JP4974994B2 - Intake device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、排気環流管により排気の一部を排気管から吸気管に環流する排気環流装置を備える内燃機関についてその吸気流を制御するものであって、吸気管に設けられて吸気流を調整する吸気流制御弁と、同制御弁の制御を行う制御装置とを備える内燃機関の吸気装置に関する。   The present invention controls an intake air flow of an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device that circulates a part of exhaust gas from an exhaust pipe to an intake pipe by an exhaust gas circulation pipe, and is provided in the intake pipe to adjust the intake air flow. The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine that includes an intake flow control valve that controls the control and a control device that controls the control valve.

車載内燃機関において、排気の一部を吸気管に環流する排気環流装置（以下、「ＥＧＲ装置」）を備えたものが知られている。
特許文献１に記載のように、ＥＧＲ装置は排気管の途中から吸気管に接続されるＥＧＲ管と、このＥＧＲ管の途中に設けられたＥＧＲバルブとによって構成され、同バルブの開度制御を通じて吸気管に送り込むＥＧＲガス量を調整する。 2. Description of the Related Art An in-vehicle internal combustion engine is known that includes an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as “EGR device”) that circulates part of exhaust gas to an intake pipe.
As described in Patent Document 1, the EGR device is composed of an EGR pipe connected to the intake pipe from the middle of the exhaust pipe, and an EGR valve provided in the middle of the EGR pipe. The amount of EGR gas fed into the intake pipe is adjusted.

そして、吸気管に供給されたＥＧＲガスが燃焼室に送り込まれることにより、ＥＧＲガス中に含まれる二酸化炭素や水蒸気等の不燃性ガスによって混合気の燃焼温度が低減されるため、窒素酸化物の発生量が低減されることになる。   Since the EGR gas supplied to the intake pipe is fed into the combustion chamber, the combustion temperature of the air-fuel mixture is reduced by non-combustible gas such as carbon dioxide and water vapor contained in the EGR gas. The amount of generation will be reduced.

また、近年ではガソリンエンジンにおいて、爆発エネルギーの熱損失を低減し、燃費を向上させることにもＥＧＲ装置が利用されている。燃費向上には、環流するＥＧＲガスの大量確保及び機関状態に合わせた制御が必要とされる。
特開平１１−２１５８号公報 In recent years, EGR devices are also used in gasoline engines to reduce heat loss of explosive energy and improve fuel efficiency. In order to improve fuel efficiency, it is necessary to secure a large amount of circulating EGR gas and to control it in accordance with the engine state.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-2158

ところで、スロットルバルブが閉弁側に駆動される一方でＥＧＲバルブの開度が保持される制御が行われたときには、燃焼室に送り込まれる吸気量に対してＥＧＲガスの量が相対的に増えてしまうことになる。燃焼室に送り込まれる吸気量に対するＥＧＲガスの割合（以下、「ＥＧＲ率」）が過度に上昇すると、燃焼が不安定になるなどの問題が生じる。   By the way, when the throttle valve is driven to close and the opening degree of the EGR valve is controlled, the amount of EGR gas increases relative to the amount of intake air sent into the combustion chamber. Will end up. When the ratio of the EGR gas to the intake air amount fed into the combustion chamber (hereinafter referred to as “EGR rate”) increases excessively, problems such as unstable combustion occur.

こうした問題を回避するため、スロットルバルブが閉弁側に駆動されるときにＥＧＲバルブも併せて閉弁側に駆動してＥＧＲガス量を減少させることが考えられる。この場合、ＥＧＲガス量の減少要求に従ってＥＧＲバルブを閉弁側に駆動させることになるものの、一般的にＥＧＲバルブはスロットルバルブに比べて応答性が低い。また、ＥＧＲバルブが完全に閉じられても、そのときにＥＧＲ管中においてＥＧＲバルブ下流に残留しているＥＧＲガスは吸気管へと流入してしまうことになる。これはすなわち、ＥＧＲバルブの開閉がスロットルバルブの開閉と完全に同期したとしても、吸気量の減少に対してＥＧＲガスの減少が遅れを生じ、スロットルバルブが閉じた後のＥＧＲ率の一過的な上昇を避けられないことを示している。   In order to avoid such a problem, it is conceivable that when the throttle valve is driven to the valve closing side, the EGR valve is also driven to the valve closing side to reduce the EGR gas amount. In this case, although the EGR valve is driven to the closed side in accordance with a request for reducing the amount of EGR gas, the EGR valve is generally less responsive than the throttle valve. Even if the EGR valve is completely closed, the EGR gas remaining in the EGR pipe downstream of the EGR valve at that time flows into the intake pipe. In other words, even if the opening / closing of the EGR valve is completely synchronized with the opening / closing of the throttle valve, the EGR gas decrease is delayed with respect to the decrease of the intake air amount, and the EGR rate after the throttle valve is closed temporarily It is shown that an inevitable rise is inevitable.

特に運転者が急激なスロットルバルブの閉弁駆動をともなうアクセルペダルの操作を行ったときには、新気の量が急激に減少する一方、ＥＧＲバルブの駆動によるＥＧＲガス量の減少は新気の減少に対して遅れてしまうため、ＥＧＲ率が上昇する。ＥＧＲ率は失火発生と相関しており、ＥＧＲ率の上昇によって失火の発生を引き起こしてしまうことがある。すなわち、スロットルバルブの急閉制御においてＥＧＲ率の上昇を原因とする燃焼の不安定化が発生してしまうことが考えられる。   In particular, when the driver operates the accelerator pedal with a sudden throttle valve closing drive, the amount of fresh air decreases rapidly, while the decrease in the amount of EGR gas due to the driving of the EGR valve causes a decrease in fresh air. On the other hand, the EGR rate increases because of delay. The EGR rate correlates with the occurrence of misfire, and an increase in the EGR rate may cause the occurrence of misfire. That is, it is conceivable that instability of combustion occurs due to an increase in the EGR rate in the rapid closing control of the throttle valve.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気管に環流される排気に起因する燃焼状態の悪化が生じることを抑制することのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an intake device for an internal combustion engine that can suppress the deterioration of the combustion state caused by the exhaust gas recirculated to the intake pipe. There is to do.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、排気環流管により排気の一部を排気管から吸気管に環流する排気環流装置を備える内燃機関についてその吸気流を制御するものであって、前記吸気管に設けられて吸気流を調整する吸気流制御弁と、同制御弁の制御を行う制御装置とを備える内燃機関の吸気装置において、前記吸気流制御弁は、所定開度のときにその一部である近接部が前記吸気管に対する前記排気環流管の開口部と最も近接したところに位置し、これにより前記開口部の吸気通路側の部位に同部位の吸気上流側及び吸気下流側よりも低圧の部位を形成するものであり、前記制御装置は、排気環流量の減少要求があり且つ前記吸気流制御弁が前記所定開度にあるとき、前記減少要求が生じる前よりも前記吸気流制御弁の近接部を前記開口部から離間させる方向に同制御弁を駆動する離間制御を行うものであることを要旨としている。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) The invention according to claim 1 controls the intake air flow of an internal combustion engine including an exhaust gas recirculation device that circulates part of the exhaust gas from the exhaust pipe to the intake pipe by the exhaust gas circulation pipe. An intake device for an internal combustion engine comprising an intake flow control valve that is provided in a pipe and adjusts the intake flow, and a control device that controls the control valve. The proximity portion, which is a portion, is located closest to the opening of the exhaust gas recirculation pipe with respect to the intake pipe, so that the portion on the intake passage side of the opening is closer to the intake upstream side and the intake downstream side of the same portion. The control device is configured to form a low-pressure portion, and the control device is configured to control the intake air flow more than before the reduction request is generated when there is a request to reduce the exhaust gas flow rate and the intake flow control valve is at the predetermined opening. Proximity of the valve to the opening Is summarized in that in the direction away performs a separation control for driving the same control valve.

この発明によれば、吸気流制御弁が所定開度にあるとき、排気環流管の開口部の吸気通路側に低圧部が形成されるため、排気環流管がこれとは別の開度にあるときよりも排気環流量を増大させることが可能となる。すなわち、ベンチュリ効果により開口部の吸気通路側にある部位の圧力はその吸気上流側及び吸気下流側の圧力と比較して低くなるため、同部位を通過する吸気の流速が増大し、これにより排気環流管から吸気通路に環流される排気の量が増大するようになる。   According to the present invention, when the intake flow control valve is at a predetermined opening, the low pressure part is formed on the intake passage side of the opening of the exhaust recirculation pipe, so that the exhaust recirculation pipe has a different opening. It is possible to increase the exhaust ring flow rate more than the time. In other words, the pressure at the portion on the intake passage side of the opening is lower than the pressure on the intake upstream side and the intake downstream side due to the venturi effect, so that the flow velocity of the intake air passing through the portion increases, thereby The amount of exhaust gas circulated from the recirculation pipe to the intake passage increases.

このように、吸気流制御弁の操作により排気環流量を増大させることが可能となる反面、排気環流量の減少要求があり且つ吸気流制御弁が所定開度にあるとき、すなわちスロットルバルブの急激な閉弁操作等に基づいて排気環流量を減少させる要求が生じているにもかかわらず、吸気流制御弁による排気環流量の増大作用が最大限にまで高められた状態にあるときには、排気環流量の低減が十分になされないことに起因して燃焼状態の悪化をまねくことが懸念される。   As described above, the exhaust flow rate can be increased by operating the intake flow control valve. However, when there is a request to reduce the exhaust flow rate and the intake flow control valve is at a predetermined opening, that is, when the throttle valve suddenly increases. When there is a demand to reduce the exhaust ring flow rate based on a proper valve closing operation, etc., the exhaust ring flow rate is increased to the maximum by the intake flow control valve. There is a concern that the combustion state may deteriorate due to insufficient reduction of the flow rate.

上記発明ではこの点に鑑み、排気環流量の減少要求があり且つ吸気流制御弁が所定開度にあるときに吸気流制御弁の離間制御を行うようにしているため、すなわち吸気流制御弁による排気環流量の増大作用を低減させるようにしているため、吸気管に環流される排気に起因して燃焼状態の悪化が生じることを抑制することができるようになる。なお、吸気流制御弁の所定開度としては、特定の一の開度のみではなく、開口部の吸気通路側にある部位に実質的に同様の低圧状態を形成するその他の開度について、これらを含めることもできる。   In view of this point, in the above invention, the exhaust flow control valve is requested to decrease and the intake flow control valve is controlled to be separated when the intake flow control valve is at a predetermined opening, that is, by the intake flow control valve. Since the increase effect of the exhaust gas flow rate is reduced, it is possible to suppress the deterioration of the combustion state due to the exhaust gas recirculated to the intake pipe. Note that the predetermined opening degree of the intake flow control valve is not limited to a specific opening degree, but other opening degrees that form a substantially low pressure state in a portion on the intake passage side of the opening. Can also be included.

