JP3758354B2

JP3758354B2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: JP3758354B2
Application number: JP04985298A
Authority: JP
Inventors: 直彦笈川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: JPH11247720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関に関し、特に排気ガスの再循環経路を備えた内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される内燃機関としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が知られている。ディーゼルエンジンの場合は、排気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）や炭化水素（ＨＣ）等を低減するとともに黒煙の排出を抑制し、排気エミッションを改善させることが要求される。
【０００３】
このような要求に対し、特開平９−１５８８１０号公報に記載されたディーゼルエンジンが知られている。このディーゼルエンジンは、吸気中に燃料を噴射する予備噴射装置と、燃焼室内に燃料を噴射する主噴射装置と、エンジンの運転状態に応じて予備噴射装置及び主噴射装置を制御するコントローラと、エンジンの運転状態に応じて吸気温度を可変制御する吸気温調整手段とを備えている。
【０００４】
前記コントローラは、吸入行程が開始された時点から吸入行程の中期までの間に予備噴射装置から燃料を噴射させる。この場合、予備噴射装置から噴射された燃料は、吸気と混じり合いながら燃焼室内へ供給される。続いて、燃焼室内に供給された燃料及び吸気は、圧縮行程時に吸気の温度が上昇するため、この吸気を熱源として燃料の気化が促進される。そして、気化された燃料と吸気は、互いに均質に混じり合い、希薄混合気を形成する。
【０００５】
続いて、前記コントローラは、圧縮上死点近傍で主噴射装置から燃料を噴射させる。このとき、燃焼室内の希薄混合気は、主噴射装置から噴射された燃料を核に着火及び燃焼する。その際、前記希薄混合気に余剰の酸素や窒素が含まれているため、黒煙やＮＯ_Xの発生が抑制される。
【０００６】
一方、吸気温調整手段は、例えば、排気通路から吸気通路に至る還流通路と、この還流通路内の流量を制御する流量制御弁とから構成される排気還流装置（ＥＧＲ装置）で実現され、ディーゼルエンジンが低負荷運転領域にあるとき等のように燃料噴射量が少ないときに、排気還流量を増加させて吸気温度を上昇補正することにより、希薄燃焼を安定させるとともに、燃焼温度を抑制してＮＯ_Xの生成量を低下させようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したディーゼルエンジンでは、還流された排気と新気との混合ガス中に予備噴射装置からの燃料が供給されるが、還流された排気が新気により冷却されるため、このような混合ガス中に燃料を噴射しても燃料が十分に気化されない。このため、ディーゼルエンジンの燃焼室内には、液状の燃料が供給されることになり、黒煙やＨＣの増加を招く虞がある。
【０００８】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、排気を吸気系に還流させる排気還流通路を備えた内燃機関において、黒煙やＨＣ等の排出量を低下させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明にかかる内燃機関は、内燃機関の排気系を流れる排気を吸気系へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路内に燃料を噴射する排気還流用燃料噴射手段と、前記排気還流用燃料噴射手段から噴射される燃料量であって前記排気還流通路内で気化する上限の燃料量を、前記排気還流路の排気流量および排気温度から決定されるエネルギ量であって気化潜熱に相当するエネルギ量に基づいて決定する決定手段と、前記排気還流通路の途中に設けられ、前記排気還流用燃料噴射手段から噴射された燃料と排気還流通路を流れる排気を混合するための予混合領域と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された内燃機関では、排気還流通路を流れる排気中に燃料が噴射されるため、燃料は、排気の熱を受けて気化し、次いで予混合領域にて排気と均質に混じり合う。このようにして形成された混合気は、吸気系を経て内燃機関の燃焼室へ供給される。つまり、燃焼室内では、十分に気化された燃料を含む混合気が燃焼されることになり、黒煙や炭化水素（ＨＣ）等の発生が抑制される。
【００１１】
また、本発明にかかる内燃機関は、燃料を所定の圧力で蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室で蓄圧された燃料を内燃機関の燃焼室へ向けて噴射する燃料噴射手段と、前記内燃機関の排気系を流れる排気を吸気系へ還流させる排気還流通路と、前記蓄圧室で蓄圧された燃料を前記排気還流通路内に噴射する排気還流用燃料噴射手段と、前記排気還流用燃料噴射手段から噴射される燃料量であって前記排気還流通路内で気化する上限の燃料量を、前記排気還流路の排気流量および排気温度から決定されるエネルギ量であって気化潜熱に相当するエネルギ量に基づいて決定する決定手段と、前記排気還流通路の途中に設けられ、前記排気還流用燃料噴射手段から噴射された燃料と排気還流通路を流れる排気とを混合するための予混合領域と、を備えるようにしてもよい。
【００１２】
このように構成された内燃機関では、蓄圧室にて所定の圧力まで昇圧された燃料を排気還流路内に噴射するため、燃料の微粒化が促進される。微粒化された燃料は、排気還流通路内を流れる排気の熱を受けて気化し易い。このため、排気温度が低くなるような運転領域においても、十分に気化された燃料と排気とが均質に混合した良好な混合気を形成することが可能となる。つまり、内燃機関の運転状態に左右されることなく良好な混合気を形成することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる内燃機関の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明にかかる内燃機関の一実施態様を示す概略構成図である。内燃機関は、４つの気筒２を備えるディーゼルエンジン１であり、各気筒２の燃焼室に臨む燃料噴射弁３を気筒２毎に備える。
【００１５】
前記燃料噴射弁３は、本発明にかかる燃料噴射手段を実現するものであり、燃料分配管６を介してコモンレール７に接続される。また、コモンレール７は、第１燃料供給管８を介してサプライポンプ９に接続され、このサプライポンプ９は、第２燃料供給管１０を介してフィードポンプ１１に接続される。
【００１６】
前記フィードポンプ１１は、燃料タンク１２内に配置された図示しないストレーナにより燃料を吸引し、吸引した燃料をサプライポンプ９へ送る。サプライポンプ９は、フィードポンプ１１からの燃料を所定の圧力でコモンレール７へ送る。コモンレール７は、本発明にかかる蓄圧室を実現するものであり、サプライポンプ１１から圧送された燃料を所定の圧力で蓄圧する。前記コモンレール７に蓄圧された燃料は、燃料分配管６を介して燃料噴射弁３に印加され、燃料噴射弁３が開弁した際に各気筒２の燃焼室内に噴射される。
【００１７】
次に、ディーゼルエンジン１には、吸気枝管４と排気枝管５が接続される。そして、吸気枝管４には、吸気管１３が接続され、吸気管１３の途中には、吸気管１３内を流れる新気の流量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ２２が取り付けられる。一方、排気枝管５には、排気管１４が接続され、この排気管１４は、下流にて図示しない排気浄化触媒を介してマフラーに接続される。排気管１４の途中には、この排気管１４内を流れる排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ３５が取り付けられる。
【００１８】
前記吸気管１３と前記排気管１４は、排気還流通路１５を介して連通しており、排気管１４内を流れる排気の一部が吸気管１３へ還流されるようになっている。排気還流通路１５と吸気管１３との接続部分には、排気の還流量を調節する流量制御弁（ＥＧＲ弁）１６が設けられる。
【００１９】
前記ＥＧＲ弁１６は、開閉を繰り返す弁体と、この弁体を駆動するソレノイドとからなり、前記弁体の開弁時間と閉弁時間の比率に相当するデューティ比を有する駆動パルス信号が印加されたとき、ソレノイドが前記駆動パルス信号に従って弁体を駆動し、排気還流通路１５内の排気還流量を調節する。
【００２０】
続いて、排気還流通路１５の途中には、この排気還流通路１５より径大な予混合室１７が形成されるとともに、その噴孔が予混合室１７内に臨むようフューミゲーション用燃料噴射弁１８が取り付けられる。前記予混合室１７は、本発明にかかる予混合領域を実現するものであり、前記フューミゲーション用燃料噴射弁１８は、本発明にかかる排気還流用燃料噴射手段を実現するものである。
【００２１】
前記フューミゲーション用燃料噴射弁１８は、燃料分配管１９を介してコモンレール７と接続され、コモンレール７にて所定圧まで昇圧された燃料を予混合室１７に噴射することが可能となっている。
【００２２】
前記予混合室１７には、リターン通路２０が接続され、このリターン通路２０は、排気還流通路１５及び排気管１４の接続部位より下流にて排気管１４に接続される。そして、リターン通路２０と予混合室１７との接続部分には、予混合室１７内の圧力が所定値以上に達したときに開弁し、リターン通路２０を導通させるリリーフ弁２１が取り付けられる。
【００２３】
また、前記ディーゼルエンジン１には、図示しないクランク軸が所定角度回転する都度パルス信号を出力するクランクポジションセンサ２４、及びエンジン冷却水の温度に対応した電気信号を出力する冷却水温センサ３６が取り付けられる。
【００２４】
