部73は、これらの値に基づいて制御部18のROMに記憶されているマップから許容最大EGR量を算出する。 Next, the control unit 18 acquires the sulfur amount from the sulfur amount acquisition unit 64 (S106). Further, the control unit 18 acquires the flow rate of fresh air from the airflow sensor 65 (S107), acquires the supercharging pressure from the supercharging pressure sensor 66 (S108), and acquires the intake air temperature from the intake air temperature sensor 67 ( S109), the temperature of the exhaust gas circulating from the EGR temperature sensor 68 is acquired (S110). Then, the SO 3 amount adjusting unit 73 calculates the allowable maximum EGR from the maximum amount of SO 3 calculated in S105, the sulfur amount acquired in S106 to S110, the flow rate of fresh air, the supercharging pressure, the intake air temperature, and the exhaust gas temperature. The amount is calculated (S111). The allowable maximum EGR amount correlates with the maximum amount of SO 3 , the amount of sulfur, the flow rate of fresh air, the supercharging pressure, the temperature of intake air, and the temperature of exhaust gas. Therefore, the SO 3 amount adjustment unit 73 calculates the allowable maximum EGR amount from the map stored in the ROM of the control unit 18 based on these values.

SO量調整部73は、S111で算出した許容最大EGR量を目標EGR量として設定する(S112)。そして、SO量調整部73は、設定した許容最大EGR量を目標EGR量としてEGR弁43の開度を変更する(S113)。これにより、排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の流量は、EGR弁43の開度に応じて調整される。この場合、許容最大EGR量は、通常EGR量より小さい。そのため、排気通路31から吸気通路25へ戻される排気の流量が減少するとともに、排気とともに燃焼室23へ吸入されるSOの量は減少する。その結果、検出された噴射ノズル24の温度において、燃焼室23に吸入されたSOが酸露点におけるSO濃度を上回ることはなく、SOが硫酸として噴射ノズル24へ凝縮することが低減される。 The SO 3 amount adjusting unit 73 sets the allowable maximum EGR amount calculated in S111 as the target EGR amount (S112). Then, the SO 3 amount adjusting unit 73 changes the opening degree of the EGR valve 43 using the set allowable maximum EGR amount as the target EGR amount (S113). Thereby, the flow rate of the exhaust gas returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25 is adjusted according to the opening degree of the EGR valve 43. In this case, the allowable maximum EGR amount is smaller than the normal EGR amount. Therefore, the flow rate of the exhaust gas that is returned from the exhaust passage 31 to the intake passage 25 decreases, and the amount of SO 3 that is sucked into the combustion chamber 23 together with the exhaust gas decreases. As a result, the detected temperature of the injection nozzle 24, not exceed the SO 3 concentration in the SO 3 acid dew point, which is drawn into the combustion chamber 23, SO 3 is reduced to be condensed to the injection nozzle 24 as sulfate The

以上説明した一実施形態では、SO量調整部73は、燃焼室23に吸気とともに吸入されるSOの量を調整する。これにより、SO量調整部73は、噴射ノズル24の温度およびSOの酸露点に基づいて、噴射ノズル24へ凝縮したSOが付着つまり硫酸の付着を低減する。すなわち、吸気に含まれるSOの量を低減することにより、噴射ノズル24の温度に関わらず、凝縮したSOつまり硫酸の噴射ノズル24への付着は低減される。したがって、排気に含まれるSOの凝縮の低減を図るとともに、凝縮したSOつまり硫酸による噴射ノズル24の腐食を低減することができる。 In the embodiment described above, the SO 3 amount adjusting unit 73 adjusts the amount of SO 3 taken into the combustion chamber 23 together with the intake air. Thus, SO 3 amount adjusting unit 73, based on the acid dew point temperature and SO 3 in the injection nozzle 24, is the SO 3 condenser to reduce the adhesion i.e. the adhesion of sulfuric acid to the injection nozzle 24. That is, by reducing the amount of SO 3 contained in the intake air, the adhesion of condensed SO 3, that is, sulfuric acid to the injection nozzle 24 is reduced regardless of the temperature of the injection nozzle 24. Therefore, it is possible to reduce the condensation of SO 3 contained in the exhaust gas and to reduce corrosion of the injection nozzle 24 due to the condensed SO 3, that is, sulfuric acid.