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、前記吸気流制御弁は、その開閉動作に基づいて燃焼室内における渦流の発生態様を調整するものであることを要旨としている。   (2) The invention described in claim 2 is the intake device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake flow control valve adjusts the generation mode of the vortex flow in the combustion chamber based on the opening / closing operation thereof. There is a summary.

（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、前記吸気流制御弁は、前記渦流を大きくする方向に最大限まで駆動したときの開度を前記所定開度とするものであることを要旨としている。   (3) The invention according to claim 3 is the intake device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the intake flow control valve has an opening degree when driven to the maximum in the direction of increasing the vortex flow. The gist is that the opening degree is a predetermined degree.

（４）請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の吸気装置において、前記吸気流制御弁は、前記渦流を小さくする方向に最大限まで駆動したとき、前記吸気管に設けられた収容部に収容されるものであることを要旨としている。   (4) The invention according to claim 4 is the intake device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the intake flow control valve is driven to the maximum in a direction to reduce the vortex flow. The gist is that it is accommodated in an accommodating portion provided in the pipe.

この発明によれば、吸気流制御弁が渦流を小さくする方向に最大限まで駆動されたとき、吸気通路を流れる吸気が同制御弁によって妨げられないようになる。すなわち、同状態における吸気流制御弁による圧力損失を低減することができるようになる。   According to the present invention, when the intake flow control valve is driven to the maximum in the direction of reducing the vortex flow, the intake air flowing through the intake passage is not blocked by the control valve. That is, the pressure loss due to the intake flow control valve in the same state can be reduced.

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置において、前記制御装置は、排気環流量の増大要求があるとき、同要求が生じる前よりも前記吸気流制御弁の開度を前記所定開度に近づけることを要旨としている。   (5) The invention according to claim 5 is the intake system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein when the control device has a request to increase the exhaust gas flow rate, the request is made. The gist is to bring the opening of the intake flow control valve closer to the predetermined opening than before the occurrence.

この発明によれば、吸気流制御弁による排気環流量の増大作用が高められるため、他の条件が同一のもとでは排気環流量の増大要求が生じる前よりも排気環流量が増大し、これにより同要求に対してより速やかに応じることができるようになる。   According to the present invention, the action of increasing the exhaust gas flow rate by the intake flow control valve is enhanced, so that the exhaust gas flow rate increases more than before the demand for increasing the exhaust gas flow rate occurs under other conditions. This makes it possible to respond to the request more quickly.

（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置において、前記排気環流装置は、前記排気環流管に設けられて排気環流量を調整する排気環流弁を備えるものであり、前記制御装置は、排気環流量の減少要求に基づいて前記排気環流弁が閉弁側に動作するとき、これにともない前記離間制御を行うものであることを要旨としている。   (6) The invention according to claim 6 is the intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the exhaust gas recirculation device is provided in the exhaust gas recirculation pipe to reduce the exhaust gas recirculation flow rate. The exhaust gas recirculation valve to be adjusted is provided, and the control device performs the separation control when the exhaust gas recirculation valve operates to the valve closing side based on a request to reduce the exhaust gas flow rate. Is the gist.

一般に、排気環流弁の応答性は低いため、排気環流量の減少要求に基づいて同環流弁の閉弁側への駆動がなされても、排気還流量が目標とするところに減少するまでには比較的長い時間を要する。この点、上記発明によれば、排気環流弁の閉弁側の動作にともない同環流弁よりも応答性の高い吸気流制御弁についてその離間制御を行うようにしているため、排気環流弁のみの動作を通じて排気環流量を減少させる場合と比較して、排気環流量を速やかに減少させることができるようになる。   In general, the response of the exhaust gas recirculation valve is low, so even if the recirculation valve is driven to the closed side based on a request to reduce the exhaust gas flow rate, the exhaust gas recirculation amount will not reach the target level. It takes a relatively long time. In this regard, according to the above-described invention, the separation control is performed for the intake flow control valve having higher responsiveness than the recirculation valve in accordance with the operation on the valve closing side of the exhaust recirculation valve. Compared with the case where the exhaust ring flow rate is reduced through the operation, the exhaust ring flow rate can be rapidly reduced.

（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の吸気装置において、前記制御装置は、前記離間制御を実行した後、吸気量に対する排気環流量の割合が安定するまでは前記吸気流制御弁の開度を前記所定開度に近づけることを禁止する禁止制御を行うことを要旨としている。   (7) The invention according to claim 7 is the intake device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the control device performs the separation control until the ratio of the exhaust gas flow rate to the intake air amount becomes stable. The gist is to perform prohibition control for prohibiting the opening degree of the intake flow control valve from approaching the predetermined opening degree.

この発明では、吸気量に対する排気環流量の割合が安定な値を示すまで吸気流制御弁の開度を維持することで、吸気量に対する排気環流量の割合が上昇することをより好適に抑制できるようになる。   In the present invention, by maintaining the opening degree of the intake flow control valve until the ratio of the exhaust gas flow rate to the intake air amount shows a stable value, it is possible to more suitably suppress the increase of the ratio of the exhaust air flow rate to the intake air amount. It becomes like this.

（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の吸気装置において、前記制御装置は、前記禁止制御を実行した後、吸気量に対する排気環流量の割合が安定したことに基づいて前記禁止制御を終了し、これにより前記吸気流制御弁の開度を前記所定開度に近づけることを許容することを要旨としている。   (8) According to an eighth aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the seventh aspect, after the control device executes the prohibition control, the ratio of the exhaust gas flow rate to the intake air amount is stabilized. The gist of the present invention is that the prohibition control is terminated based on the above, thereby permitting the opening degree of the intake flow control valve to approach the predetermined opening degree.

（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置において、前記排気環流量の減少要求は前記吸気管の前記吸気流制御弁よりも上流に設けられて吸気量を制御する吸気量制御弁の急閉にともなうものであることを要旨としている。   (9) The invention according to claim 9 is the intake system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the demand for reduction of the exhaust gas flow is from the intake flow control valve of the intake pipe. Also, the gist of the invention is that it is accompanied by a sudden closing of an intake air amount control valve that is provided upstream and controls the intake air amount.

この発明では、吸気量制御弁の急閉にともなって排気環流量減少要求が発生したときに、排気環流弁を閉側且つ吸気流制御弁を開側に駆動させて好適に排気環流量を減少させるようにしている。吸気量が減少したとき、吸気管に流入する排気環流量の減少が吸気量減少よりも遅れると排気環流量の割合が一過的に上昇してしまうことになる。特に吸気量制御弁が急閉したときには、この割合の上昇が起こりやすくなってしまうと考えられる。従って、吸気量制御弁の急閉にともなう排気環流量減少があったときに吸気流制御弁を開側に駆動することで、このようなときにも吸気量に対する排気環流量の割合の一過的な上昇を好適に抑制することが可能となる。   In the present invention, when a request to reduce the exhaust gas flow rate occurs when the intake air amount control valve is suddenly closed, the exhaust gas flow rate is preferably reduced by driving the exhaust gas flow valve to the closed side and the intake air flow control valve to the open side. I try to let them. When the intake air amount decreases, if the decrease in the exhaust ring flow rate flowing into the intake pipe lags behind the decrease in the intake air amount, the ratio of the exhaust ring flow rate temporarily increases. In particular, when the intake air amount control valve is suddenly closed, it is considered that this ratio is likely to increase. Therefore, by driving the intake air flow control valve to the open side when there is a decrease in the exhaust gas flow rate due to the sudden closing of the intake air amount control valve, the ratio of the exhaust gas flow rate to the intake air amount can be exceeded even in such a case. It is possible to suitably suppress a general increase.

図１〜図４を参照して、本発明を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示されるように、内燃機関１は、吸気と燃料との混合気を燃焼させる機関本体１０と、この機関本体１０の燃焼室１１に吸気管２１により吸気及び燃料を供給する吸気装置２０と、燃焼室１１での燃焼後のガスを排気管３１により外部に送り出す排気装置を備えている。さらに排気の一部を吸気管２１へと環流させる排気環流装置であるＥＧＲ装置４０と、内燃機関の各種装置を統括的に制御する制御装置５０とを備えて構成されている。 With reference to FIGS. 1-4, one Embodiment which actualized this invention is described.
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 1 includes an engine body 10 that burns a mixture of intake air and fuel, and an intake device 20 that supplies intake air and fuel to a combustion chamber 11 of the engine body 10 through an intake pipe 21. And an exhaust device that sends out the gas after combustion in the combustion chamber 11 to the outside through the exhaust pipe 31. Furthermore, it is configured to include an EGR device 40 that is an exhaust gas recirculation device that circulates a part of the exhaust gas to the intake pipe 21 and a control device 50 that comprehensively controls various devices of the internal combustion engine.

機関本体１０は、燃焼室１１での混合気の燃焼を通じて往復運動するピストン１４と、このピストン１４の往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト１５と、吸気管２１と燃焼室１１との接続部を開閉する吸気弁１２と、排気管３１と燃焼室１１との接続部を開閉する排気弁１３とにより構成されている。   The engine body 10 includes a piston 14 that reciprocates through combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 11, a crankshaft 15 that converts the reciprocating motion of the piston 14 into rotational motion, and a connection portion between the intake pipe 21 and the combustion chamber 11. And an exhaust valve 13 that opens and closes a connection portion between the exhaust pipe 31 and the combustion chamber 11.

吸気装置２０は、燃焼室１１に接続される吸気管２１と、この吸気管２１の途中に設けられて吸気の通路面積を変更するスロットルバルブ２２と、タンブルコントロールバルブ（以下、「ＴＣＶ２３」）とにより構成されている。ＴＣＶ２３は、吸気管２１において同バルブ２２よりも下流側に設けられて燃焼室１１内の混合気にタンブル流を発生させるとともにその発生態様を調整するものである。なお、ＴＣＶ２３は各気筒の吸気ポートごとに設けられている。   The intake device 20 includes an intake pipe 21 connected to the combustion chamber 11, a throttle valve 22 provided in the middle of the intake pipe 21 to change the intake passage area, a tumble control valve (hereinafter referred to as "TCV23"), It is comprised by. The TCV 23 is provided downstream of the valve 22 in the intake pipe 21 to generate a tumble flow in the air-fuel mixture in the combustion chamber 11 and adjust the generation mode. The TCV 23 is provided for each intake port of each cylinder.