そして、クランクポジションセンサ２４、冷却水温センサ３６、エアフローメータ２２、排気温度センサ３５等の各種センサは、電気配線を介してエンジンコントロール用の電子制御ユニット：ＥＣＵ２３と接続される。さらに、ＥＣＵ２３には、大気の圧力に応じた電気信号を出力する大気圧センサ３７と、アクセルペダル３３の踏み込み量（アクセル開度）に応じた電気信号を出力するアクセルポジションセンサ３４とが電気配線を介して接続される。
【００２５】
また、前記ＥＣＵ２３には、燃料噴射弁３、ＥＧＲ弁１６、フューミゲーション用燃料噴射弁１８等が電気配線を介して接続される。そして、ＥＣＵ２３は、各センサの出力信号を電気配線を介して入力し、これらの出力信号に基づいてディーゼルエンジン１の運転状態を判定し、次いで、判定された運転状態に応じて燃料噴射弁３、ＥＧＲ弁１６、フューミゲーション用燃料噴射弁１８等を制御する。
【００２６】
具体的には、ＥＣＵ２３は、図２に示すように、双方向性バス２５により相互に接続された、ＣＰＵ２６、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８、バックアップＲＡＭ２９、入力ポート３０、出力ポート３１を備えるとともに、入力ポート３０に接続されたアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３２を備える。
【００２７】
前記入力ポート３０は、クランクポジションセンサ２４やアクセルポジションセンサ３４等と電気配線を介して接続され、前記各センサからの出力信号を双方向性バス２５を介してＣＰＵ２６やＲＡＭ２８へ送信する。
【００２８】
さらに、前記入力ポート３０は、エアフローメータ２２、排気温度センサ３５、冷却水温センサ３６、大気圧センサ３７等とＡ／Ｄ３２を介して接続され、前記各センサからの出力信号を双方向性バス２５を介してＣＰＵ２６やＲＡＭ２８へ送信する。
【００２９】
前記バックアップＲＡＭ２９は、ディーゼルエンジンの運転停止後も記憶内容を保持する不揮発性のメモリであり、各種の学習値等を記憶する。
前記ＲＡＭ２８は、各センサの出力信号値やＣＰＵ２６により算出される各種の計算結果等を記憶する。前記計算結果としては、クランクポジションセンサ２４の出力信号値から算出される機関回転数等を例示することができる。
【００３０】
続いて、前記ＲＯＭ２７は、ＣＰＵ２６が実行すべきアプリケーションプログラムや各種のマップ等を記憶する。前記アプリケーションプログラムとしては、各気筒２の燃焼室へ供給すべき燃料量を算出するための要求燃料量制御ルーチン、各気筒２の燃料噴射弁３の開弁時期を決定するための筒内噴射制御ルーチン、フューミゲーション用燃料噴射弁１８の開弁時期を機関回転数に同期して行うかあるいは非同期に行うかを決定するためのフューミゲーション制御ルーチン、フューミゲーション用燃料噴射弁１８の開弁時期を決定するためのフューミゲーションタイミング制御ルーチン等を例示することができる。
【００３１】
また、ＲＯＭ２７に記憶されるマップとしては、各気筒２の燃焼室に供給すべき燃料量（要求燃料量：ＱＦＩＮ）を決定するための要求燃料量制御マップ、フューミゲーション用燃料噴射弁１８から噴射可能な燃料量（フューミゲーション可能噴射量：ＱＦＩＮＦＭ）を決定するためのフューミゲーション制御マップ、フューミゲーション用燃料噴射弁１８から噴射可能な燃料量の上限値、すなわち、黒煙が発生しない範囲内で噴射可能な燃料量の最大値（限界噴射量：ＱＡＦＭ）を決定するための限界噴射量制御マップ、ＥＧＲ弁１６の開度を決定するためのＥＧＲ弁開度制御マップ、燃料噴射弁３の基本的な開弁時期（基本筒内噴射タイミング：ＡＢＡＳＥ）を決定するための基本筒内噴射タイミング制御マップ、大気圧に応じた基本筒内噴射タイミングの補正量（大気圧補正進角量：ＡＰＩＭ）を決定するための大気圧補正進角量制御マップ、冷却水温度に応じた基本筒内噴射タイミングの補正量（冷却水温補正進角量：ＡＴＨＷ）を決定するためのエンジン冷却水温補正進角量制御マップ、フューミゲーション用の燃料噴射を機関回転数に同期して行う場合、すなわち機関回転数に同期した噴射タイミングでも所望の期間内にフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）の噴射を完了することができる場合にフューミゲーション用燃料噴射弁１８の開弁時期（基本フューミゲーションタイミング：ＡＢＳＦＭ１）を決定するための基本フューミゲーションタイミング制御マップ、フューミゲーション用の燃料噴射を機関回転数と非同期で行う場合、すなわち急加速要求の発生等により機関回転数に同期した噴射タイミングでは所望の期間内にフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）の噴射を完了することができない場合にフューミゲーション用燃料噴射弁１８の開弁時期（非同期フューミゲーションタイミング：ＡＢＳＦＭ２）を決定するための非同期フューミゲーションタイミング制御マップ等を例示することができる。
【００３２】
要求燃料量制御マップは、例えば、図３に示すように、機関回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と要求燃料量（ＱＦＩＮ）との関係を示すマップであり、機関回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）が特定されると、要求燃料量：ＱＦＩＮが決定されるようになっている。
【００３３】
フューミゲーション制御マップは、例えば、図４に示すように、排気流量（ＧＥＸ）と排気温度（ＴＥＸ）とフューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）との関係を示すマップであり、排気流量（ＧＥＸ）と排気温度（ＴＥＸ）が特定されると、フューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）が決定されるようになっている。つまり、排気流量（ＧＥＸ）及び排気温度（ＴＥＸ）から排気の気化潜熱に相当するエネルギ量が決定されるため、このエネルギ量で気化可能な燃料量（フューミゲーション可能噴射量：ＱＦＩＮＦＭ）が決定されるわけである。尚、排気流量（ＧＥＸ）は、機関回転数（ＮＥ）と吸入空気量（ＧＮ）とに基づいて推定するようにしてもよく、予混合室１７に酸素センサを取り付けて予混合室１７内の酸素濃度から排気流量を算出、あるいは予混合室１７の近傍にエアフローメータを取り付けて直接検出するようにしてもよい。
【００３４】
限界噴射量制御マップは、例えば、図５に示すように、機関回転数（ＮＥ）と吸入空気量（ＧＮ）と限界噴射量（ＱＡＦＭ）との関係を示すマップであり、機関回転数（ＮＥ）と吸入空気量（ＧＮ）とが特定されると、限界噴射量（ＱＡＦＭ）が決定されるようになっている。
【００３５】
ここで、前記フューミゲーション制御マップにより決定されたフューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）が前記限界噴射量制御マップにより決定された限界噴射量（ＱＡＦＭ）以下である場合は、前記フューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）がフューミゲーション用燃料噴射弁１８から実際に噴射すべき燃料量（フューミゲーション噴射量：ＱＦＭ）として設定される。一方、前記フューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）が前記限界噴射量（ＱＡＦＭ）より多い場合は、前記限界噴射量（ＱＡＦＭ）がフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）として設定される。
【００３６】
ＥＧＲ弁開度制御マップは、フューミゲーション噴射量（ＱＦＭ＝min（ＱＦＩＮＦＭ，ＱＡＦＭ））のみで要求燃料量（ＱＦＩＮ）を満たすことができる場合（ＱＦＭ≧ＱＦＩＮの場合）を想定したマップである。このＥＧＲ弁開度制御マップは、例えば、図６に示すように、機関回転数（ＮＥ）と要求燃料量（ＱＦＩＮ）とＥＧＲ弁開度との関係を示すマップであり、機関回転数（ＮＥ）と要求噴射量（ＱＦＩＮ）とが特定されると、ＥＧＲ弁開度が決定されるようになっている。尚、フューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）が要求燃料量（ＱＦＩＮ）より少ない場合は、ＥＧＲ弁開度は全開となる。
【００３７】
基本筒内噴射タイミング制御マップは、フューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）が要求燃料量（ＱＦＩＮ）より少ない場合（ＱＦＩＮ＞ＱＦＭの場合）、すなわちフューミゲーション用燃料噴射弁１８から噴射される燃料のみで要求燃料量（ＱＦＩＮ）を満たすことができない場合を想定したマップである。この基本筒内噴射タイミング制御マップは、例えば、図７に示すように、機関回転数（ＮＥ）と燃料噴射弁３から噴射すべき燃料量（ＱＦＩＮ−ＱＦＭ）と燃料噴射弁３の開弁時期（ＡＢＡＳＥ）との関係を示すマップであり、機関回転数（ＮＥ）と燃料噴射弁３から噴射すべき燃料量（ＱＦＩＮ−ＱＦＭ）とが特定されると、燃料噴射弁３の開弁時期（ＡＢＡＳＥ）が決定されるようになっている。
【００３８】
大気圧補正進角量制御マップは、例えば、図８に示すように、大気圧と大気圧補正進角量（ＡＰＩＭ）との関係を示すマップであり、大気圧が特定されると、大気圧補正進角量（ＡＰＩＭ）が決定されるようになっている。
【００３９】
冷却水温補正進角量制御マップは、例えば、図９に示すように、冷却水温度と冷却水温補正進角量（ＡＴＨＷ）との関係を示すマップであり、冷却水温度が特定されると冷却水温補正進角量が決定されるようになっている。
【００４０】
基本フューミゲーションタイミング制御マップは、例えば、図１０に示すように、機関回転数（ＮＥ）と基本フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ１）との関係を示すマップであり、機関回転数（ＮＥ）が特定されると、基本フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ１）が決定されるようになっている。
【００４１】