また、一実施形態では、吸入SO量算出部74で燃焼室23に吸入される吸気に許容されるSOの最大量を算出している。すなわち、吸入SO量算出部74は、吸気に含まれるSOとして許容される最大量を算出する。そして、SO量調整部73は、算出したSOの最大量を基にして、EGR部15によって燃焼室23へ循環させる排気の流量を調整している。SO量調整部73は、例えば許容されるSOの最大量が小さくなるほど、EGR部15によって燃焼室23へ循環させる排気の流量を低減する。吸気に許容されるSOの最大量が小さくなると、EGR部15によって循環するSOを含む排気の流量は制限される。これにより、SO量調整部73で循環する排気の流量を低減させることにより、燃焼室23へ吸入されるSOの量も低減される。したがって、凝縮したSOによる噴射ノズル24の腐食を低減することができる。 In one embodiment, the maximum amount of SO 3 allowed for the intake air sucked into the combustion chamber 23 is calculated by the intake SO 3 amount calculation unit 74. That is, the intake SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount allowed as SO 3 contained in the intake air. The SO 3 amount adjusting unit 73 adjusts the flow rate of the exhaust gas circulated to the combustion chamber 23 by the EGR unit 15 based on the calculated maximum amount of SO 3 . The SO 3 amount adjusting unit 73 reduces the flow rate of the exhaust gas circulated to the combustion chamber 23 by the EGR unit 15 as the maximum amount of SO 3 allowed becomes smaller, for example. When the maximum amount of SO 3 allowed for intake air is reduced, the flow rate of exhaust gas including SO 3 circulated by the EGR unit 15 is limited. Thereby, the amount of SO 3 sucked into the combustion chamber 23 is also reduced by reducing the flow rate of the exhaust gas circulated by the SO 3 amount adjusting unit 73. Therefore, corrosion of the injection nozzle 24 due to condensed SO 3 can be reduced.

さらに、一実施形態では、吸入SO量算出部74は、噴射ノズル24の温度に基づいてSOの最大量を算出する。これにより、噴射ノズル24の温度を取得することにより、酸露点に相関するSOの最大量が算出される。したがって、簡単な処理で凝縮したSOによる噴射ノズル24の腐食を低減することができる。
さらに、一実施形態では、SO量調整部73は、SOの最大量、燃焼室23で燃焼する硫黄の量、新気の量、過給圧力、循環する排気の温度および吸気の圧力に基づいてEGR部15によって燃焼室23へ循環する排気の流量を調整している。したがって、エンジン本体11の運転状態に応じて循環する排気の流量を調整することができ、SOによる噴射ノズル24の腐食を低減することができる。
Furthermore, in one embodiment, the intake SO 3 amount calculation unit 74 calculates the maximum amount of SO 3 based on the temperature of the injection nozzle 24. Thereby, by obtaining the temperature of the injection nozzle 24, the maximum amount of SO 3 correlated with the acid dew point is calculated. Therefore, corrosion of the injection nozzle 24 due to SO 3 condensed by simple processing can be reduced.
Further, in one embodiment, the SO 3 amount adjusting unit 73 adjusts the maximum amount of SO 3 , the amount of sulfur combusted in the combustion chamber 23, the amount of fresh air, the supercharging pressure, the temperature of the circulating exhaust gas, and the pressure of the intake air. Based on this, the flow rate of the exhaust gas circulated to the combustion chamber 23 by the EGR unit 15 is adjusted. Therefore, the flow rate of the exhaust gas circulated according to the operating state of the engine body 11 can be adjusted, and corrosion of the injection nozzle 24 due to SO 3 can be reduced.

(その他の実施形態)
上述した一実施形態では、直噴式のディーゼルエンジン10を例に説明した。しかし、ディーゼルエンジンに限らず、EGR部を備えるガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。また、燃料の供給方法として直噴式に限らず、いわゆるポート噴射式のエンジンに本発明を適用してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the direct injection diesel engine 10 has been described as an example. However, the present invention may be applied not only to a diesel engine but also to a gasoline engine having an EGR portion. The fuel supply method is not limited to the direct injection type, and the present invention may be applied to a so-called port injection type engine.

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

図面中、10はディーゼルエンジン(内燃機関)、11はエンジン本体(内燃機関本体)、15はEGR部(EGR手段)、17は過給器、23は燃焼室、24は噴射ノズル、43はEGR弁(SO量調整手段)、72はノズル温度取得部(ノズル温度取得手段)、73はSO量調整部(SO量調整手段)、74は吸入SO量算出部(SO量算出手段)を示す。 In the drawings, 10 is a diesel engine (internal combustion engine), 11 is an engine body (internal combustion engine body), 15 is an EGR section (EGR means), 17 is a supercharger, 23 is a combustion chamber, 24 is an injection nozzle, and 43 is EGR. Valve (SO 3 amount adjusting means), 72 is a nozzle temperature acquiring unit (nozzle temperature acquiring means), 73 is an SO 3 amount adjusting unit (SO 3 amount adjusting unit), and 74 is an intake SO 3 amount calculating unit (SO 3 amount calculating). Means).

Claims (4)