ＥＧＲ装置４０は、排気管３１と吸気管２１とを接続するＥＧＲ管４１をその本体とし、排気管３１の途中に設けられた取込部４３及び吸気管２１の燃焼室近傍に設けられた導入部４４とによって、吸気管２１及び排気管３１をそれぞれ繋いでいる。ＥＧＲガスの吸気管２１への導入部４４の位置は、吸気管２１の燃焼室１１近傍に設けられたＴＣＶ２３の弁体の弁先端部２３Ｔによって吸気管２１の通路面積が絞られる絞り部２１Ｅに設定されている。なお導入部４４は吸気ポートごとに設けられたＴＣＶ２３についてそれぞれ設置されている。ＥＧＲ管４１の途中にはＥＧＲガスの吸気管２１への導入を制御するＥＧＲバルブ４２が設けられている。ＥＧＲ管４１は、このＥＧＲバルブ４２によって、排気管３１からＥＧＲバルブ４２までの上流側４１ＡとＥＧＲバルブ４２から吸気管２１までの下流側４１Ｂとに分けられる。   The EGR device 40 has an EGR pipe 41 connecting the exhaust pipe 31 and the intake pipe 21 as its main body, and an intake portion 43 provided in the middle of the exhaust pipe 31 and an introduction provided in the vicinity of the combustion chamber of the intake pipe 21. The intake pipe 21 and the exhaust pipe 31 are connected to each other by the portion 44. The position of the introduction part 44 of the EGR gas to the intake pipe 21 is set to a throttle part 21E where the passage area of the intake pipe 21 is narrowed by the valve tip 23T of the valve body of the TCV 23 provided in the vicinity of the combustion chamber 11 of the intake pipe 21. Is set. The introduction part 44 is installed for each TCV 23 provided for each intake port. An EGR valve 42 for controlling the introduction of EGR gas into the intake pipe 21 is provided in the middle of the EGR pipe 41. The EGR pipe 41 is divided into an upstream side 41A from the exhaust pipe 31 to the EGR valve 42 and a downstream side 41B from the EGR valve 42 to the intake pipe 21 by the EGR valve 42.

制御装置５０は、機関運転状態等をモニタする各種センサ、すなわちアクセルポジションセンサ５２及びスロットルポジションセンサ５３及びエアフロメータ５４及びＥＧＲポジションセンサ５５を含む各種センサと、これらセンサの出力に基づいて各装置の動作を制御する電子制御装置５１とにより構成されている。   The control device 50 includes various sensors that monitor the engine operating state, that is, various sensors including an accelerator position sensor 52, a throttle position sensor 53, an air flow meter 54, and an EGR position sensor 55, and the outputs of these devices. The electronic control device 51 controls the operation.

アクセルポジションセンサ５２は、車両のアクセルペダル２４の踏み込み量（以下、「アクセル操作量ＡＰ」）に応じて出力が変化するものであり、アクセルペダルの付近に設けられている。またスロットルポジションセンサ５３は、スロットルバルブ２２の開度（以下、「スロットル開度ＴＡ」）に応じて出力が変化するものであり、スロットルバルブ２２の付近に設けられている。またエアフロメータ５４は、吸気管２１内を流通する吸入空気の流量（以下、「吸気量ＧＡ」）に応じて出力が変化するものであり、スロットルバルブ２２の吸気上流側に設けられている。またＥＧＲポジションセンサ５５は、ＥＧＲバルブ４２の開度（以下、「ＥＧＲ開度ＥＡ」）に応じて出力が変化するものであり、ＥＧＲバルブ４２の付近に設けられている。   The accelerator position sensor 52 changes its output in accordance with the depression amount of the accelerator pedal 24 of the vehicle (hereinafter referred to as “accelerator operation amount AP”), and is provided in the vicinity of the accelerator pedal. The throttle position sensor 53 has an output that changes according to the opening of the throttle valve 22 (hereinafter referred to as “throttle opening TA”), and is provided in the vicinity of the throttle valve 22. The air flow meter 54 changes its output in accordance with the flow rate of intake air flowing through the intake pipe 21 (hereinafter referred to as “intake amount GA”), and is provided on the intake upstream side of the throttle valve 22. The EGR position sensor 55 has an output that changes in accordance with the opening of the EGR valve 42 (hereinafter, “EGR opening EA”), and is provided in the vicinity of the EGR valve 42.

電子制御装置５１は、上記各センサの出力に基づいて把握される機関運転状態をもとに、スロットルバルブ２２の動作を制御するスロットル制御、及びＥＧＲ装置４０の動作を制御するＥＧＲ制御、及びＴＣＶ２３の動作を制御するＴＣＶ制御等の各種制御を行う。   The electronic control unit 51 controls the operation of the throttle valve 22 based on the engine operating state grasped based on the output of each sensor, the EGR control that controls the operation of the EGR device 40, and the TCV 23. Various types of control such as TCV control for controlling the operation are performed.

図２を参照して、吸気装置２０のＥＧＲガスの導入部４４付近の構成について詳しく説明する。
ＴＣＶ２３は、吸気管２１内の通路面積を変更する弁体２３Ｂと、この弁体２３Ｂの回転軸となるＴＣＶ軸２３Ａとにより構成されている。ＴＣＶ軸２３Ａは、吸気管２１の壁部に設けられて、内燃機関１に搭載された別途のアクチュエータにより駆動される。弁体２３Ｂは、吸気管２１の内周側の形状に対応した形状のものであって、最も閉弁側にあるときにも吸気管２１の壁面との間に吸気通路を維持することが可能な弁体として構成及び設置されている。また、その端部の一方がＴＣＶ軸２３Ａに取り付けられ、他方の端部（以下、「弁先端部２３Ｔ」）がＴＣＶ軸２３Ａよりも吸気通路の下流側に配置されている。 With reference to FIG. 2, the configuration of the vicinity of the EGR gas introduction portion 44 of the intake device 20 will be described in detail.
The TCV 23 includes a valve body 23B that changes the passage area in the intake pipe 21 and a TCV shaft 23A that serves as a rotation axis of the valve body 23B. The TCV shaft 23 </ b> A is provided on the wall portion of the intake pipe 21 and is driven by a separate actuator mounted on the internal combustion engine 1. The valve body 23B has a shape corresponding to the shape of the inner peripheral side of the intake pipe 21, and can maintain the intake passage between the wall surface of the intake pipe 21 even when it is closest to the valve closing side. It is constructed and installed as a disc valve. One of the end portions is attached to the TCV shaft 23A, and the other end portion (hereinafter referred to as “valve tip portion 23T”) is disposed downstream of the TCV shaft 23A in the intake passage.

そして、アクチュエータによりＴＣＶ軸２３Ａとともに弁体２３Ｂが回転することにより、吸気管２１に対する弁体２３Ｂの回転位置すなわちＴＣＶ２３の開度（以下、「ＴＣＶ開度ＶＡ」）が変更される。ＴＣＶ開度ＶＡは、ＴＣＶ２３が設けられた部位の通路面積を最小の面積に維持する開度（以下、「最小開度ＶＡｍｉｎ」（図２の実線））と、ＴＣＶ２３が設けられた部位の通路面積を最大の面積に維持する開度（以下、「最大開度ＶＡｍａｘ」（図２の二点鎖線））との間で変更される。以降では、ＴＣＶ開度ＶＡについて最小開度ＶＡｍｉｎと最大開度ＶＡｍａｘとの間にあるいずれかの開度を「中間開度ＶＡｍｉｄ」とする。   Then, when the valve body 23B is rotated together with the TCV shaft 23A by the actuator, the rotational position of the valve body 23B relative to the intake pipe 21, that is, the opening degree of the TCV 23 (hereinafter, “TCV opening degree VA”) is changed. The TCV opening VA includes an opening for maintaining the passage area of the portion where the TCV 23 is provided at a minimum area (hereinafter, “minimum opening VAmin” (solid line in FIG. 2)) and a passage of the portion where the TCV 23 is provided. It changes between the opening degree which maintains an area to the maximum area (henceforth "maximum opening degree VAmax" (two-dot chain line of FIG. 2)). Hereinafter, regarding the TCV opening VA, any opening between the minimum opening VAmin and the maximum opening VAmax is referred to as “intermediate opening VAmid”.

ＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎにあるとき、吸気管２１の壁面と弁先端部２３Ｔの周縁との間に形成される吸気通路の通路面積は最小の大きさとなり、燃焼室１１においてタンブル流の発生を促す度合は最も大きくなる。また、ＴＣＶ開度ＶＡが中間開度ＶＡｍｉｄにおいて最小開度ＶＡｍｉｎ側から最大開度ＶＡｍａｘ側に向けて変化するにつれて、吸気管２１の壁面と弁先端部２３Ｔの周縁との間に形成される吸気通路の通路面積は次第に増大し、燃焼室１１においてタンブル流の発生を促す度合は次第に小さくなる。そして、ＴＣＶ開度ＶＡが最大開度ＶＡｍａｘにあるとき、吸気管２１の壁面と弁先端部２３Ｔの周縁との間に形成される吸気通路の通路面積は最大の大きさとなり、燃焼室１１においてタンブル流の発生を促す度合は最も小さくなる。   When the TCV opening VA is at the minimum opening VAmin, the passage area of the intake passage formed between the wall surface of the intake pipe 21 and the peripheral edge of the valve tip 23T has a minimum size, and the tumble flow in the combustion chamber 11 The degree of promoting the occurrence of is the largest. As the TCV opening VA changes from the minimum opening VAmin side to the maximum opening VAmax side at the intermediate opening VAmid, the intake air formed between the wall surface of the intake pipe 21 and the peripheral edge of the valve tip 23T. The passage area of the passage gradually increases, and the degree of promoting the generation of a tumble flow in the combustion chamber 11 gradually decreases. When the TCV opening VA is at the maximum opening VAmax, the passage area of the intake passage formed between the wall surface of the intake pipe 21 and the peripheral edge of the valve tip 23T has the maximum size. The degree of promoting the occurrence of tumble flow is the smallest.