非同期フューミゲーションタイミング制御マップは、例えば、図１１に示すように、機関回転数（ＮＥ）と非同期フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ２）との関係を示すマップであり、機関回転数（ＮＥ）が特定されると、非同期フューミゲーションタイミングが決定されるようになっている。
【００４２】
ここで、図２に戻り、ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、各センサの出力信号と各マップとから燃料噴射弁３、ＥＧＲ弁１６、フューミゲーション用燃料噴射弁１８等の制御値を算出する。そして、ＣＰＵ２６は、算出された制御値に従って燃料噴射弁３、ＥＧＲ弁１６、フューミゲーション用燃料噴射弁１８等を制御する。
【００４３】
続いて、出力ポート３１は、ＣＰＵ２６により算出された各種制御値を燃料噴射弁３、フューミゲーション用燃料噴射弁１８、ＥＧＲ弁１６へ送信する。
以下、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
【００４４】
ＣＰＵ２６は、ディーゼルエンジン１が運転状態にあるときに、所定時間毎に図１２に示すような要求燃料量制御ルーチンを実行する。
要求燃料量制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ２６は、先ず、Ｓ１２０１にてクランクポジションセンサ２４の出力信号より機関回転数（ＮＥ）を算出し、算出した機関回転数（ＮＥ）をＲＡＭ２８の所定領域に記憶させる。
【００４５】
続いてＣＰＵ２６は、Ｓ１２０２へ進み、アクセルポジションセンサ３４の出力信号値（アクセル開度：ＡＣＣＰ）を入力する。
そして、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２０３へ進み、ＲＯＭ２７の要求燃料量制御マップにアクセスし、前記Ｓ１２０１で算出された機関回転数（ＮＥ）及び前記Ｓ１２０２で入力されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）により特定される要求噴射量（ＱＦＩＮ）を算出し、Ｓ１２０４へ進む。
【００４６】
Ｓ１２０４では、ＣＰＵ２６は、ＲＡＭ２８にアクセスし、エアフローメータ２２の出力信号値（吸入空気量：ＧＮ）を読み出し、次いでＳ１２０５において前記Ｓ１２０１にて算出された機関回転数ＮＥと前記Ｓ１２０４で読み出された吸入空気量ＧＮとからディーゼルエンジン１の排気流量（ＧＥＸ）を算出する。
【００４７】
続いて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２０６において、ＲＡＭ２８へアクセスし、排気温度センサ３５の出力信号値（排気温度：ＴＥＸ）を読み出し、Ｓ１２０７へ進む。
【００４８】
Ｓ１２０７では、ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７のフューミゲーション制御マップへアクセスし、前記Ｓ１２０５で算出された排気流量（ＧＥＸ）と前記Ｓ１２０６で読み出された排気温度（ＴＥＸ）とにより決定されるフューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）を算出する。
【００４９】
次に、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２０８へ進み、ＲＯＭ２７に記憶された限界噴射量制御マップにアクセスし、前記Ｓ１２０１で算出された機関回転数（ＮＥ）と前記Ｓ１２０４で読み出された吸入空気量（ＧＮ）とにより決定される限界噴射量（ＱＡＦＭ）を算出する。
【００５０】
そして、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２０９において、前記Ｓ１２０７で算出されたフューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）が限界噴射量（ＱＡＦＭ）以下であるか否かを判別する。
【００５１】
前記Ｓ１２０９においてフューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）が限界噴射量（ＱＡＦＭ）以下であると判定した場合、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２１０へ進み、フューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）をフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）として設定する。
【００５２】
一方、前記Ｓ１２０９においてフューミゲーション可能噴射量（ＱＦＩＮＦＭ）が限界噴射量（ＱＡＦＭ）より多いと判定した場合、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２１１へ進み、限界噴射量（ＱＡＦＭ）をフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）として設定する。
【００５３】
前記Ｓ１２１０または前記Ｓ１２１１の処理を実行し終えたＣＰＵ２６は、Ｓ１２１２へ進み、前記Ｓ１２０３で算出された要求燃料量（ＱＦＩＮ）が前記Ｓ１２１０または前記Ｓ１２１１で設定されたフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）より多いか否かを判別する。
【００５４】
前記Ｓ１２１２において要求燃料量（ＱＦＩＮ）がフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）より多いと判定した場合、ＣＰＵ２６は、フューミゲーション用燃料噴射弁１８からの燃料噴射だけでは要求噴射量（ＱＦＩＮ）を満たすことができないとみなし、Ｓ１２１３へ進む。
【００５５】
前記Ｓ１２１３では、ＣＰＵ２６は、ＥＧＲ弁１６の開度を全開（デューティ比１００％）に設定し、次いでＳ１２１４にて要求噴射量（ＱＦＩＮ）からフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）を減算して、燃料噴射弁３による噴射燃料量（筒内噴射量＝ＱＦＩＮ−ＱＦＭ）を算出する。
【００５６】
そして、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２１５へ進み、筒内噴射制御とフューミゲーション制御とを並行して実行する。
ここで、筒内噴射制御は、例えば、ＣＰＵ２６が図１３に示すような筒内噴射制御ルーチンを実行することにより実現される。この筒内噴射制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１３０１にてＲＯＭ２７に記憶された基本筒内噴射タイミング制御マップへアクセスし、機関回転数（ＮＥ）と筒内噴射量（ＱＦＩＮ−ＱＦＭ）とにより決定される基本筒内噴射タイミング（ＡＢＡＳＥ）を算出する。
【００５７】
続いて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１３０２へ進み、ＲＡＭ２８にアクセスし、大気圧センサ３７の出力信号値（大気圧）を読み出し、次いでＳ１３０３においてＲＯＭ２７に記憶された大気圧補正進角量制御マップにアクセスし、前記大気圧により決定される大気圧補正進角量（ＡＰＩＭ）を算出する。
【００５８】
さらに、ＣＰＵ２６は、Ｓ１３０４においてＲＡＭ２８にアクセスし、冷却水温センサ３６の出力信号値（冷却水温）を読み出し、Ｓ１３０５においてＲＯＭ２７に記憶された冷却水温補正進角量制御マップにアクセスし、前記冷却水温度により決定される冷却水温補正進角量（ＡＴＨＷ）を算出する。
【００５９】
そして、ＣＰＵ２６は、Ｓ１３０６において、前記Ｓ１３０１で算出された基本筒内噴射タイミング（ＡＢＡＳＥ）と、前記Ｓ１３０３で算出された大気圧補正進角量（ＡＰＩＭ）と、前記Ｓ１３０５で算出された冷却水温補正進角量（ＡＴＨＷ）とを加算して、燃料噴射弁３の噴射タイミング（筒内噴射タイミング：ＡＴＲＧ＝ＡＢＡＳＥ＋ＡＰＩＭ＋ＡＴＨＷ）を算出する。
【００６０】
続いて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１３０７において、前記Ｓ１３０６で算出された筒内噴射タイミング（ＡＴＲＧ）とクランクポジションセンサ２４の出力信号値とを監視し、両者が一致したときに燃料噴射弁３へ駆動電流を印加して筒内噴射を実行する。
【００６１】
一方、前記フューミゲーション制御は、例えば、ＣＰＵ２６が図１４に示すようなフューミゲーション制御ルーチンを実行することにより実現される。このフューミゲーション制御ルーチンでは、ＣＰＵ２６は、先ずＳ１４０１にて、ＲＡＭ２８の所定領域に記憶された前回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）を読み出す。
【００６２】
そして、ＣＰＵ２６は、Ｓ１４０２において、ＲＡＭ２８に記憶された今回の要求噴射量（ＱＦＩＮ）も読み出す。
続いて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１４０３へ進み、今回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）から前回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）を減算し、これにより得られた値が所定値より大きいか否かを判別する。
【００６３】
前記Ｓ１４０３において今回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）から前回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）を減算して得られた値が前記所定値より大きいと判定した場合、ＣＰＵ２６は、急加速要求等の発生により機関回転数と同期した噴射タイミングでは所望の期間内にフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）の噴射を完了することができないとみなし、Ｓ１４０４にてＲＡＭ２８の非同期噴射フラグ記憶領域に“１”を設定する。