複数の燃焼室を形成する内燃機関本体と、
前記燃焼室に吸入される吸気に燃料を噴射する噴射ノズルと、
前記燃焼室から排出された排気の少なくとも一部を前記燃焼室へ循環させるEGR手段と、
前記燃焼室に吸入される吸気に含まれるSOを、前記噴射ノズルの温度および前記SOの酸露点に基づいて、前記SOの凝縮が回避される量まで低減するSO量調整手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine body forming a plurality of combustion chambers;
An injection nozzle for injecting fuel into the intake air sucked into the combustion chamber;
EGR means for circulating at least part of the exhaust discharged from the combustion chamber to the combustion chamber;
The SO 3 contained in the intake air sucked into the combustion chamber, based on the temperature and acid dew point of the SO 3 in the injection nozzle, and the SO 3 amount adjusting means be reduced to an amount that condensation is avoided of the SO 3 ,
An internal combustion engine comprising:
前記燃焼室に吸入される吸気に許容される前記SOの最大量を算出する吸入SO量算出手段とをさらに備え、
前記SO量調整手段は、前記吸入SO量算出手段で算出した前記SOの最大量を基に、前記EGR手段により前記燃焼室へ循環する排気の流量を調整することを特徴とする請求項1記載の内燃機関。
An intake SO 3 amount calculating means for calculating the maximum amount of SO 3 allowed for intake air sucked into the combustion chamber;
The SO 3 amount adjusting means adjusts the flow rate of exhaust gas circulated by the EGR means to the combustion chamber based on the maximum amount of SO 3 calculated by the intake SO 3 amount calculating means. Item 6. An internal combustion engine according to Item 1.
前記噴射ノズルの温度を取得するノズル温度取得手段をさらに備え、
前記吸入SO量算出手段は、前記ノズル温度取得手段で取得した前記噴射ノズルの温度から前記SOの最大量を算出することを特徴とする請求項2記載の内燃機関。
Nozzle temperature acquisition means for acquiring the temperature of the injection nozzle,
The internal combustion engine according to claim 2, wherein the intake SO 3 amount calculating means calculates the maximum amount of SO 3 from the temperature of the injection nozzle acquired by the nozzle temperature acquiring means.
前記燃焼室から排出される排気によって前記燃焼室へ吸入する吸気を過給する過給器をさらに備え、
前記SO量調整手段は、前記吸入SO量算出手段で算出した前記SOの最大量、前記燃焼室における燃焼する硫黄の量、前記燃焼室へ吸入される吸気のうち還流される排気を除く新気の量、前記過給器による前記吸気の過給圧力、前記EGR手段により循環する排気の温度、および前記燃焼室へ吸入される吸気の圧力に基づいて、前記燃焼室へ循環する排気の流量を調整することを特徴とする請求項3記載の内燃機関。
Further comprising a supercharger for supercharging intake air sucked into the combustion chamber by exhaust discharged from the combustion chamber;
The SO 3 amount adjusting means adjusts the exhaust amount recirculated among the maximum amount of SO 3 calculated by the intake SO 3 amount calculating means, the amount of sulfur burned in the combustion chamber, and the intake air sucked into the combustion chamber. Exhaust gas circulating to the combustion chamber based on the amount of fresh air to be removed, the supercharging pressure of the intake air by the supercharger, the temperature of the exhaust gas circulated by the EGR means, and the pressure of the intake air sucked into the combustion chamber The internal combustion engine according to claim 3, wherein the flow rate of the engine is adjusted.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021459A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Ihi Corp Cylinder bore corrosion prevention system of diesel engine
JP2014105627A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
JP2014125909A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Toyota Motor Corp Fuel injection device
JP2014125910A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Toyota Motor Corp Control device of fuel injection device
WO2014112538A1 (en) 2013-01-21 2014-07-24 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
WO2014162832A1 (en) 2013-04-03 2014-10-09 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection device
JP2014202095A (en) * 2013-04-02 2014-10-27 トヨタ自動車株式会社 Diagnosis device of injector
JP2014222035A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection device for internal combustion engine
CN104471222A (en) * 2012-06-14 2015-03-25 丰田自动车株式会社 Fuel injection device
JP2015086718A (en) * 2013-10-28 2015-05-07 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
WO2015072320A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
WO2015093373A1 (en) 2013-12-17 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014216162B4 (en) * 2014-08-14 2019-01-17 Ford Global Technologies, Llc Charged internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and method for operating such an internal combustion engine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4415912B2 (en) 2004-10-06 2010-02-17 株式会社デンソー Engine control system

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021459A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Ihi Corp Cylinder bore corrosion prevention system of diesel engine
US9528459B2 (en) 2012-06-14 2016-12-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection device
CN104471222A (en) * 2012-06-14 2015-03-25 丰田自动车株式会社 Fuel injection device
JP2014105627A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
JP2014125909A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Toyota Motor Corp Fuel injection device
JP2014125910A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Toyota Motor Corp Control device of fuel injection device
CN104937246A (en) * 2013-01-21 2015-09-23 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine
WO2014112538A1 (en) 2013-01-21 2014-07-24 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP2014139416A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
US9810165B2 (en) 2013-01-21 2017-11-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
EP2947302A4 (en) * 2013-01-21 2016-03-02 Toyota Motor Co Ltd Internal combustion engine
JP2014202095A (en) * 2013-04-02 2014-10-27 トヨタ自動車株式会社 Diagnosis device of injector
JP5983866B2 (en) * 2013-04-03 2016-09-06 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection device
WO2014162832A1 (en) 2013-04-03 2014-10-09 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection device
US9964085B2 (en) 2013-04-03 2018-05-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection device
JP2014222035A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection device for internal combustion engine
JP2015086718A (en) * 2013-10-28 2015-05-07 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
WO2015072320A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
WO2015093373A1 (en) 2013-12-17 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
US9885635B2 (en) 2013-12-17 2018-02-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine

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