ＴＣＶ開度ＶＡが最大開度ＶＡｍａｘにあるとき、弁体２３Ｂの全体が吸気管２１に設けられた収容部２１Ａ内に収容される。また、ＴＣＶ軸２３Ａは予めこの収容部２１Ａに収容された態様で設けられている。すなわち、ＴＣＶ２３の最大開度ＶＡｍａｘにおいてはその全体が収容部２１Ａに収容された状態にある。収容部２１Ａは、吸気通路から径方向外側に向けて突出する態様で形成されているため、収容部２１Ａに収容されたＴＣＶ２３は実質的に吸気管２１の壁面をなすものとなり、これにより吸気に対するＴＣＶ２３の抵抗は十分に小さなものに維持される。   When the TCV opening VA is at the maximum opening VAmax, the entire valve body 23B is accommodated in the accommodating portion 21A provided in the intake pipe 21. Further, the TCV shaft 23A is provided in such a manner that it is previously accommodated in the accommodating portion 21A. That is, the entire opening degree VAmax of the TCV 23 is in a state of being accommodated in the accommodating portion 21A. Since the accommodating portion 21A is formed so as to protrude radially outward from the intake passage, the TCV 23 accommodated in the accommodating portion 21A substantially forms the wall surface of the intake pipe 21, thereby The resistance of the TCV 23 is kept sufficiently small.

ここで、吸気管２１においては、ＴＣＶ２３により通路面積が変更される吸気管２１の部位（以下、「絞り部２１Ｅ」）の通路面積は、ＴＣＶ開度ＶＡに応じて次の大きさに維持される。すなわち、弁先端部２３ＴがＴＣＶ軸２３Ａよりも下流側に位置する態様でＴＣＶ２３が設けられているため、ＴＣＶ開度ＶＡが中間開度ＶＡｍｉｄまたは最小開度ＶＡｍｉｎにあるとき、絞り部２１Ｅの最も上流側（ＴＣＶ軸２３Ａ側）において通路面積は最大となる。絞り部２１Ｅにおいて上流側から下流側に向けて通路面積は次第に減少し、絞り部２１Ｅの最も下流側（ＴＣＶ２３の弁先端部２３Ｔ側）において通路面積は最小となる。また、ＴＣＶ開度ＶＡが最大開度ＶＡｍａｘにあるとき、ＴＣＶ２３全体が吸気管２１の収容部２１Ａに収容されるため、絞り部２１Ｅにおいて通路面積は実質的に一定の大きさとなる。   Here, in the intake pipe 21, the passage area of the portion of the intake pipe 21 (hereinafter referred to as “throttle portion 21 </ b> E”) whose passage area is changed by the TCV 23 is maintained at the next size according to the TCV opening VA. The That is, since the TCV 23 is provided in such a manner that the valve tip 23T is located downstream of the TCV shaft 23A, when the TCV opening VA is at the intermediate opening VAmid or the minimum opening VAmin, The passage area is maximized on the upstream side (TCV shaft 23A side). In the throttle portion 21E, the passage area gradually decreases from the upstream side toward the downstream side, and the passage area is minimized on the most downstream side (the valve tip portion 23T side of the TCV 23) of the throttle portion 21E. When the TCV opening VA is at the maximum opening VAmax, the entire TCV 23 is accommodated in the accommodating portion 21A of the intake pipe 21, so that the passage area is substantially constant in the throttle portion 21E.

ＥＧＲ装置４０の導入部４４は、最小開度ＶＡｍｉｎにあるＴＣＶ２３の弁先端部２３Ｔと最も近接するところに設けられているため、導入部４４の吸気通路側の通路面積はＴＣＶ開度ＶＡに応じて変更される。すなわちＴＣＶ２３は、最小開度ＶＡｍｉｎのときに近接部としての弁先端部２３Ｔの周縁が導入部４４と最も近接するところに位置し、これにより導入部４４の吸気通路側に絞りを形成する。この絞りは、吸気管２１内においてＴＣＶ２３により形成される絞り部２１Ｅのうち、通路面積が最も小さい部分に相当し、その圧力は吸気通路において同絞り部の上流側及び下流側にある圧力よりも低くなる。   Since the introduction portion 44 of the EGR device 40 is provided at a position closest to the valve tip portion 23T of the TCV 23 at the minimum opening VAmin, the passage area on the intake passage side of the introduction portion 44 corresponds to the TCV opening VA. Changed. That is, the TCV 23 is located at a position where the peripheral edge of the valve tip 23T as the proximity portion is closest to the introduction portion 44 at the minimum opening VAmin, thereby forming a throttle on the intake passage side of the introduction portion 44. This throttle corresponds to the portion of the throttle portion 21E formed by the TCV 23 in the intake pipe 21 that has the smallest passage area, and its pressure is higher than the pressure on the upstream side and the downstream side of the throttle portion in the intake passage. Lower.

以上にて説明したように、内燃機関１においては、ＴＣＶ２３が最小開度ＶＡｍｉｎのときに弁先端部２３Ｔの周縁と導入部４４とが最大限に近接した状態に維持されるよう、吸気管２１におけるＴＣＶ２３の取付位置と導入部４４の形成位置との関係が設定されている。そしてＴＣＶ２３が最小開度ＶＡｍｉｎにあるとき、ＴＣＶ開度ＶＡの変更にともない変化する吸気管２１ひいては燃焼室へと流入するＥＧＲガスの量（以下、「ＥＧＲガス量」とする）についての作用、すなわち導入部４４から吸気通路へのＥＧＲガス量を増大させる作用が最大限に高められた状態に維持される。   As described above, in the internal combustion engine 1, when the TCV 23 is at the minimum opening VAmin, the intake pipe 21 is maintained so that the peripheral edge of the valve tip 23T and the introduction portion 44 are kept as close as possible to each other. The relationship between the attachment position of the TCV 23 and the formation position of the introduction portion 44 is set. When the TCV 23 is at the minimum opening VAmin, an effect on the amount of EGR gas (hereinafter referred to as “EGR gas amount”) flowing into the combustion chamber 21 and the combustion chamber, which changes as the TCV opening VA changes, That is, the action of increasing the amount of EGR gas from the introduction portion 44 to the intake passage is maintained in a state where it is maximized.

ここで、上述した絞り部２１Ｅ及びその近傍における通路面積及び圧力の詳細について説明する。なお以降では、弁先端部２３Ｔによって最も通路面積が小さくなる通路面を「絞り断面Ｒ１」とし、この絞り断面Ｒ１における圧力を「絞り圧力Ｐ１」とし、その通路面積を「絞り面積Ａ１」とする。また、ＴＣＶ軸２３Ａよりも上流側の領域の通路面を「上流断面Ｒ２」とし、この上流断面Ｒ２における圧力を「上流圧力Ｐ２」とし、その通路面積を「上流面積Ａ２」とする。そして、絞り断面Ｒ１よりも下流側の領域の通路面を「下流断面Ｒ３」とし、この下流断面Ｒ３の圧力を「下流圧力Ｐ３」とし、その通路面積を「下流面積Ａ３」とする。   Here, the details of the passage area and pressure in the above-described throttle portion 21E and the vicinity thereof will be described. In the following, the passage surface having the smallest passage area due to the valve tip 23T will be referred to as “throttle section R1,” the pressure in the throttle section R1 will be referred to as “throttle pressure P1,” and the passage area will be referred to as “throttle area A1”. . Further, the passage surface in the region upstream of the TCV shaft 23A is defined as “upstream section R2,” the pressure in the upstream section R2 is defined as “upstream pressure P2,” and the passage area is defined as “upstream area A2.” The passage surface in the region downstream of the throttle section R1 is defined as a “downstream section R3”, the pressure in the downstream section R3 is defined as “downstream pressure P3”, and the passage area is defined as a “downstream area A3”.

ＴＣＶ２３が中間開度ＶＡｍｉｄまたは最小開度ＶＡｍｉｎにあるとき、各通路面積の関係は「Ａ２＞Ａ１」及び「Ａ３＞Ａ１」となる。このとき、ベンチュリ効果により各部位の圧力の関係は「Ｐ２＞Ｐ１」及び「Ｐ３＞Ｐ１」となる。また、燃焼室１１側の領域Ｒ３には燃焼室１１からの負圧が発生するとともに、吸気流の方向において下流となるため、通路面積Ａ１とＡ２とに違いがなければ「Ｐ２＞Ｐ３」の関係が成立することになる。従って、ＴＣＶ２３が閉側に移動しているとき、「Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ１」の関係が成立している。   When the TCV 23 is at the intermediate opening VAmid or the minimum opening VAmin, the relationship between the passage areas is “A2> A1” and “A3> A1”. At this time, due to the Venturi effect, the relationship between the pressures of the respective parts becomes “P2> P1” and “P3> P1”. Further, since the negative pressure from the combustion chamber 11 is generated in the region R3 on the combustion chamber 11 side and is downstream in the direction of the intake air flow, if there is no difference between the passage areas A1 and A2, "P2> P3" A relationship will be established. Therefore, when the TCV 23 moves to the closing side, the relationship “P2> P3> P1” is established.

Ａ１及びＰ１はＴＣＶ開度ＶＡの値によって変化するため、「Ａ１１＜Ａ１２」が成立するとき、Ａ１１及びＡ１２にそれぞれ対応するＲ１１（Ｐ１１）及びＲ１２（Ｐ１２）を考えてみる。「Ａ１１＜Ａ１２」であるということは、すなわちＡ１１はＴＣＶ開度ＶＡがＡ１２のときのＴＣＶ開度ＶＡよりも小さいということを示している。そしてこのとき、ベンチュリ効果により「Ｐ１１＜Ｐ１２」の関係が成り立つことになる。すなわち、ＴＣＶ２３が最大開度ＶＡｍａｘ側に移動することで、吸気管２１の同部分の圧力が低下する。   Since A1 and P1 vary depending on the value of the TCV opening VA, when “A11 <A12” is established, let us consider R11 (P11) and R12 (P12) corresponding to A11 and A12, respectively. “A11 <A12” indicates that A11 is smaller than the TCV opening VA when the TCV opening VA is A12. At this time, the relationship of “P11 <P12” is established by the Venturi effect. That is, when the TCV 23 moves to the maximum opening VAmax side, the pressure in the same portion of the intake pipe 21 decreases.