【００６４】
一方、前記Ｓ１４０３において今回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）から前回の要求燃料量（ＱＦＩＮ）を減算して得られた値が前記所定値以下であると判定した場合は、ＣＰＵ２６は、機関回転数と同期した噴射タイミングでも所望の期間内にフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）の噴射を完了することができるとみなし、Ｓ１４０５においてＲＡＭ２８の非同期噴射フラグ記憶領域に“０”を設定する。
【００６５】
前記Ｓ１４０４または前記Ｓ１４０５の処理を実行し終えたＣＰＵ２６は、Ｓ１４０６へ進み、フューミゲーションタイミング制御を実行する。このフューミゲーションタイミング制御は、ＣＰＵ２６が図１５に示すようなフューミゲーションタイミング制御ルーチンを実行することにより実現される。
【００６６】
前記フューミゲーションタイミング制御ルーチンでは、ＣＰＵ２６は、先ずＳ１５０１において、ＲＡＭ２８に記憶された機関回転数（ＮＥ）を読み出し、次いでＲＯＭ２７に記憶された基本フューミゲーションタイミング制御マップにアクセスし、前記機関回転数（ＮＥ）により決定される基本フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ１）を算出する。
【００６７】
続いて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１５０２へ進み、ＲＡＭ２８の非同期噴射フラグ記憶領域へアクセスし、“１”が記憶されているか否かを判別する。
前記Ｓ１５０２において前記非同期噴射フラグ記憶領域に“０”が記憶されていると判定した場合は、ＣＰＵ２６は、Ｓ１５０４へ進み、クランクポジションセンサ２４の出力信号値を監視し、前記クランクポジションセンサ２４の出力信号値と前記Ｓ１５０１で算出された基本フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ１）とが一致した際に、フューミゲーション用燃料噴射弁１８に駆動電流を印加するとともに、前記要求燃料量制御ルーチンのＳ１２１３で設定されたＥＧＲ弁１６の開度（全開）に従い、ＥＧＲ弁１６を制御する。
【００６８】
この場合、フューミゲーション用燃料噴射弁１８は、コモンレール７により蓄圧された高圧の燃料を噴射するため、フューミゲーション用燃料噴射弁１８から噴射された燃料は、微粒化されて予混合室１７内に拡散される。
【００６９】
一方、ＥＧＲ弁１６の開弁により吸気管１３内で発生する吸気管負圧が排気還流通路１５及び予混合室１７を介して排気管１４に印加されるので、排気管１４内を流れる高温の排気の一部が排気還流通路１５に吸い込まれ、予混合室１７に到達する。
【００７０】
この結果、予混合室１７内に拡散された燃料は、予混合室１７内に吸い込まれた排気の気化潜熱を受けて気化しつつ排気と混じり合い、混合気を形成する。この混合気は、排気還流通路１５を経て吸気管１３に流れ込み、次いで吸気枝管４を介してディーゼルエンジン１の各気筒２へ供給され、各気筒２の燃料噴射弁３から噴射される燃料とともに燃焼される。
【００７１】
このようにフューミゲーション用燃料噴射弁１８から噴射された燃料は、排気の熱を受けて十分に気化され、排気中の残留酸素等と混合するため、ディーゼルエンジン１内で燃焼された際に黒煙を発生することがない。
【００７２】
さらに、排気還流通路１５により排気管１４から吸気管１３へ還流される排気は、予混合室１７において燃料に熱を奪われて温度が低下するので、各気筒２における燃焼温度を低下させることができ、ＮＯXの発生も抑制することができる。
【００７３】
また、前記Ｓ１５０２において前記非同期噴射フラグ記憶領域に“１”が記憶されていると判定した場合は、ＣＰＵ２６は、Ｓ１５０３へ進み、ＲＡＭ２８に記憶された機関回転数（ＮＥ）を読み出し、次いでＲＯＭ２７に記憶された非同期フューミゲーションタイミング制御マップにアクセスし、前記機関回転数（ＮＥ）により決定される非同期フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ２）を算出する。
【００７４】
続いて、Ｓ１５０４において、ＣＰＵ２６は、クランクポジションセンサ２４の出力信号値を監視し、前記クランクポジションセンサ２４の出力信号値と前記Ｓ１５０３で算出された非同期フューミゲーションタイミング（ＡＢＳＦＭ２）とが一致した際に、フューミゲーション用燃料噴射弁１８に駆動電流を印加するとともに、前記要求燃料量制御ルーチンのＳ１２１３で設定されたＥＧＲ弁１６の開度（全開）に従い、ＥＧＲ弁１６を制御する。
【００７５】
この場合、フューミゲーション用燃料噴射弁１８は、機関回転数と非同期で燃料を噴射することにより、所望の期間内に多量のフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）を噴射しきることが可能となる。
【００７６】
ここで、図１２の要求燃料量制御ルーチンに戻り、Ｓ１２１２において要求燃料量（ＱＦＩＮ）がフューミゲーション噴射量（ＱＦＭ）以下であると判定した場合は、ＣＰＵ２６は、フューミゲーション用燃料噴射弁１８からの燃料噴射だけで要求噴射量（ＱＦＩＮ）を満たすことができる（すなわち、燃料噴射弁３から燃料を噴射する必要がない）とみなし、Ｓ１２１６へ進む。
【００７７】
前記Ｓ１２１６では、ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に記憶されたＥＧＲ弁開度制御マップへアクセスし、Ｓ１２０１にて算出された機関回転数（ＮＥ）とＳ１２０３にて算出された要求燃料量（ＱＦＩＮ）とにより特定されるＥＧＲ弁開度を算出する。
【００７８】
続いて、ＣＰＵ２６は、Ｓ１２１７へ進み、フューミゲーション制御を実行する。このフューミゲーション制御は、前述したように、ＣＰＵ２６が図１４のフューミゲーション制御ルーチン及び図１５のフューミゲーションタイミング制御ルーチンを実行することにより実現される。
【００７９】
以上述べた実施の形態によれば、予混合室において、高温の排気中に燃料を噴射するため、噴射燃料は、排気の気化潜熱を受けて十分に気化し、排気と均一に混合することができる。この結果、ディーゼルエンジンの燃焼室では、十分に気化された燃料が供給されて燃焼されるので、黒煙やＨＣの排出量が低減される。
【００８０】
さらに、本実施の形態では、コモンレールにて昇圧された燃料を予混合室に噴射するため、燃料の微粒化が促進され、微粒化された燃料が排気の気化潜熱を受けて気化し易い。
【００８１】
この結果、気化潜熱が少ない排気、すなわち温度が低い排気でもあっても燃料を気化し易く、良好な混合気を形成することができる。従って、本実施の形態によれば、排気温度が低くなるような運転領域であっても良好な混合気を形成することができるため、ディーゼルエンジンの運転状態に依存することなく、黒煙やＨＣの排出量を低減させることが可能となる。
【００８２】
また、予混合室に供給された排気は、フューミゲーション用燃料噴射弁から噴射された燃料に熱エネルギを奪われて温度が低下するため、ディーゼルエンジンの燃焼室には低温の排気が供給されることになり、燃焼室内の燃焼温度を低下させ、ＮＯXの発生量を低下させることも可能となる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明にかかる内燃機関では、排気還流通路を流れる排気中に燃料を噴射し、予混合領域にて排気と混合させるため、燃料は、排気の熱を受けて十分に気化するとともに排気と混じり合って良好な混合気を形成することになる。この結果、内燃機関の燃焼室には、気化状態の燃料を含む混合気が供給され、この混合気が燃焼されるので、黒煙や炭化水素（ＨＣ）等の発生が抑制される。
【００８４】
さらに、蓄圧室で蓄圧された燃料を排気還流通路内に噴射する構成を採用した場合、噴射された燃料の微粒化が促進されるため、燃料が排気の熱を受けて気化し易く、良好な混合気を形成し易い。すなわち、排気温度が低くなるような運転領域においても十分に気化された燃料を含む混合気を形成することができ、内燃機関の運転状態に左右されることなく黒煙や炭化水素（ＨＣ）の発生量を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる内燃機関の一実施態様を示す図
【図２】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図
【図３】要求燃料量制御マップの具体例を示す図
【図４】フューミゲーション制御マップの具体例を示す図
【図５】限界噴射量制御マップの具体例を示す図
【図６】ＥＧＲ弁開度制御マップの具体例を示す図
【図７】基本筒内噴射タイミング制御マップの具体例を示す図
【図８】大気圧補正進角量制御マップの具体例を示す図
【図９】冷却水温補正進角量制御マップの具体例を示す図
【図１０】基本フューミゲーションタイミング制御マップの具体例を示す図
【図１１】非同期フューミゲーションタイミング制御マップの具体例を示す
図
【図１２】要求燃料量制御ルーチンを示すフローチャート図
【図１３】筒内噴射制御ルーチンを示すフローチャート図
【図１４】フューミゲーション制御ルーチンを示すフローチャート図
【図１５】フューミゲーションタイミング制御ルーチンを示すフローチャー
ト図
【符号の説明】
１・・・ディーゼルエンジン（内燃機関）
２・・・気筒
３・・・燃料噴射弁
７・・・コモンレール
１３・・吸気管
１４・・排気管
１５・・排気還流通路
１６・・ＥＧＲ弁
１７・・予混合室（予混合領域）
１８・・フューミゲーション用燃料噴射弁（排気還流用燃料噴射手段）
２３・・ＥＣＵ
２４・・クランクポジションセンサ
３５・・排気温度センサ
３６・・冷却水温センサ
３７・・大気圧センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, and more particularly to an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation path.
[0002]
[Prior art]
Gasoline engines, diesel engines, and the like are known as internal combustion engines mounted on automobiles and the like. For diesel engines, nitrogen oxides (NO _X ) And hydrocarbons (HC) and the like, and the emission of black smoke is suppressed to improve exhaust emission.
[0003]
In response to such a demand, a diesel engine described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-158810 is known. The diesel engine includes a preliminary injection device that injects fuel during intake air, a main injection device that injects fuel into the combustion chamber, a controller that controls the preliminary injection device and the main injection device in accordance with the operating state of the engine, an engine Intake air temperature adjusting means for variably controlling the intake air temperature according to the operating state.
[0004]
The controller injects fuel from the preliminary injection device from the time when the intake stroke is started to the middle of the intake stroke. In this case, the fuel injected from the preliminary injection device is supplied into the combustion chamber while being mixed with the intake air. Subsequently, since the temperature of the intake air and the intake air supplied into the combustion chamber rises during the compression stroke, vaporization of the fuel is promoted using the intake air as a heat source. The vaporized fuel and the intake air are homogeneously mixed with each other to form a lean air-fuel mixture.
[0005]
Subsequently, the controller injects fuel from the main injection device in the vicinity of the compression top dead center. At this time, the lean air-fuel mixture in the combustion chamber ignites and burns with the fuel injected from the main injection device as a nucleus. At that time, since the lean mixture contains excess oxygen and nitrogen, black smoke and NO _X Is suppressed.
[0006]
On the other hand, the intake air temperature adjusting means is realized by, for example, an exhaust gas recirculation device (EGR device) including a recirculation passage from the exhaust passage to the intake passage and a flow rate control valve for controlling the flow rate in the recirculation passage. When the fuel injection amount is small, such as when the engine is in a low-load operation region, the exhaust gas recirculation amount is increased to correct the intake air temperature, thereby stabilizing lean combustion and suppressing the combustion temperature. NO _X It is intended to reduce the production amount of.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the diesel engine described above, the fuel from the preliminary injection device is supplied into the mixed gas of the recirculated exhaust gas and the fresh air, but the recirculated exhaust gas is cooled by the fresh air. Even if fuel is injected into the gas, the fuel is not sufficiently vaporized. For this reason, liquid fuel is supplied into the combustion chamber of the diesel engine, which may increase black smoke and HC.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the discharge amount of black smoke, HC, etc. in an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas to an intake system. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, an internal combustion engine according to the present invention includes an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas flowing through an exhaust system of the internal combustion engine to an intake system, an exhaust gas recirculation fuel injection means for injecting fuel into the exhaust gas recirculation passage, The amount of fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and vaporized in the exhaust gas recirculation passage is an energy amount determined from the exhaust gas flow rate and the exhaust gas temperature of the exhaust gas recirculation passage. Determining means for determining based on the amount of energy corresponding to latent heat; And a premixing region for mixing the fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage.
[0010]
In the internal combustion engine configured as described above, since fuel is injected into the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage, the fuel is vaporized by receiving the heat of the exhaust gas, and then uniformly mixed with the exhaust gas in the premixing region. The air-fuel mixture thus formed is supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine via the intake system. That is, in the combustion chamber, the air-fuel mixture containing sufficiently vaporized fuel is burned, and the generation of black smoke, hydrocarbons (HC), and the like is suppressed.
[0011]
An internal combustion engine according to the present invention includes a pressure accumulation chamber that stores fuel at a predetermined pressure, fuel injection means that injects fuel accumulated in the pressure accumulation chamber toward a combustion chamber of the internal combustion engine, and an exhaust gas from the internal combustion engine An exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas flowing through the system to an intake system, and an exhaust gas recirculation fuel injection means for injecting fuel accumulated in the pressure accumulation chamber into the exhaust gas recirculation passage; The amount of fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and vaporized in the exhaust gas recirculation passage is an energy amount determined from the exhaust gas flow rate and the exhaust gas temperature of the exhaust gas recirculation passage. Determining means for determining based on the amount of energy corresponding to latent heat; A premixing region that is provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage and mixes the fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage may be provided.
[0012]
In the internal combustion engine configured as described above, fuel that has been pressurized to a predetermined pressure in the pressure accumulating chamber is injected into the exhaust gas recirculation path, so that atomization of the fuel is promoted. The atomized fuel is easily vaporized by receiving the heat of the exhaust gas flowing in the exhaust gas recirculation passage. For this reason, even in an operation region where the exhaust gas temperature is low, it is possible to form a good air-fuel mixture in which sufficiently vaporized fuel and exhaust gas are homogeneously mixed. That is, it is possible to form a good air-fuel mixture without being influenced by the operating state of the internal combustion engine.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention. The internal combustion engine is a diesel engine 1 including four cylinders 2, and includes a fuel injection valve 3 facing each combustion chamber of each cylinder 2 for each cylinder 2.
[0015]
The fuel injection valve 3 realizes fuel injection means according to the present invention, and is connected to a common rail 7 via a fuel distribution pipe 6. The common rail 7 is connected to a supply pump 9 via a first fuel supply pipe 8, and the supply pump 9 is connected to a feed pump 11 via a second fuel supply pipe 10.
[0016]
The feed pump 11 sucks fuel by a strainer (not shown) disposed in the fuel tank 12 and sends the sucked fuel to the supply pump 9. The supply pump 9 sends the fuel from the feed pump 11 to the common rail 7 at a predetermined pressure. The common rail 7 realizes a pressure accumulating chamber according to the present invention, and accumulates fuel pumped from the supply pump 11 at a predetermined pressure. The fuel accumulated in the common rail 7 is applied to the fuel injection valve 3 via the fuel distribution pipe 6 and is injected into the combustion chamber of each cylinder 2 when the fuel injection valve 3 is opened.
[0017]
Next, an intake branch pipe 4 and an exhaust branch pipe 5 are connected to the diesel engine 1. An intake pipe 13 is connected to the intake branch pipe 4, and an air flow meter 22 that outputs an electrical signal corresponding to the flow rate of fresh air flowing through the intake pipe 13 is attached to the intake pipe 13. On the other hand, an exhaust pipe 14 is connected to the exhaust branch pipe 5, and this exhaust pipe 14 is connected to a muffler via an exhaust purification catalyst (not shown) downstream. An exhaust temperature sensor 35 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 14 is attached in the middle of the exhaust pipe 14.
[0018]
The intake pipe 13 and the exhaust pipe 14 communicate with each other via an exhaust recirculation passage 15 so that a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 14 is recirculated to the intake pipe 13. A flow rate control valve (EGR valve) 16 for adjusting the exhaust gas recirculation amount is provided at a connection portion between the exhaust gas recirculation passage 15 and the intake pipe 13.
[0019]
The EGR valve 16 includes a valve body that repeatedly opens and closes and a solenoid that drives the valve body, and a drive pulse signal having a duty ratio corresponding to the ratio of the valve opening time to the valve closing time is applied. Then, the solenoid drives the valve body according to the drive pulse signal, and adjusts the exhaust gas recirculation amount in the exhaust gas recirculation passage 15.
[0020]
Subsequently, in the middle of the exhaust gas recirculation passage 15, a premixing chamber 17 having a diameter larger than that of the exhaust gas recirculation passage 15 is formed, and a fuel injection valve for fumigation is arranged so that the injection hole faces the premixing chamber 17. 18 is attached. The premixing chamber 17 realizes a premixing region according to the present invention, and the fumegation fuel injection valve 18 realizes an exhaust gas recirculation fuel injection means according to the present invention.
[0021]
The fumigation fuel injection valve 18 is connected to the common rail 7 via a fuel distribution pipe 19 and can inject fuel, which has been boosted to a predetermined pressure by the common rail 7, into the premixing chamber 17. .
[0022]
A return passage 20 is connected to the premixing chamber 17, and this return passage 20 is connected to the exhaust pipe 14 downstream from the connection portion of the exhaust recirculation passage 15 and the exhaust pipe 14. A relief valve 21 that opens when the pressure in the premixing chamber 17 reaches a predetermined value or more and connects the return passage 20 is attached to a connection portion between the return passage 20 and the premixing chamber 17.
[0023]
The diesel engine 1 is provided with a crank position sensor 24 that outputs a pulse signal each time a crankshaft (not shown) rotates by a predetermined angle, and a cooling water temperature sensor 36 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of engine cooling water. .
[0024]
Various sensors such as the crank position sensor 24, the cooling water temperature sensor 36, the air flow meter 22, and the exhaust temperature sensor 35 are connected to an electronic control unit: ECU 23 for engine control via electric wiring. Further, the ECU 23 is provided with an atmospheric pressure sensor 37 that outputs an electric signal according to the atmospheric pressure, and an accelerator position sensor 34 that outputs an electric signal according to the amount of depression of the accelerator pedal 33 (accelerator opening). Connected through.