ＥＧＲガスの導入部４４と連通する部分の吸気管２１の圧力が低い（吸気管２１の負圧が大きい）と、ＥＧＲ管４１によって送られてきたＥＧＲガスは吸気管２１へと導入されやすくなる、すなわちＴＣＶ２３が閉側に移動することで、ＥＧＲガスの大量導入を行うことが可能となるのである。   When the pressure of the intake pipe 21 in a portion communicating with the EGR gas introduction portion 44 is low (the negative pressure of the intake pipe 21 is large), the EGR gas sent by the EGR pipe 41 is easily introduced into the intake pipe 21. That is, when the TCV 23 moves to the closing side, a large amount of EGR gas can be introduced.

一方で、ＥＧＲガスの導入を行わないときにはＴＣＶ２３を全開とすることでＰ１の圧力をＰ２と同等とし、ＥＧＲガスの導入を抑制することができる。さらにこのとき、吸気流の圧力損失も起こらないようにすることが可能である。従って、吸気管２１に流入するＥＧＲガス量をＴＣＶ２３の開度変更によっても制御することができる。特に、スロットル開度ＴＡが急激に減少する場合、これにともなって吸気量ＧＡも急激に減少することとなる。これに付随して発生するＥＧＲ率の上昇を抑制するべくＥＧＲガスの吸気管への導入停止あるいは導入量の減少の要求がなされたときには、ＥＧＲバルブ４２が閉弁側へ駆動することによってこの要求は実行されることになる。   On the other hand, when the EGR gas is not introduced, the pressure of P1 can be made equal to P2 by fully opening the TCV 23, and the introduction of the EGR gas can be suppressed. Further, at this time, it is possible to prevent the pressure loss of the intake air flow. Therefore, the amount of EGR gas flowing into the intake pipe 21 can also be controlled by changing the opening of the TCV 23. In particular, when the throttle opening degree TA decreases rapidly, the intake air amount GA also decreases rapidly. When it is requested to stop the introduction of the EGR gas into the intake pipe or to reduce the introduction amount in order to suppress the increase in the EGR rate that accompanies this, this request is made by driving the EGR valve 42 to the valve closing side. Will be executed.

ところで、このようなスロットルバルブ２２急閉時には、上述したように燃焼室１１へと導入される吸気量ＧＡは急激に減少することになる。一方で、ＥＧＲ管４１のスロットルバルブ２２と連動して閉じるＥＧＲバルブ４２よりもＥＧＲ管４１の下流側４１Ｂに既に流入していたＥＧＲガスはＥＧＲバルブ４２によっては遮断することができない。また、ＥＧＲバルブ４２が完全に閉じるのに必要な時間はスロットルバルブ２２が完全に閉じるのに必要な時間に比べて大きいため、この時間差分、吸気量ＧＡが減少した後もＥＧＲガスは吸気管２１への流入を続けることになる。しかし、このとき同時にＴＣＶ２３が開かれることで、すなわち絞り部２１Ｅの吸気管２１の圧力が比較的高くなる状況が生み出されることによって、吸気管２１へのＥＧＲガスの導入が妨げられ、結果として好適なＥＧＲ率の維持を実現することが可能となる。   By the way, when the throttle valve 22 is suddenly closed, the intake air amount GA introduced into the combustion chamber 11 rapidly decreases as described above. On the other hand, EGR gas that has already flowed into the downstream side 41B of the EGR pipe 41 rather than the EGR valve 42 that closes in conjunction with the throttle valve 22 of the EGR pipe 41 cannot be blocked by the EGR valve 42. Further, since the time required for the EGR valve 42 to be completely closed is longer than the time required for the throttle valve 22 to be completely closed, the EGR gas remains in the intake pipe even after the time difference and the intake air amount GA have decreased. Inflow to 21 will continue. However, when the TCV 23 is opened at the same time, that is, a situation where the pressure of the intake pipe 21 of the throttle portion 21E is relatively high is created, the introduction of the EGR gas into the intake pipe 21 is hindered. It is possible to achieve a high EGR rate.

図３を参照して、上述したＴＣＶ２３の制御を行う際の具体的な処理手順である「ＴＣＶ開度変更処理」について説明する。
運転者がアクセル操作量ＡＰ「大」の状態から急激に「最小」になるような運転を行った場合、これにともなってスロットル開度ＴＡを「大」から「最小」にするというスロットルバルブ２２の急閉要求がなされることとなる。ステップＳ１１にてスロットルバルブ２２急閉の旨判定されない場合は、本処理は終了する。 With reference to FIG. 3, the “TCV opening changing process”, which is a specific processing procedure when controlling the TCV 23 described above, will be described.
When the driver performs an operation that suddenly becomes “minimum” from the state where the accelerator operation amount AP is “large”, the throttle valve 22 changes the throttle opening degree TA from “large” to “minimum”. A quick closing request will be made. If it is not determined in step S11 that the throttle valve 22 is rapidly closed, this process ends.

ステップＳ１１にてスロットルバルブ２２急閉の旨判定された場合は、ステップＳ１２へと進みＥＧＲバルブ４２を閉じる。さらにステップＳ１３においてＴＣＶ２３を最大開度ＶＡｍａｘまで開き、ＴＣＶ２３を最大開度ＶＡｍａｘに維持する。ＴＣＶ２３の開度が既に最大開度ＶＡｍａｘとなっているときは、同状態を維持するだけの作業を行う。   If it is determined in step S11 that the throttle valve 22 is suddenly closed, the process proceeds to step S12 and the EGR valve 42 is closed. Further, in step S13, the TCV 23 is opened to the maximum opening VAmax, and the TCV 23 is maintained at the maximum opening VAmax. When the opening degree of the TCV 23 has already reached the maximum opening degree VAmax, an operation for maintaining the same state is performed.

次にステップＳ１４にてＥＧＲ率が安定か否かの判定がなされる。ＥＧＲ率が安定か否かの判定基準としては、例えば実験値によるＥＧＲ率安定に十分な一定時間経過条件や、排気中の酸素濃度を測定する酸素センサの計測値が一定条件を満たしているか否かなどが挙げられる。ＥＧＲ率が安定する条件を満たさない旨判定した場合には、ステップＳ１３へと戻り、ＴＣＶ２３の開度維持を継続する。ＥＧＲ率が安定した旨判定された場合にはステップＳ１５へと進み、ＴＣＶ２３の開度維持を解除し、本処理は終了する。   Next, in step S14, it is determined whether or not the EGR rate is stable. As a criterion for determining whether or not the EGR rate is stable, for example, whether or not a certain time elapse condition sufficient for stabilizing the EGR rate based on an experimental value or a measured value of an oxygen sensor that measures the oxygen concentration in exhaust gas satisfies a certain condition Or the like. If it is determined that the condition for stabilizing the EGR rate is not satisfied, the process returns to step S13 and the opening degree of the TCV 23 is maintained. If it is determined that the EGR rate is stable, the process proceeds to step S15, the maintenance of the opening degree of the TCV 23 is released, and the process ends.

図４を参照して、「ＴＣＶ開度変更処理」の実行態様の一例について説明する。なお同図においては、図３に示される「ＴＣＶ開度変更処理」が実行されない点を除いては、本実施形態の内燃機関１と同様の構成を有する内燃機関を想定し、この想定した内燃機関（以下、「仮想機関」）におけるＥＧＲガス量及びＥＧＲ率の変化を破線にて併せ示している。   With reference to FIG. 4, an example of an execution mode of “TCV opening change processing” will be described. In the figure, an internal combustion engine having the same configuration as that of the internal combustion engine 1 of the present embodiment is assumed except that the “TCV opening degree changing process” shown in FIG. 3 is not executed. Changes in the amount of EGR gas and the EGR rate in the engine (hereinafter referred to as “virtual engine”) are also shown by broken lines.

時刻ｔ１１において、アクセル操作量ＡＰが所定踏み込み量から最小踏み込み量（アクセルペダル２４の開放）に向けて急激に変化したとすると、スロットル制御においてはこの変化に基づいて、スロットル開度ＴＡの目標値（以下、「目標開度ＴＡＴ」）として上記ペダル操作に応じた新たな目標開度ＴＡＴ（ここでは「最小開度ＴＡＬ」）が設定される。そして、実際のスロットル開度ＴＡをそのときの開度から最小開度ＴＡＬに変更すべくスロットルバルブ２２の閉弁操作が開始される。なお以下に説明する動作は、目標開度ＴＡＴを新たに設定することなく、アクセルペダル２４の操作にともないスロットル開度ＴＡが減少する場合についても同様のものとなる。   If the accelerator operation amount AP changes suddenly from the predetermined depression amount to the minimum depression amount (deceleration of the accelerator pedal 24) at time t11, the target value of the throttle opening degree TA is based on this change in the throttle control. A new target opening degree TAT (here, “minimum opening degree TAL”) corresponding to the pedal operation is set as (hereinafter “target opening degree TAT”). Then, the closing operation of the throttle valve 22 is started to change the actual throttle opening degree TA from the opening degree at that time to the minimum opening degree TAL. The operation described below is the same when the throttle opening degree TA decreases as the accelerator pedal 24 is operated without newly setting the target opening degree TAT.

このとき、ＥＧＲ制御においては上記スロットル開度ＴＡの変更要求に基づいてＥＧＲガス量を減少させる要求が設定され、この要求の設定を受けてＥＧＲ開度ＥＡの目標値（以下、「目標開度ＥＡＴ」）として上記スロットル操作に応じた新たな目標開度ＥＡＴ（ここでは「最小開度ＥＡＬ」）が設定される。そして、実際のＥＧＲ開度ＥＡをそのときの開度から最小開度ＥＡＬに変更すべくＥＧＲバルブ４２の閉弁操作が開始される。   At this time, in the EGR control, a request for reducing the EGR gas amount is set based on the request for changing the throttle opening TA, and the target value of the EGR opening EA (hereinafter referred to as “target opening” is set in response to the setting of this request. A new target opening degree EAT (here, “minimum opening degree EAL”) corresponding to the throttle operation is set as “EAT”). Then, the closing operation of the EGR valve 42 is started so as to change the actual EGR opening degree EA from the opening degree at that time to the minimum opening degree EAL.