[0025]
Further, the ECU 23 is connected to the fuel injection valve 3, the EGR valve 16, the fumigation fuel injection valve 18 and the like through electric wiring. And ECU23 inputs the output signal of each sensor via an electrical wiring, determines the driving | running state of the diesel engine 1 based on these output signals, and then the fuel injection valve 3 according to the determined driving | running state. , EGR valve 16, fumeration fuel injection valve 18 and the like are controlled.
[0026]
Specifically, as shown in FIG. 2, the ECU 23 includes a CPU 26, a ROM 27, a RAM 28, a backup RAM 29, an input port 30, and an output port 31 that are connected to each other via a bidirectional bus 25. And an analog / digital converter (A / D) 32 connected to the.
[0027]
The input port 30 is connected to the crank position sensor 24, the accelerator position sensor 34, and the like via electrical wiring, and transmits output signals from the sensors to the CPU 26 and the RAM 28 via the bidirectional bus 25.
[0028]
Further, the input port 30 is connected to the air flow meter 22, the exhaust gas temperature sensor 35, the cooling water temperature sensor 36, the atmospheric pressure sensor 37, etc. via the A / D 32, and the output signal from each sensor is sent to the bidirectional bus 25. To the CPU 26 and the RAM 28.
[0029]
The backup RAM 29 is a non-volatile memory that retains stored contents even after the diesel engine is stopped, and stores various learning values and the like.
The RAM 28 stores output signal values of the sensors, various calculation results calculated by the CPU 26, and the like. As the calculation result, the engine speed calculated from the output signal value of the crank position sensor 24 can be exemplified.
[0030]
Subsequently, the ROM 27 stores application programs to be executed by the CPU 26 and various maps. The application program includes a required fuel amount control routine for calculating the amount of fuel to be supplied to the combustion chamber of each cylinder 2, and in-cylinder injection control for determining the opening timing of the fuel injection valve 3 of each cylinder 2. Routine, a fumeration control routine for determining whether the fumeration fuel injection valve 18 is opened in synchronism with the engine speed or asynchronously, and the fumeration fuel injection valve 18 is opened. A fumigation timing control routine or the like for determining the valve timing can be exemplified.
[0031]
Further, the map stored in the ROM 27 includes a required fuel amount control map for determining the amount of fuel to be supplied to the combustion chamber of each cylinder 2 (required fuel amount: QFIN), and the fumeration fuel injection valve 18. A fumigation control map for determining the amount of fuel that can be injected (fumigable injection amount: QFINFM), the upper limit of the amount of fuel that can be injected from the fuel injection valve 18 for fumigation, that is, black smoke is generated Limit injection amount control map for determining the maximum value (limit injection amount: QAFM) of the fuel amount that can be injected within the range, EGR valve opening degree control map for determining the opening degree of the EGR valve 16, fuel injection Basic in-cylinder injection timing control map for determining basic valve opening timing (basic in-cylinder injection timing: ABASE) of valve 3, basic cylinder according to atmospheric pressure An atmospheric pressure correction advance amount control map for determining an injection timing correction amount (atmospheric pressure correction advance amount: APIM), a basic in-cylinder injection timing correction amount according to the coolant temperature (cooling water temperature correction advance amount) : ATHW) engine cooling water temperature correction advance amount control map, when fuel injection for fumigation is performed in synchronization with the engine speed, that is, within the desired period even at the injection timing synchronized with the engine speed When the injection of the fumeration injection amount (QFM) can be completed, the basic fumigation timing for determining the valve opening timing (basic fumigation timing: ABSFM1) of the fumeration fuel injection valve 18 Control map, fuel injection for fumigation is performed asynchronously with engine speed, that is, for sudden acceleration request etc. When the injection of the fumigation injection amount (QFM) cannot be completed within a desired period at the injection timing synchronized with the engine speed, the valve opening timing of the fumigation fuel injection valve 18 (asynchronous fumigation) Asynchronous fumigation timing control map for determining timing: ABSFM2) can be exemplified.
[0032]
For example, as shown in FIG. 3, the required fuel amount control map is a map showing the relationship among the engine speed (NE), the accelerator opening (ACCP), and the required fuel amount (QFIN), and the engine speed (NE). ) And the accelerator opening (ACCP) are specified, the required fuel amount: QFIN is determined.
[0033]
For example, as shown in FIG. 4, the fumegation control map is a map showing the relationship between the exhaust flow rate (GEX), the exhaust temperature (TEX), and the fumigable injection amount (QFINFM), and the exhaust flow rate (GEX). ) And the exhaust gas temperature (TEX) are specified, the fumigable injection amount (QFINFM) is determined. That is, since the energy amount corresponding to the latent heat of vaporization of the exhaust gas is determined from the exhaust gas flow rate (GEX) and the exhaust gas temperature (TEX), the fuel amount that can be vaporized by this energy amount (Fumable injection amount: QFINFM) is determined. That is why. The exhaust flow rate (GEX) may be estimated on the basis of the engine speed (NE) and the intake air amount (GN). An oxygen sensor is attached to the premixing chamber 17 and the inside of the premixing chamber 17 is The exhaust flow rate may be calculated from the oxygen concentration or may be detected directly by attaching an air flow meter in the vicinity of the premixing chamber 17.
[0034]
For example, as shown in FIG. 5, the limit injection amount control map is a map showing the relationship among the engine speed (NE), the intake air amount (GN), and the limit injection amount (QAFM), and the engine speed (NE). ) And the intake air amount (GN) are specified, the limit injection amount (QAFM) is determined.
[0035]
Here, when the fusible injection amount (QFINFM) determined by the fuming control map is equal to or less than the limiting injection amount (QAFM) determined by the limiting injection amount control map, the fuming is possible. The injection amount (QFINFM) is set as the fuel amount (fumeration injection amount: QFM) to be actually injected from the fumeration fuel injection valve 18. On the other hand, when the fumigable injection amount (QFINFM) is larger than the limit injection amount (QAFM), the limit injection amount (QAFM) is set as the fumeration injection amount (QFM).
[0036]
The EGR valve opening degree control map is a map that assumes that the required fuel amount (QFIN) can be satisfied only by the fumeration injection amount (QFM = min (QFINFM, QAFM)) (when QFM ≧ QFIN). . This EGR valve opening degree control map is, for example, a map showing the relationship among the engine speed (NE), the required fuel amount (QFIN), and the EGR valve opening degree, as shown in FIG. ) And the required injection amount (QFIN) are determined, the EGR valve opening is determined. When the fumeration injection amount (QFM) is smaller than the required fuel amount (QFIN), the EGR valve opening is fully opened.
[0037]
In the basic in-cylinder injection timing control map, when the fumeration injection amount (QFM) is smaller than the required fuel amount (QFIN) (when QFIN> QFM), that is, only the fuel injected from the fumeration fuel injection valve 18 This map assumes that the required fuel amount (QFIN) cannot be satisfied. The basic in-cylinder injection timing control map includes, for example, an engine speed (NE), a fuel amount to be injected from the fuel injection valve 3 (QFIN-QFM), and a valve opening timing of the fuel injection valve 3, as shown in FIG. (ABASE) is a map showing the relationship between the engine speed (NE) and the amount of fuel to be injected from the fuel injection valve 3 (QFIN-QFM). ABASE) is determined.
[0038]
For example, as shown in FIG. 8, the atmospheric pressure correction advance amount control map is a map showing the relationship between the atmospheric pressure and the atmospheric pressure correction advance amount (APIM). A corrected advance amount (APIM) is determined.
[0039]
For example, as shown in FIG. 9, the coolant temperature correction advance amount control map is a map showing the relationship between the coolant temperature and the coolant temperature correction advance amount (ATHW). The water temperature correction advance amount is determined.
[0040]
For example, as shown in FIG. 10, the basic fumigation timing control map is a map showing the relationship between the engine speed (NE) and the basic fumeration timing (ABSFM1), and the engine speed (NE) is specified. Then, the basic fumigation timing (ABSFM1) is determined.
[0041]
The asynchronous fumigation timing control map is a map showing the relationship between the engine speed (NE) and the asynchronous fumigation timing (ABSFM2), for example, as shown in FIG. 11, and the engine speed (NE) is specified. As a result, asynchronous fumigation timing is determined.
[0042]
Here, referring back to FIG. 2, the CPU 26 operates in accordance with the application program stored in the ROM 27, and the fuel injection valve 3, the EGR valve 16, the fumigation fuel injection valve 18 and the like from the output signals of the sensors and the maps. The control value is calculated. The CPU 26 controls the fuel injection valve 3, the EGR valve 16, the fumigation fuel injection valve 18 and the like according to the calculated control value.
[0043]
Subsequently, the output port 31 transmits various control values calculated by the CPU 26 to the fuel injection valve 3, the fumigation fuel injection valve 18, and the EGR valve 16.
Hereinafter, the operation and effect of the present embodiment will be described.
[0044]
The CPU 26 executes a required fuel amount control routine as shown in FIG. 12 every predetermined time when the diesel engine 1 is in an operating state.
In the required fuel amount control routine, the CPU 26 first calculates the engine speed (NE) from the output signal of the crank position sensor 24 in S1201, and stores the calculated engine speed (NE) in a predetermined area of the RAM 28.
[0045]
Subsequently, the CPU 26 proceeds to S1202 and inputs an output signal value (accelerator opening: ACCP) of the accelerator position sensor 34.
Then, the CPU 26 proceeds to S1203, accesses the required fuel amount control map in the ROM 27, and requests specified by the engine speed (NE) calculated in S1201 and the accelerator opening (ACCP) input in S1202. The injection amount (QFIN) is calculated, and the process proceeds to S1204.
[0046]
In S1204, the CPU 26 accesses the RAM 28 and reads the output signal value (intake air amount: GN) of the air flow meter 22. Next, in S1205, the engine speed NE calculated in S1201 and the engine speed NE are read in S1204. The exhaust flow rate (GEX) of the diesel engine 1 is calculated from the intake air amount GN.
[0047]
Subsequently, in S1206, the CPU 26 accesses the RAM 28, reads the output signal value (exhaust temperature: TEX) of the exhaust temperature sensor 35, and proceeds to S1207.
[0048]
In S1207, the CPU 26 accesses the fumigation control map in the ROM 27, and can be fumigated determined by the exhaust gas flow rate (GEX) calculated in S1205 and the exhaust gas temperature (TEX) read in S1206. An injection amount (QFINFM) is calculated.
[0049]
Next, the CPU 26 proceeds to S1208 and accesses the limit injection amount control map stored in the ROM 27, and the engine speed (NE) calculated in S1201 and the intake air amount (GN) read in S1204. The limit injection amount (QAFM) determined by the above is calculated.
[0050]
In S1209, the CPU 26 determines whether or not the fumigable injection amount (QFINFM) calculated in S1207 is equal to or less than the limit injection amount (QAFM).
[0051]
If it is determined in S1209 that the fumigable injection amount (QFINFM) is equal to or less than the limit injection amount (QAFM), the CPU 26 proceeds to S1210, where the fumigable injection amount (QFINFM) is changed to the fumeration injection amount (QFINFM). QFM).
[0052]
On the other hand, if it is determined in S1209 that the fumigable injection amount (QFINFM) is larger than the limit injection amount (QAFM), the CPU 26 proceeds to S1211 and uses the limit injection amount (QAFM) as the fumeration injection amount (QFM). Set as.
[0053]
After completing the processing of S1210 or S1211, the CPU 26 proceeds to S1212, and the required fuel amount (QFIN) calculated in S1203 is greater than the fumeration injection amount (QFM) set in S1210 or S1211. Determine whether there are many.
[0054]
When it is determined in S1212 that the required fuel amount (QFIN) is larger than the fumeration injection amount (QFM), the CPU 26 satisfies the required injection amount (QFIN) only by fuel injection from the fumeration fuel injection valve 18. Since it cannot be determined, the process proceeds to S1213.
[0055]
In S1213, the CPU 26 sets the opening of the EGR valve 16 to fully open (duty ratio 100%), and then subtracts the fumeration injection amount (QFM) from the required injection amount (QFIN) in S1214 to obtain the fuel. An amount of fuel injected by the injection valve 3 (in-cylinder injection amount = QFIN−QFM) is calculated.
[0056]
Then, the CPU 26 proceeds to S1215 and executes in-cylinder injection control and fumigation control in parallel.
Here, the in-cylinder injection control is realized, for example, by the CPU 26 executing an in-cylinder injection control routine as shown in FIG. In this in-cylinder injection control routine, the CPU 26 accesses the basic in-cylinder injection timing control map stored in the ROM 27 in S1301, and is determined by the engine speed (NE) and the in-cylinder injection amount (QFIN-QFM). The basic in-cylinder injection timing (ABASE) is calculated.
[0057]
Subsequently, the CPU 26 proceeds to S1302, accesses the RAM 28, reads the output signal value (atmospheric pressure) of the atmospheric pressure sensor 37, and then accesses the atmospheric pressure correction advance amount control map stored in the ROM 27 in S1303. An atmospheric pressure correction advance amount (APIM) determined by the atmospheric pressure is calculated.
[0058]
Further, the CPU 26 accesses the RAM 28 in S1304, reads the output signal value (cooling water temperature) of the cooling water temperature sensor 36, accesses the cooling water temperature correction advance amount control map stored in the ROM 27 in S1305, and supplies the cooling water temperature. The coolant temperature correction advance amount (ATHW) determined by is calculated.
[0059]
In S1306, the CPU 26 calculates the basic in-cylinder injection timing (ABASE) calculated in S1301, the atmospheric pressure correction advance amount (APIM) calculated in S1303, and the cooling water temperature correction calculated in S1305. The advance timing amount (ATHW) is added to calculate the injection timing of the fuel injection valve 3 (in-cylinder injection timing: ATRG = ABASE + APIM + ATHW).
[0060]
Subsequently, in S1307, the CPU 26 monitors the in-cylinder injection timing (ATRG) calculated in S1306 and the output signal value of the crank position sensor 24. Apply in-cylinder injection.
[0061]
On the other hand, the fumegation control is realized by the CPU 26 executing a fumegation control routine as shown in FIG. 14, for example. In this fumegation control routine, the CPU 26 first reads the previous required fuel amount (QFIN) stored in a predetermined area of the RAM 28 in S1401.
[0062]
In S1402, the CPU 26 also reads out the current required injection amount (QFIN) stored in the RAM 28.
Subsequently, the CPU 26 proceeds to S1403, subtracts the previous required fuel amount (QFIN) from the current required fuel amount (QFIN), and determines whether or not the value obtained thereby is larger than a predetermined value.
[0063]
If it is determined in S1403 that the value obtained by subtracting the previous required fuel amount (QFIN) from the current required fuel amount (QFIN) is greater than the predetermined value, the CPU 26 determines that the engine is At the injection timing synchronized with the rotational speed, it is considered that the injection of the fumeration injection amount (QFM) cannot be completed within a desired period, and “1” is set in the asynchronous injection flag storage area of the RAM 28 in S1404.
[0064]
On the other hand, if it is determined in S1403 that the value obtained by subtracting the previous required fuel amount (QFIN) from the current required fuel amount (QFIN) is less than or equal to the predetermined value, the CPU 26 determines that the engine speed is Even at the synchronized injection timing, it is considered that the injection of the fumigation injection amount (QFM) can be completed within a desired period, and “0” is set in the asynchronous injection flag storage area of the RAM 28 in S1405.
[0065]
After completing the process of S1404 or S1405, the CPU 26 proceeds to S1406 and executes fumigation timing control. This fuming timing control is realized by the CPU 26 executing a fuming timing control routine as shown in FIG.
[0066]
In the fumigation timing control routine, the CPU 26 first reads out the engine speed (NE) stored in the RAM 28 in step S1501, and then accesses the basic fumeration timing control map stored in the ROM 27 so as to perform the engine rotation. The basic fumigation timing (ABSFM1) determined by the number (NE) is calculated.
[0067]
Subsequently, the CPU 26 proceeds to S1502, accesses the asynchronous injection flag storage area of the RAM 28, and determines whether “1” is stored.
If it is determined in S1502 that “0” is stored in the asynchronous injection flag storage area, the CPU 26 proceeds to S1504, monitors the output signal value of the crank position sensor 24, and outputs the crank position sensor 24. When the signal value matches the basic fumigation timing (ABSFM1) calculated in S1501, a driving current is applied to the fumeration fuel injection valve 18 and set in S1213 of the required fuel amount control routine. The EGR valve 16 is controlled according to the opening degree (fully opened) of the EGR valve 16.
[0068]
In this case, since the fuel injection valve 18 for fumigation injects the high-pressure fuel accumulated by the common rail 7, the fuel injected from the fuel injection valve 18 for fumigation is atomized and premixed chamber 17. Diffused in.
[0069]
On the other hand, since the intake pipe negative pressure generated in the intake pipe 13 by the opening of the EGR valve 16 is applied to the exhaust pipe 14 via the exhaust recirculation passage 15 and the premixing chamber 17, A part of the exhaust gas is sucked into the exhaust gas recirculation passage 15 and reaches the premixing chamber 17.
[0070]
As a result, the fuel diffused into the premixing chamber 17 is mixed with the exhaust while being vaporized by receiving the vaporization latent heat of the exhaust sucked into the premixing chamber 17 to form a mixture. This air-fuel mixture flows into the intake pipe 13 through the exhaust gas recirculation passage 15, and then supplied to each cylinder 2 of the diesel engine 1 through the intake branch pipe 4, together with fuel injected from the fuel injection valve 3 of each cylinder 2. Burned.