ここで、ＥＧＲバルブ４２の応答性はスロットルバルブ２２のそれよりも低いため、時刻ｔ１１においてスロットル開度ＴＡが目標開度ＴＡＴに向けて速やかに変更を開始するのに対し、ＥＧＲ開度ＥＡはスロットル開度ＴＡよりも若干遅れて目標開度ＥＡＴへの変更を開始するようになる。また、このように開度の開始時期にずれがあることに併せて、スロットルバルブ２２の閉弁速度がＥＧＲバルブ４２の閉弁速度よりも大きいことにより、スロットル開度ＴＡが最小開度ＴＡＬに到達した後において、ＥＧＲ開度ＥＡが最小開度ＥＡＬに到達するまでには比較的大きな時間が必要とされる。   Here, since the responsiveness of the EGR valve 42 is lower than that of the throttle valve 22, the throttle opening TA starts to change quickly toward the target opening TAT at time t11, whereas the EGR opening EA is The change to the target opening degree EAT is started slightly later than the throttle opening degree TA. In addition, in addition to the difference in opening start timing, the throttle valve opening speed of the throttle valve 22 is larger than the valve closing speed of the EGR valve 42, so that the throttle opening TA is reduced to the minimum opening TAL. After reaching, a relatively long time is required until the EGR opening degree EA reaches the minimum opening degree EAL.

さて、本実施形態の内燃機関１によれば、時刻ｔ１２でのＥＧＲバルブ４２の閉弁動作にともない、ＴＣＶ制御においてＴＣＶ２３の開弁操作が開始される。すなわち、ＥＧＲガス量の減少要求があること且つＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎにあることに基づいて、ＴＣＶ開度ＶＡを最大開度ＶＡｍａｘにすべくＴＣＶ２３が開弁側に駆動される。   Now, according to the internal combustion engine 1 of the present embodiment, the valve opening operation of the TCV 23 is started in the TCV control in accordance with the closing operation of the EGR valve 42 at time t12. That is, based on the request to decrease the EGR gas amount and the TCV opening VA being at the minimum opening VAmin, the TCV 23 is driven to the valve opening side so as to make the TCV opening VA the maximum opening VAmax.

そして、ＴＣＶ開度ＶＡの最小開度ＶＡｍｉｎから最大開度ＶＡｍａｘへの変更にともない、すなわちＴＣＶ２３の弁先端部２３ＴがＥＧＲ装置４０の導入部４４から離間することにともない、導入部４４の吸気通路側の圧力はＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎにあるときの圧力よりも大きいものとなる（吸気管２１の負圧が小さくなる）。これにより、このＴＣＶ２３の開弁操作がなされて以降のＥＧＲガス量について仮想機関のそれと比較をしてみると、ＥＧＲ開度ＥＡは同一であるものの仮想機関よりも小さい値を示す。また、仮想機関においてはＥＧＲバルブ４２の閉弁動作の開始後、ＥＧＲガス量が一時的に増大し、これにともないＥＧＲ率も増大する傾向を示すため、ＥＧＲ率が失火限界を超えることに起因して燃焼状態が不安定となる可能性が高くなる。   As the TCV opening VA changes from the minimum opening VAmin to the maximum opening VAmax, that is, as the valve tip 23T of the TCV 23 moves away from the introduction part 44 of the EGR device 40, the intake passage of the introduction part 44 The pressure on the side is larger than the pressure when the TCV opening VA is at the minimum opening VAmin (the negative pressure in the intake pipe 21 is reduced). Thereby, when the EGR gas amount after the valve opening operation of the TCV 23 is compared with that of the virtual engine, the EGR opening degree EA is the same, but shows a smaller value than that of the virtual engine. Further, in the virtual engine, the EGR gas amount temporarily increases after the start of the closing operation of the EGR valve 42, and the EGR rate also tends to increase along with this, so that the EGR rate exceeds the misfire limit. This increases the possibility that the combustion state becomes unstable.

これに対して、本実施形態の内燃機関１によればＥＧＲバルブ４２の閉弁動作の開始後、ＴＣＶ２３の開弁操作を通じて導入部４４の吸気通路側の圧力が増大するため、ＥＧＲガス量が減少する度合は仮想機関を上回るものとなりＥＧＲ率の増大の度合は仮想機関を下回る。すなわち、ＥＧＲ率について要求値を基準とした変動の度合は、内燃機関１においては比較的小さな度合に維持されるのに対し、仮想機関においては失火限界を超える程度にまで変動する傾向を示す。またさらに、ＥＧＲバルブ４２の閉弁動作の開始後において、ＥＧＲガス量及びＥＧＲ率のそれぞれが要求値に安定するまでの期間について内燃機関１と仮想機関との間で比較をしてみると、いずれについても前者の方が短くなる傾向を示す。   On the other hand, according to the internal combustion engine 1 of the present embodiment, the pressure on the intake passage side of the introduction portion 44 increases through the valve opening operation of the TCV 23 after the start of the valve closing operation of the EGR valve 42. Therefore, the amount of EGR gas is reduced. The degree of decrease exceeds that of the virtual institution, and the degree of increase in the EGR rate is below that of the virtual institution. In other words, the degree of fluctuation of the EGR rate based on the required value is maintained at a relatively small degree in the internal combustion engine 1, whereas the virtual engine shows a tendency to fluctuate to a level exceeding the misfire limit. Furthermore, after the start of the closing operation of the EGR valve 42, a comparison is made between the internal combustion engine 1 and the virtual engine for the period until each of the EGR gas amount and the EGR rate is stabilized at the required value. In both cases, the former tends to be shorter.

ＴＣＶ開度ＶＡの最大開度ＶＡｍａｘ維持はＥＧＲ率が安定するまでは継続されるが、内燃機関の運転状態に応じて、例えばスロットル開度ＴＡが大きくなり、吸気量ＧＡが再び増大する状態となるまで継続される。あるいはＥＧＲ率が安定した後は、吸気量の増大を待たずとも時刻ｔ１３においてＴＣＶ開度ＶＡの最大開度ＶＡｍａｘ維持を解除し、中間開度ＶＡｍｉｄ及び最小開度ＶＡｍｉｎのいずれか適当な開度へと変更することも可能である（図中一点鎖線）。   The maximum opening VAmax of the TCV opening VA is maintained until the EGR rate is stabilized. However, depending on the operating state of the internal combustion engine, for example, the throttle opening TA increases and the intake air amount GA increases again. Continue until Alternatively, after the EGR rate is stabilized, the maximum opening degree VAmax of the TCV opening degree VA is canceled at time t13 without waiting for the increase in the intake air amount, and any one of the intermediate opening degree VAmid and the minimum opening degree VAmin is opened. It is also possible to change to (dotted line in the figure).

［実施形態の効果］
以上詳述したように、本実施形態の内燃機関の吸気装置によれば以下に示す効果が得られるようになる。 [Effect of the embodiment]
As described above in detail, according to the intake device for an internal combustion engine of the present embodiment, the following effects can be obtained.

（１）本実施形態の吸気装置では、ＴＣＶ２３が最大開度ＶＡｍａｘにあるとき、ＥＧＲ管４１の導入部４４の吸気通路側に低圧部が形成されるため、ＥＧＲ管４１がこれとは別の開度にあるときよりもＥＧＲガス量を増大させることが可能となる。すなわち、ベンチュリ効果により導入部４４の吸気通路側にある部位の圧力はその吸気上流側及び吸気下流側の圧力と比較して低くなるため、同部位を通過する吸気の流速が増大し、これによりＥＧＲ管４１から吸気通路に環流される排気の量が増大するようになる。   (1) In the intake device of the present embodiment, when the TCV 23 is at the maximum opening VAmax, a low pressure part is formed on the intake passage side of the introduction part 44 of the EGR pipe 41, so the EGR pipe 41 is different from this. It becomes possible to increase the amount of EGR gas more than when it is at the opening degree. That is, because of the venturi effect, the pressure at the portion on the intake passage side of the introduction portion 44 is lower than the pressure at the intake upstream side and the intake downstream side, so that the flow velocity of the intake air passing through the portion increases. The amount of exhaust gas circulating from the EGR pipe 41 to the intake passage increases.

このように、ＴＣＶ２３の操作によりＥＧＲガス量を増大させることが可能となる反面、ＥＧＲガス量の減少要求があり且つＴＣＶ２３が最大開度ＶＡｍａｘにあるとき、すなわちスロットルバルブ２２の急激な閉弁操作等に基づいてＥＧＲガス量を減少させる要求が生じているにもかかわらず、ＴＣＶ２３によるＥＧＲガス量の増大作用が最大限にまで高められた状態にあるときには、ＥＧＲガス量の低減が十分になされないことに起因して燃焼状態の悪化をまねくことが懸念される。   As described above, the EGR gas amount can be increased by the operation of the TCV 23. However, when the EGR gas amount is requested to decrease and the TCV 23 is at the maximum opening VAmax, that is, when the throttle valve 22 is suddenly closed. Although there is a demand for reducing the EGR gas amount based on the above, when the EGR gas amount increasing action by the TCV 23 is maximized, the EGR gas amount can be sufficiently reduced. There is a concern that it may lead to deterioration of the combustion state due to not being performed.

本実施形態の吸気装置ではこの点に鑑み、ＥＧＲガス量の減少要求があり且つＴＣＶ２３が最大開度ＶＡｍａｘにあるときにＴＣＶ２３の離間制御を行うようにしている。すなわちＴＣＶ２３によるＥＧＲガス量の増大作用を低減させるようにしているため、吸気管２１に環流される排気に起因して燃焼状態の悪化が生じることを抑制することができるようになる。なお、このときのＴＣＶ２３の最大開度ＶＡｍａｘは、最大開度ＶＡｍａｘのみではなく、導入部４４の吸気通路側にある部位に実質的に同様の低圧状態を形成する中間開度ＶＡｍｉｄについて、これらを含めることもできる。   In view of this point, the intake device of the present embodiment performs the separation control of the TCV 23 when there is a request to reduce the EGR gas amount and the TCV 23 is at the maximum opening VAmax. That is, since the increase effect of the EGR gas amount by the TCV 23 is reduced, it is possible to suppress the deterioration of the combustion state due to the exhaust gas recirculated to the intake pipe 21. Note that the maximum opening VAmax of the TCV 23 at this time is not only the maximum opening VAmax but also the intermediate opening VAmid that forms a substantially similar low pressure state in a portion on the intake passage side of the introduction portion 44. It can also be included.

（２）本実施形態の吸気装置では、この発明によれば、ＴＣＶ２３が渦流を小さくする方向に最大限まで駆動されたとき、吸気通路を流れる吸気がこのＴＣＶ２３によって妨げられないようになる。すなわち、同状態におけるＴＣＶ２３による圧力損失を低減することができるようになる。   (2) In the intake device of the present embodiment, according to the present invention, when the TCV 23 is driven to the maximum in the direction of reducing the vortex, the intake air flowing through the intake passage is not hindered by the TCV 23. That is, the pressure loss due to the TCV 23 in the same state can be reduced.

（３）一般に、ＥＧＲバルブ４２の応答性は低いため、ＥＧＲガス量の減少要求に基づいてＥＧＲバルブ４２の閉弁側への駆動がなされても、ＥＧＲガス量が目標とするところに減少するまでには比較的長い時間を要する。この点、本実施形態の吸気装置によれば、ＥＧＲバルブ４２の閉弁側の動作にともないＥＧＲバルブ４２よりも応答性の高いＴＣＶ２３についてその離間制御を行うようにしているため、ＥＧＲバルブ４２のみの動作を通じてＥＧＲガス量を減少させる場合と比較して、ＥＧＲガス量を速やかに減少させることができるようになる。   (3) In general, since the responsiveness of the EGR valve 42 is low, even if the EGR valve 42 is driven to the valve closing side based on a request to reduce the EGR gas amount, the EGR gas amount decreases to a target position. It takes a relatively long time. In this regard, according to the intake device of the present embodiment, the separation control is performed on the TCV 23 having higher response than the EGR valve 42 in accordance with the operation of the EGR valve 42 on the valve closing side, and therefore only the EGR valve 42 is used. Compared with the case where the EGR gas amount is reduced through the operation, the EGR gas amount can be rapidly reduced.

（４）本実施形態の吸気装置では、ＴＣＶ２３によるＥＧＲガス量の増大作用が高められるため、他の条件が同一のもとではＥＧＲガス量の増大要求が生じる前よりもＥＧＲガス量が増大し、これにより同要求に対してより速やかに応じることができるようになる。   (4) In the intake device of the present embodiment, the EGR gas amount increasing action by the TCV 23 is enhanced, so that the EGR gas amount increases more than before the request for increasing the EGR gas amount occurs under the same other conditions. This makes it possible to respond to the request more quickly.

（５）本実施形態の吸気装置では、吸気量に対するＥＧＲガス量の割合が安定な値を示すまでＴＣＶ２３の開度を維持することで、吸気量に対するＥＧＲガス量の割合が上昇することをより好適に抑制できるようになる。   (5) In the intake device of the present embodiment, the ratio of the EGR gas amount to the intake air amount is increased by maintaining the opening of the TCV 23 until the ratio of the EGR gas amount to the intake air amount shows a stable value. It becomes possible to suppress suitably.

（６）本実施形態の吸気装置では、スロットルバルブ２２の急閉にともなってＥＧＲガス量減少要求が発生したときに、ＥＧＲバルブ４２を閉側且つＴＣＶ２３を開側に駆動させて好適にＥＧＲガス量を減少させるようにしている。吸気量が減少したとき、吸気管２１に流入するＥＧＲガス量の減少が吸気量減少よりも遅れるとＥＧＲガス量の割合が一過的に上昇してしまうことになる。特にスロットルバルブ２２が急閉したときには、この割合の上昇が起こりやすくなってしまうと考えられる。従って、吸気量制御弁の急閉にともなうＥＧＲガス量減少があったときにＴＣＶ２３を開側に駆動することで、このようなときにも吸気量に対するＥＧＲガス量の割合の一過的な上昇を好適に抑制することが可能となる。   (6) In the intake device of the present embodiment, when an EGR gas amount reduction request is generated as the throttle valve 22 is suddenly closed, the EGR valve 42 is driven to the close side and the TCV 23 is driven to the open side, and the EGR gas is suitably used. Try to reduce the amount. When the intake air amount decreases, if the decrease in the EGR gas amount flowing into the intake pipe 21 is delayed from the decrease in the intake air amount, the ratio of the EGR gas amount will rise temporarily. In particular, when the throttle valve 22 is suddenly closed, it is considered that this ratio is likely to increase. Therefore, by driving the TCV 23 to the open side when there is a decrease in the EGR gas amount due to the sudden closing of the intake air amount control valve, the ratio of the EGR gas amount to the intake air amount is temporarily increased even in such a case. Can be suitably suppressed.

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示す態様をもって実施することもできる。 (Other embodiments)
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be carried out, for example, in the following manner.

・上記実施形態では、ＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎにあるとき、ＴＣＶ２３の周縁が導入部４４に最大限に近接した状態となるようＴＣＶ２３と導入部４４との関係を設定したが、最小開度ＶＡｍｉｎ以外の開度にてＴＣＶ２３の周縁を導入部４４に最大限に近接させることもできる。この場合には、同開度のときにＴＣＶ２３の周縁と導入部との間に低圧部が形成されることになるため、ＴＣＶ２３が同開度にあるときには、これとは別の開度にあるときよりもＥＧＲガス量を増大させることが可能となる。   In the above embodiment, when the TCV opening VA is at the minimum opening VAmin, the relationship between the TCV 23 and the introducing portion 44 is set so that the periphery of the TCV 23 is as close as possible to the introducing portion 44. The periphery of the TCV 23 can be made as close as possible to the introduction portion 44 at an opening other than the opening VAmin. In this case, since the low pressure portion is formed between the peripheral edge of the TCV 23 and the introduction portion at the same opening, when the TCV 23 is at the same opening, the opening is different from this. It becomes possible to increase the amount of EGR gas more than sometimes.

・上記実施形態では、吸気管２１の収容部２１Ａと対向する壁面にＥＧＲ装置４０の導入部４４を形成したが、導入部４４の形成位置はこれに限られるものではない。例えば、図５に示すように、収容部２１Ａとは対向しない吸気管２１の壁面、すなわち収容部２１Ａと対向する壁面と収容部２１Ａとの間にある壁面について、これにＥＧＲ管４５の導入部４６を形成することもできる。   In the above embodiment, the introduction portion 44 of the EGR device 40 is formed on the wall surface of the intake pipe 21 that faces the housing portion 21A, but the formation position of the introduction portion 44 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, for the wall surface of the intake pipe 21 that does not face the housing portion 21 </ b> A, that is, the wall surface between the wall portion that faces the housing portion 21 </ b> A and the housing portion 21 </ b> A, 46 can also be formed.

・上記実施形態では、ＴＣＶ２３の弁体２３Ｂとして吸気管２１内周の形状に対応した形状のものを想定したが、これに代えて、図６に示されるようなＴＣＶ２５を採用することもできる。ＴＣＶ２５は吸気管２１の壁面に設置されたＴＣＶ軸２６Ａと、ＴＣＶ軸２６Ａから延びる態様の第１弁体部２６Ｂ及び第２弁体部２７Ｂの間のＴＣＶ補助軸２７Ａとを備えている。ＴＣＶ軸２６Ａ及びＴＣＶ補助軸２７Ａにはそれぞれアクチュエータが備えられるなどして、互いに別の駆動を行うことができるものである。   In the above embodiment, the valve body 23B of the TCV 23 is assumed to have a shape corresponding to the shape of the inner periphery of the intake pipe 21, but a TCV 25 as shown in FIG. 6 may be used instead. The TCV 25 includes a TCV shaft 26A installed on the wall surface of the intake pipe 21, and a TCV auxiliary shaft 27A between the first valve body portion 26B and the second valve body portion 27B extending from the TCV shaft 26A. The TCV shaft 26A and the TCV auxiliary shaft 27A are provided with actuators, respectively, so that they can be driven differently.

さらに、ＴＣＶ２５が最小開度ＶＡｍｉｎのときに第２弁体部２７Ｂの一部と導入部４４とが最大限に近接した状態に維持されるよう、吸気管２１におけるＴＣＶ２５の取付位置と導入部４４の形成位置との関係が設定される。すなわち、最小開度ＶＡｍｉｎのときに近接部としての第２弁体部２７Ｂの一部が導入部４４と最も近接するところに位置し、これにより導入部４４の吸気通路が絞られる。いずれにしても、ＴＣＶの開閉駆動によって通路面積が絞られる吸気通路部分にＥＧＲガスの導入部が設定されるような吸気装置であれば、いずれの吸気装置においても本発明の適用は可能である。   Further, when the TCV 25 is at the minimum opening VAmin, the attachment position of the TCV 25 in the intake pipe 21 and the introduction portion 44 are maintained so that a part of the second valve body portion 27B and the introduction portion 44 are kept as close as possible. The relationship with the formation position is set. That is, at the minimum opening VAmin, a part of the second valve body portion 27B as the proximity portion is located closest to the introduction portion 44, and thereby the intake passage of the introduction portion 44 is narrowed. In any case, the present invention can be applied to any intake device as long as the intake portion of the EGR gas is set in the intake passage portion where the passage area is narrowed by opening / closing drive of the TCV. .

・上記実施形態では、「ＴＣＶ開度変更処理」において、ＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎにあるときにＴＣＶ２３を最大開度ＶＡｍａｘに変更する構成としたが、最小開度ＶＡｍｉｎに範囲をもたせることもできる。すなわち、導入部４４の吸気通路側にある部位の圧力について、これをＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎに設定されたときと実質的に同様の圧力に維持する最小開度ＶＡｍｉｎ付近のその他の開度について、これを最小開度ＶＡｍｉｎとみなしてＴＣＶ２３の開弁操作を行うこともできる。   In the above embodiment, in the “TCV opening change processing”, the TCV 23 is changed to the maximum opening VAmax when the TCV opening VA is at the minimum opening VAmin. However, the minimum opening VAmin has a range. You can also. That is, with respect to the pressure of the portion on the intake passage side of the introduction portion 44, other pressures in the vicinity of the minimum opening VAmin that maintains the pressure substantially the same as that when the TCV opening VA is set to the minimum opening VAmin. With respect to the opening, it is possible to perform the valve opening operation of the TCV 23 by regarding this as the minimum opening VAmin.

・上記実施形態では、「ＴＣＶ開度変更処理」において、ＥＧＲガス量減少要求があったときにＴＣＶ開度ＶＡが最小開度ＶＡｍｉｎにあるときには、ＴＣＶ開度ＶＡを最大開度ＶＡｍａｘに変更する構成としたが、これは最大開度ＶＡｍａｘに代えて、中間開度ＶＡｍｉｄの開度のいずれかを設定することも可能である。また、上記実施形態では特定の開度（最大開度ＶＡｍａｘ）にしたが、機関運転状態に応じて最大開度ＶＡｍａｘ及び中間開度ＶＡｍｉｄの範囲内にて可変設定することもできる。すなわち、ＴＣＶ開度ＶＡが大きくなるにつれてＥＧＲガス量を減少させる効果は高くなるため、そのときどきの機関運転状態に基づいて、要求される同効果の大きさを把握し、これに応じてＴＣＶ２３の開弁操作を行うこともできる。   In the above embodiment, in the “TCV opening change processing”, when the EGR gas amount reduction request is made and the TCV opening VA is at the minimum opening VAmin, the TCV opening VA is changed to the maximum opening VAmax. Although it is configured, it is also possible to set one of the opening degrees of the intermediate opening degree VAmid instead of the maximum opening degree VAmax. In the above-described embodiment, the specific opening (maximum opening VAmax) is used. However, the opening can be variably set within the range of the maximum opening VAmax and the intermediate opening VAmid according to the engine operating state. That is, as the TCV opening VA increases, the effect of decreasing the EGR gas amount increases. Therefore, based on the engine operating condition at that time, the required effect is grasped and the TCV 23 is adjusted accordingly. A valve opening operation can also be performed.

・上記実施形態では、燃焼室１１へと通じる吸気通路に対して設置される複数のＴＣＶ２３のＴＣＶ軸２３Ａに接続されるアクチュエータを共通のものとして想定した。しかし、例えば一あるいはいくつかのＴＣＶ２３のＴＣＶ軸２３Ａに対して各別のアクチュエータを接続して制御することも可能である。   In the above embodiment, it is assumed that the actuators connected to the TCV shafts 23A of the plurality of TCVs 23 installed in the intake passage leading to the combustion chamber 11 are common. However, for example, it is also possible to control each TCV shaft 23A of one or several TCVs 23 by connecting different actuators.

・上記実施形態では、ＥＧＲバルブ４２とＴＣＶ２３の連動制御をスロットルバルブ２２の急閉時に行うようにしたが、これはスロットルバルブ２２の急閉時に限らず、ＥＧＲガス量の減少要求があった場合にはいずれにおいても同様に実施することができる。すなわち、ＥＧＲガス量の減少要求に基づいてＴＣＶ２３を開くことで、ＥＧＲバルブ４２単独での制御よりも短時間で燃焼室１１に流入するＥＧＲガス量を減少させることができるようになる。また、ＥＧＲガス量を増加させたいときにはＴＣＶ２３を閉じることで、燃焼室１１に流入するＥＧＲガス量を増加させることができるようになる。   In the above embodiment, the interlock control of the EGR valve 42 and the TCV 23 is performed when the throttle valve 22 is suddenly closed. However, this is not limited to when the throttle valve 22 is suddenly closed, and when there is a request to reduce the EGR gas amount. In either case, the same can be implemented. That is, by opening the TCV 23 based on the request for reducing the amount of EGR gas, the amount of EGR gas flowing into the combustion chamber 11 can be reduced in a shorter time than the control by the EGR valve 42 alone. Further, when it is desired to increase the EGR gas amount, the EGR gas amount flowing into the combustion chamber 11 can be increased by closing the TCV 23.

本発明の内燃機関の吸気装置を具体化した一実施形態について、同装置を搭載した内燃機関の構成を模式的に示す模式図。The schematic diagram which shows typically the structure of the internal combustion engine carrying the apparatus about one Embodiment which actualized the intake device of the internal combustion engine of this invention. 同実施形態の吸気管の一部について、その断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-sectional structure about some intake pipes of the embodiment. 同実施形態において実行される「ＴＣＶ開度変更処理」について、その処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence about "TCV opening change process" performed in the embodiment. 同実施形態の「ＴＣＶ開度変更処理」について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of the execution aspect about "TCV opening degree change process" of the embodiment. 同実施形態の変形例について、吸気管の一部の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the partial cross-section of an intake pipe about the modification of the embodiment. 同実施形態の変形例について、吸気管の一部の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the partial cross-section of an intake pipe about the modification of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…内燃機関、１０…機関本体、１１…燃焼室、１２…吸気弁、１３…排気弁、１４…ピストン、１５…クランクシャフト、２０…吸気装置、２１…吸気管、２１Ａ…収容部、２１Ｅ…絞り部、２２…スロットルバルブ（吸気量制御弁）、２３…ＴＣＶ（吸気流制御弁）、２３Ａ，２６Ａ…ＴＣＶ軸、２３Ｂ…弁体、２３Ｔ…弁先端部（近接部）、２４…アクセルペダル、２５…ＴＣＶ、２６Ｂ…第１弁体部、２７Ａ…ＴＣＶ補助軸、２７Ｂ…第２弁体部、３１…排気管、４０…ＥＧＲ装置（排気環流装置）、４１，４５…ＥＧＲ管（排気環流管）、４２…ＥＧＲバルブ（排気環流弁）、４３…取込部、４４，４６…導入部（開口部）、５０…制御装置、５１…電子制御装置、５２…アクセルポジションセンサ、５３…スロットルポジションセンサ、５４…エアフロメータ、５５…ＥＧＲポジションセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 10 ... Engine main body, 11 ... Combustion chamber, 12 ... Intake valve, 13 ... Exhaust valve, 14 ... Piston, 15 ... Crankshaft, 20 ... Intake device, 21 ... Intake pipe, 21A ... Housing part, 21E ... Throttle part, 22 ... Throttle valve (intake amount control valve), 23 ... TCV (intake flow control valve), 23A, 26A ... TCV shaft, 23B ... Valve body, 23T ... Valve tip (proximity part), 24 ... Accelerator Pedal, 25 ... TCV, 26B ... first valve body part, 27A ... TCV auxiliary shaft, 27B ... second valve body part, 31 ... exhaust pipe, 40 ... EGR device (exhaust gas recirculation device), 41,45 ... EGR pipe ( Exhaust gas recirculation pipe), 42... EGR valve (exhaust gas recirculation valve), 43... Intake part, 44 and 46 .. introduction part (opening part), 50... Control device, 51. ... Throttle position Capacitors, 54 ... air flow meter, 55 ... EGR position sensor.

Claims (9)

排気環流管により排気の一部を排気管から吸気管に環流する排気環流装置を備える内燃機関についてその吸気流を制御するものであって、前記吸気管に設けられて吸気流を調整する吸気流制御弁と、同制御弁の制御を行う制御装置とを備える内燃機関の吸気装置において、
前記吸気流制御弁は、所定開度のときにその一部である近接部が前記吸気管に対する前記排気環流管の開口部と最も近接したところに位置し、これにより前記開口部の吸気通路側の部位に同部位の吸気上流側及び吸気下流側よりも低圧の部位を形成するものであり、
前記制御装置は、排気環流量の減少要求があり且つ前記吸気流制御弁が前記所定開度にあるとき、前記減少要求が生じる前よりも前記吸気流制御弁の近接部を前記開口部から離間させる方向に同制御弁を駆動する離間制御を行うものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 An internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device that circulates a part of exhaust gas from an exhaust pipe to an intake pipe by an exhaust gas circulation pipe, and controlling the intake air flow provided in the intake pipe to adjust the intake air flow In an intake device for an internal combustion engine comprising a control valve and a control device that controls the control valve,
The intake flow control valve is located at a position where a proximity portion that is a part of the intake flow control valve is closest to an opening portion of the exhaust gas recirculation pipe with respect to the intake pipe, and thereby the intake passage side of the opening portion In this part, a lower pressure part than the intake upstream side and the intake downstream side of the same part is formed,
When there is a request to reduce the exhaust gas flow rate and the intake flow control valve is at the predetermined opening, the control device separates the proximity portion of the intake flow control valve from the opening than before the reduction request is generated. An intake device for an internal combustion engine, wherein separation control is performed to drive the control valve in a direction to be driven. 請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記吸気流制御弁は、その開閉動作に基づいて燃焼室内における渦流の発生態様を調整するものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 1,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the intake flow control valve adjusts a generation mode of a vortex flow in the combustion chamber based on an opening / closing operation thereof. 請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記吸気流制御弁は、前記渦流を大きくする方向に最大限まで駆動したときの開度を前記所定開度とするものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 2,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the intake flow control valve has an opening when the vortex is driven to the maximum in a direction in which the vortex is increased. 請求項２または３に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記吸気流制御弁は、前記渦流を小さくする方向に最大限まで駆動したとき、前記吸気管に設けられた収容部に収容されるものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the intake flow control valve is housed in a housing portion provided in the intake pipe when driven to the maximum in a direction to reduce the vortex flow. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記制御装置は、排気環流量の増大要求があるとき、同要求が生じる前よりも前記吸気流制御弁の開度を前記所定開度に近づける
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
When there is a request to increase the exhaust gas flow rate, the control device brings the opening of the intake flow control valve closer to the predetermined opening than before the request is generated. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記排気環流装置は、前記排気環流管に設けられて排気環流量を調整する排気環流弁を備えるものであり、
前記制御装置は、排気環流量の減少要求に基づいて前記排気環流弁が閉弁側に動作するとき、これにともない前記離間制御を行うものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 In the intake device of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation valve that is provided in the exhaust gas recirculation pipe and adjusts an exhaust gas recirculation flow rate,
The internal combustion engine intake device according to claim 1, wherein the control device performs the separation control when the exhaust gas recirculation valve operates toward the valve closing side based on a request to reduce the exhaust gas flow rate. 請求項６に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記制御装置は、前記離間制御を実行した後、吸気量に対する排気環流量の割合が安定するまでは前記吸気流制御弁の開度を前記所定開度に近づけることを禁止する禁止制御を行う
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 6,
The control device performs a prohibition control for prohibiting the opening degree of the intake flow control valve from approaching the predetermined opening degree until the ratio of the exhaust gas flow rate to the intake air amount becomes stable after the separation control is executed. An intake device for an internal combustion engine characterized by the above. 請求項７に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記制御装置は、前記禁止制御を実行した後、吸気量に対する排気環流量の割合が安定したことに基づいて前記禁止制御を終了し、これにより前記吸気流制御弁の開度を前記所定開度に近づけることを許容する
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 7,
After executing the prohibition control, the control device ends the prohibition control based on the fact that the ratio of the exhaust gas flow rate to the intake air amount has become stable, whereby the opening degree of the intake flow control valve is set to the predetermined opening degree. An intake device for an internal combustion engine, characterized in that it is allowed to approach the 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記排気環流量の減少要求は前記吸気管の前記吸気流制御弁よりも上流に設けられて吸気量を制御する吸気量制御弁の急閉にともなうものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8,
The reduction request for the exhaust ring flow rate is caused by the sudden closing of an intake air amount control valve that is provided upstream of the intake air flow control valve of the intake pipe and controls the intake air amount. apparatus.
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