[0071]
Thus, the fuel injected from the fuming fuel injection valve 18 is sufficiently vaporized by receiving the heat of the exhaust gas, and is mixed with residual oxygen in the exhaust gas. No black smoke is generated.
[0072]
Further, the exhaust gas recirculated from the exhaust pipe 14 to the intake pipe 13 by the exhaust gas recirculation passage 15 is deprived of heat by the fuel in the premixing chamber 17 and decreases in temperature, so that the combustion temperature in each cylinder 2 can be decreased. And generation of NOx can be suppressed.
[0073]
If it is determined in S1502 that “1” is stored in the asynchronous injection flag storage area, the CPU 26 proceeds to S1503, reads the engine speed (NE) stored in the RAM 28, and then stores it in the ROM 27. The stored asynchronous fumigation timing control map is accessed, and the asynchronous fumigation timing (ABSFM2) determined by the engine speed (NE) is calculated.
[0074]
Subsequently, in S1504, the CPU 26 monitors the output signal value of the crank position sensor 24, and when the output signal value of the crank position sensor 24 matches the asynchronous fumigation timing (ABSFM2) calculated in S1503. In addition, a drive current is applied to the fuel injection valve 18 for fumigation, and the EGR valve 16 is controlled according to the opening (full open) of the EGR valve 16 set in S1213 of the required fuel amount control routine.
[0075]
In this case, the fumigation fuel injection valve 18 can inject a large amount of fumeration injection amount (QFM) within a desired period by injecting fuel asynchronously with the engine speed.
[0076]
Here, returning to the required fuel amount control routine of FIG. 12, when it is determined in S1212 that the required fuel amount (QFIN) is equal to or less than the fumeration injection amount (QFM), the CPU 26 determines the fuel injection valve for fumeration. It is assumed that the required injection amount (QFIN) can be satisfied only by the fuel injection from 18 (that is, it is not necessary to inject fuel from the fuel injection valve 3), and the flow proceeds to S1216.
[0077]
In S1216, the CPU 26 accesses the EGR valve opening control map stored in the ROM 27, and is specified by the engine speed (NE) calculated in S1201 and the required fuel amount (QFIN) calculated in S1203. The EGR valve opening is calculated.
[0078]
Subsequently, the CPU 26 proceeds to S1217 and executes fumigation control. As described above, the fumegation control is realized by the CPU 26 executing the fumegation control routine of FIG. 14 and the fumegation timing control routine of FIG.
[0079]
According to the embodiment described above, since the fuel is injected into the high-temperature exhaust gas in the premixing chamber, the injected fuel can be sufficiently vaporized by receiving the latent heat of vaporization of the exhaust gas and uniformly mixed with the exhaust gas. it can. As a result, in the combustion chamber of the diesel engine, sufficiently vaporized fuel is supplied and burned, so that the amount of black smoke and HC emissions is reduced.
[0080]
Furthermore, in the present embodiment, the fuel boosted by the common rail is injected into the premixing chamber, so that the atomization of the fuel is promoted, and the atomized fuel is easily vaporized by receiving the latent heat of vaporization of the exhaust gas.
[0081]
As a result, even if the exhaust gas has a low latent heat of vaporization, that is, the exhaust gas has a low temperature, the fuel is easily vaporized and a good air-fuel mixture can be formed. Therefore, according to the present embodiment, a good air-fuel mixture can be formed even in an operating region where the exhaust temperature is low, so black smoke and HC can be used without depending on the operating state of the diesel engine. Can be reduced.
[0082]
Further, the exhaust gas supplied to the premixing chamber is deprived of thermal energy by the fuel injected from the fuel injection valve for fumigation, resulting in a decrease in temperature. Therefore, low temperature exhaust gas is supplied to the combustion chamber of the diesel engine. As a result, the combustion temperature in the combustion chamber can be lowered, and the amount of NOx generated can be reduced.
[0083]
【The invention's effect】
In the internal combustion engine according to the present invention, the fuel is injected into the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage and mixed with the exhaust gas in the premixing region. Therefore, the fuel is sufficiently vaporized by the heat of the exhaust gas and mixed with the exhaust gas. A good air-fuel mixture. As a result, an air-fuel mixture containing vaporized fuel is supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine, and this air-fuel mixture is combusted, so that the generation of black smoke, hydrocarbons (HC), and the like is suppressed.
[0084]
Further, when the configuration in which the fuel accumulated in the pressure accumulating chamber is injected into the exhaust gas recirculation passage, atomization of the injected fuel is promoted, so that the fuel is easily vaporized by receiving the heat of the exhaust gas. It is easy to form an air-fuel mixture. That is, an air-fuel mixture containing sufficiently vaporized fuel can be formed even in an operating region where the exhaust temperature is low, and black smoke and hydrocarbons (HC) are not affected by the operating state of the internal combustion engine. The generation amount can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the ECU
FIG. 3 is a diagram showing a specific example of a required fuel amount control map
FIG. 4 is a diagram showing a specific example of a fumigation control map.
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a limit injection amount control map
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of an EGR valve opening degree control map
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of a basic in-cylinder injection timing control map.
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of an atmospheric pressure correction advance amount control map
FIG. 9 is a diagram showing a specific example of a coolant temperature correction advance amount control map;
FIG. 10 is a diagram showing a specific example of a basic fumigation timing control map.
FIG. 11 shows a specific example of an asynchronous fumigation timing control map.
Figure
FIG. 12 is a flowchart showing a required fuel amount control routine.
FIG. 13 is a flowchart showing an in-cylinder injection control routine.
FIG. 14 is a flowchart showing a fumigation control routine.
FIG. 15 is a flowchart showing a fumigation timing control routine.
G
[Explanation of symbols]
1 ... Diesel engine (internal combustion engine)
2 ... Cylinder
3 ... Fuel injection valve
7 ... Common rail
13. Intake pipe
14. Exhaust pipe
15. Exhaust gas recirculation passage
16. EGR valve
17. Premixing chamber (premixing area)
18. Fuel injection valve for fumegation (fuel injection means for exhaust gas recirculation)
23. ・ ECU
24 ... Crank position sensor
35..Exhaust temperature sensor
36 ... Cooling water temperature sensor
37 ... Atmospheric pressure sensor

Claims

内燃機関の排気系を流れる排気を吸気系へ還流させる排気還流通路と、
前記排気還流通路内に燃料を噴射する排気還流用燃料噴射手段と、
前記排気還流用燃料噴射手段から噴射される燃料量であって前記排気還流通路内で気化する上限の燃料量を、前記排気還流路の排気流量および排気温度から決定されるエネルギ量であって気化潜熱に相当するエネルギ量に基づいて決定する決定手段と、
前記排気還流通路の途中に設けられ、前記排気還流用燃料噴射手段から噴射された燃料と排気還流通路を流れる排気を混合するための予混合領域と、
を備えることを特徴とする内燃機関。An exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas flowing through the exhaust system of the internal combustion engine to the intake system;
Exhaust gas recirculation fuel injection means for injecting fuel into the exhaust gas recirculation passage;
The amount of fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and vaporized in the exhaust gas recirculation passage is an energy amount determined from the exhaust gas flow rate and the exhaust gas temperature of the exhaust gas recirculation passage. Determining means for determining based on the amount of energy corresponding to latent heat;
A premixing region for mixing fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage, provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage;
An internal combustion engine comprising:

燃料を所定の圧力で蓄える蓄圧室と、
前記蓄圧室で蓄圧された燃料を内燃機関の燃焼室へ向けて噴射する燃料噴射手段と、
前記内燃機関の排気系を流れる排気を吸気系へ還流させる排気還流通路と、
前記蓄圧室で蓄圧された燃料を前記排気還流通路内に噴射する排気還流用燃料噴射手段と、
前記排気還流用燃料噴射手段から噴射される燃料量であって前記排気還流通路内で気化する上限の燃料量を、前記排気還流路の排気流量および排気温度から決定されるエネルギ量であって気化潜熱に相当するエネルギ量に基づいて決定する決定手段と、
前記排気還流通路の途中に設けられ、前記排気還流用燃料噴射手段から噴射された燃料と排気還流通路を流れる排気とを混合するための予混合領域と、
を備えることを特徴とする内燃機関。A pressure storage chamber for storing fuel at a predetermined pressure;
Fuel injection means for injecting fuel accumulated in the pressure accumulation chamber toward the combustion chamber of the internal combustion engine;
An exhaust gas recirculation passage for recirculating the exhaust gas flowing through the exhaust system of the internal combustion engine to the intake system;
Exhaust gas recirculation fuel injection means for injecting fuel accumulated in the pressure accumulation chamber into the exhaust gas recirculation passage;
The amount of fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and vaporized in the exhaust gas recirculation passage is an energy amount determined from the exhaust gas flow rate and the exhaust gas temperature of the exhaust gas recirculation passage. Determining means for determining based on the amount of energy corresponding to latent heat;
A premixing region for mixing fuel injected from the exhaust gas recirculation fuel injection means and exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage, provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage;
An internal combustion engine comprising: