JP7140055B2 - internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、排気ガス再循環（Exhaust Gas Recirculation：ＥＧＲ）装置を有する内燃機関に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine having an Exhaust Gas Recirculation (EGR) device.

従来より、ＥＧＲ装置を介して吸気管に排気ガスの一部を戻して吸気と混合して吸気マニホールドに供給する技術に関し種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される内燃機関の制御装置では、内燃機関の冷間始動時に、暖気促進を目的として冷却水の循環を停止させる水止め制御を実行している期間は、流量比調整弁を介して総ＥＧＲガス量に対するＥＧＲクーラを通過するＥＧＲガスの流量比であるＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定され、ＥＧＲ経路における凝縮水の発生を抑制するように制御される。 Conventionally, various proposals have been made regarding techniques for returning part of exhaust gas to an intake pipe via an EGR device, mixing it with intake air, and supplying it to an intake manifold. For example, in the control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 below, when the internal combustion engine is cold-started, the flow rate ratio The EGR/C ratio, which is the flow rate ratio of the EGR gas passing through the EGR cooler to the total EGR gas amount, is set to zero via the regulating valve, and controlled to suppress the generation of condensed water in the EGR path.

また、車両の減速時に、燃料噴射を停止して燃費の向上を図るため燃料カットが行われている期間は、ＥＧＲクーラの温度低下を抑制するため、流量比調整弁を介してＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定され、ＥＧＲ経路における凝縮水の発生を抑制するように制御される。また、ＥＧＲ弁が全閉とされてＥＧＲ動作が停止されたＥＧＲカットの状態から復帰した直後の期間は、ＥＧＲ経路を構成する部品の温度が低下するため、所定期間だけ流量比調整弁を介してＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定され、ＥＧＲ経路における凝縮水の発生を抑制するように制御されるように構成されている。 In addition, when the vehicle is decelerating, the fuel injection is stopped and the fuel cut is performed to improve fuel efficiency. is set to zero and controlled to suppress the formation of condensate in the EGR path. In addition, during the period immediately after returning from the EGR cut state in which the EGR operation is stopped with the EGR valve fully closed, the temperature of the parts that make up the EGR path decreases. , the EGR/C ratio is set to zero, and is controlled so as to suppress the generation of condensed water in the EGR path.

特開２０１８－８４２２２号公報JP 2018-84222 A

しかしながら、前記特許文献１に記載された内燃機関の制御装置では、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ、吸気の温度を検出する吸気温度センサ等の異常時に、高負荷運転状態でＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定されると、高温のＥＧＲガスが流量比調整弁に流れる虞がある。その結果、流量比調整弁に熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生し、機械的信頼性を損なう虞がある。一方、冷却水温度センサや吸気温度センサ等が異常時に、軽負荷運転状態で、ＥＧＲ／Ｃ比率が過大になると、低温のＥＧＲガスがＥＧＲ経路を流れるため、シリンダ内に吸入される吸気温度が下がり、失火が発生する等の燃焼不安定となる虞がある。 However, in the internal combustion engine control device described in Patent Document 1, when a cooling water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water, an intake air temperature sensor that detects the temperature of the intake air, or the like malfunctions, EGR / If the C ratio is set to zero, high temperature EGR gas may flow to the flow ratio control valve. As a result, heat damage (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the covering material of the electromagnetic coil, etc.) occurs in the flow ratio adjustment valve, and there is a risk of impairing the mechanical reliability. On the other hand, when the cooling water temperature sensor, the intake air temperature sensor, etc. are abnormal, and the EGR/C ratio becomes excessive in light load operation, low-temperature EGR gas flows through the EGR path, so the temperature of the intake air taken into the cylinder increases. This may result in unstable combustion such as misfiring.

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、冷却水温度センサ、吸気温度センサ等のセンサ異常時に、ＥＧＲ経路に配置される流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避することができる内燃機関を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above points. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can avoid instability.

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気管と吸気管とを接続するＥＧＲ配管と、ＥＧＲ配管に配置された水冷式のＥＧＲクーラと、前記ＥＧＲクーラの上流側から分岐して、前記ＥＧＲクーラを迂回して前記ＥＧＲ配管に接続されるバイパス配管と、前記ＥＧＲ配管を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、前記ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスの流量の流量比率を調整する流量比調整弁と、前記バイパス配管が前記ＥＧＲ配管に接続される接続部よりも下流側に配置されて、前記ＥＧＲ配管から前記吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、前記ＥＧＲ配管の前記ＥＧＲ弁よりも下流側に配置されて、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度検出装置と、前記流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサのうちのいずれかが異常であるか否かを判定する異常判定装置と、前記異常判定装置によって前記複数のセンサのうちのいずれかが異常であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に基づいて前記流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避するように制御する回避制御装置と、を備えた、内燃機関である。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides an EGR pipe that connects an exhaust pipe and an intake pipe of an internal combustion engine, a water-cooled EGR cooler arranged in the EGR pipe, and an upstream of the EGR cooler. A bypass pipe that branches off from the side and bypasses the EGR cooler and is connected to the EGR pipe; an EGR valve arranged downstream of a connecting portion where the bypass pipe is connected to the EGR pipe to adjust the flow rate of EGR gas flowing from the EGR pipe to the intake pipe; An EGR gas temperature detection device arranged downstream of the EGR valve in the EGR pipe to detect the temperature of EGR gas, and one of a plurality of sensors necessary for controlling the flow rate ratio adjustment valve. an abnormality determination device for determining whether or not there is an abnormality; and when the abnormality determination device determines that any one of the plurality of sensors is abnormal, the EGR gas temperature detection device detects and an avoidance control device that controls the flow ratio control valve to avoid heat damage and combustion instability based on the temperature of EGR gas.

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、前記回避制御装置は、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限閾値以上であるか否かを判定する上限判定部と、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が燃焼不安定が発生しない下限閾値以下であるか否かを判定する下限判定部と、を有し、前記上限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定された場合には、前記下限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定されるまで、前記流量比率が１となるように前記流量比調整弁を制御し、前記下限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定された場合には、前記上限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定されるまで、前記流量比率がゼロとなるように前記流量比調整弁を制御する、内燃機関である。 Next, according to a second invention of the present invention, in the internal combustion engine according to the first invention, the avoidance control device detects the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device as an upper limit determination unit for determining whether or not the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or lower than the lower limit threshold at which combustion instability does not occur; and a lower limit judgment unit for determining until the temperature of the EGR gas is determined to be equal to or lower than the lower limit threshold value by controlling the flow rate ratio adjustment valve so that the flow rate ratio becomes 1, and the lower limit determination unit detects the temperature of the EGR gas by the EGR gas temperature detection device. When it is determined that the temperature of the EGR gas obtained is equal to or lower than the lower limit threshold, the flow rate ratio is kept zero until the upper limit determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the upper limit threshold. It is an internal combustion engine that controls the flow ratio adjustment valve so that

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、前記回避制御装置は、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に応じた所定の最大閉塞割合よりも低い閉塞割合に前記ＥＧＲ弁を設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を調整し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、前記ＥＧＲ弁を前記最大閉塞割合に設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を低減するように制御する、内燃機関である。 Next, according to a third invention of the present invention, in the internal combustion engine according to the first invention, the avoidance control device detects the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device as the temperature of the flow ratio adjustment valve. A heat damage determination unit that determines whether or not the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the heat damage threshold, which is an upper limit at which heat damage does not occur, and the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is less than the heat damage threshold. In this case, the EGR valve is set to a closing ratio lower than a predetermined maximum closing ratio corresponding to the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detecting device, and the flow rate of the EGR gas flowing through the intake pipe is reduced. When the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the heat damage threshold value, the EGR valve is set to the maximum closing ratio to reduce the EGR gas flowing through the intake pipe. An internal combustion engine controlled to reduce flow.

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、を備え、前記回避制御装置は、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数において、前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、ＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値よりも高くなるに従って、前記噴射量制限値を引き下げるように制御する、内燃機関である。 Next, according to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first aspect, an engine rotation speed detection device for detecting an engine rotation speed and a configuration for injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine. The avoidance control device is configured such that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than a heat damage threshold, which is an upper limit at which heat damage to the flow rate adjustment valve does not occur. If the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is less than the heat damage threshold value, the engine speed exceeds a predetermined speed. In response, when the injection amount of fuel injected from the fuel injection device is controlled to be equal to or less than the injection amount limit value, and the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or greater than the heat damage threshold value is controlled so that the injection amount of fuel injected from the fuel injection device is equal to or less than the injection amount limit value at engine speeds equal to or higher than a predetermined speed, and the temperature of the EGR gas is controlled to exceed the heat damage threshold In the internal combustion engine, the injection amount limit value is controlled to be lowered as the injection amount limit value increases.

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明乃至第４の発明のいずれか１つの発明に係る内燃機関において、前記異常判定装置によって前記複数のセンサが全て正常であると判定された場合には、前記複数のセンサによって検出された検出結果に基づいて前記内燃機関の気筒内に吸入される吸気の温度を目標吸気温度に近づけるように前記ＥＧＲ弁と前記流量比調整弁を制御するＥＧＲ制御装置を備えた、内燃機関である。 Next, according to a fifth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, the abnormality determination device determines that all of the plurality of sensors are normal. In this case, the EGR valve and the flow ratio control valve are operated based on the detection results detected by the plurality of sensors so that the temperature of the intake air taken into the cylinders of the internal combustion engine approaches the target intake air temperature. 1 is an internal combustion engine with an EGR controller for controlling.

次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明乃至第５の発明のいずれか１つの発明に係る内燃機関において、前記複数のセンサは、前記吸気管に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出装置と、前記ＥＧＲクーラに供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、大気圧を検出する大気圧検出装置と、を含む、内燃機関である。 Next, according to a sixth invention of the present invention, in the internal combustion engine according to any one of the first to fifth inventions, the plurality of sensors detect the temperature of intake air flowing into the intake pipe. An internal combustion engine including an intake air temperature detection device for detecting temperature, a cooling water temperature detection device for detecting the temperature of cooling water supplied to the EGR cooler, and an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure.

第１の発明によれば、異常判定装置によって流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサのうちのいずれかが異常であると判定された場合には、回避制御装置は、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に基づいて、流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避するように制御する。これにより、流量比調整弁を制御するために必要の複数のセンサのうちのいずれかの異常時に、ＥＧＲ経路に配置される流量比調整弁の熱害発生及び失火発生等の燃焼不安定を回避することができる。 According to the first invention, when the abnormality determination device determines that any one of the plurality of sensors necessary for controlling the flow rate adjustment valve is abnormal, the avoidance control device detects the EGR gas Based on the temperature of the EGR gas detected by the temperature detection device, control is performed to avoid heat damage and combustion instability of the flow ratio control valve. This avoids combustion instability such as heat damage and misfiring of the flow rate control valve arranged in the EGR path when one of the sensors required to control the flow rate control valve malfunctions. can do.

第２の発明によれば、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が上限閾値以上であると判定された場合には、ＥＧＲガスの温度が下限閾値以下であると判定されるまで、流量比率が１となるように、つまり、ＥＧＲガスの総てがＥＧＲクーラを流れるように流量比調整弁が設定される。そして、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が下限閾値以下であると判定された場合には、ＥＧＲガスの温度が上限閾値以上であると判定されるまで、流量比率がゼロとなるように、つまり、ＥＧＲガスの総てがバイパス配管を流れるように流量比調整弁が設定される。 According to the second invention, when it is determined that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than the upper limit threshold, the temperature of the EGR gas is determined to be equal to or lower than the lower limit threshold. , the flow ratio control valve is set so that the flow ratio is 1, that is, all of the EGR gas flows through the EGR cooler. Then, when it is determined that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or lower than the lower limit threshold, the flow rate ratio remains zero until it is determined that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the upper threshold. In other words, the flow ratio control valve is set so that all of the EGR gas flows through the bypass pipe.

これにより、流量比調整弁を流れるＥＧＲガスの温度を下限閾値から上限閾値までの範囲内に納めることが可能となる。その結果、流量比調整弁に熱害が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。 This makes it possible to keep the temperature of the EGR gas flowing through the flow ratio adjusting valve within the range from the lower limit threshold to the upper limit threshold. As a result, it is possible to reliably prevent heat damage from occurring in the flow ratio control valve, and to prevent combustion instability such as misfiring.

第３の発明によれば、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値未満であると判定された場合には、回避制御装置は、ＥＧＲガスの温度に応じた所定の最大閉塞割合よりも低い閉塞割合にＥＧＲ弁を設定して、吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を調整する。一方、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であると判定された場合には、回避制御装置は、ＥＧＲ弁を所定の最大閉塞割合に設定して、吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を低減するように制御する。 According to the third invention, when it is determined that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is less than the heat damage threshold, which is the upper limit at which heat damage to the flow rate adjustment valve does not occur, The avoidance control device sets the EGR valve to a closing rate lower than a predetermined maximum closing rate according to the temperature of the EGR gas, and adjusts the flow rate of the EGR gas flowing through the intake pipe. On the other hand, when it is determined that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than the heat damage threshold, which is the upper limit at which heat damage to the flow rate adjustment valve does not occur, the avoidance control device detects the EGR gas temperature. The valve is set to a predetermined maximum closing ratio and controlled to reduce the flow rate of EGR gas flowing into the intake pipe.

これにより、ＥＧＲ弁を流れたＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上になった場合には、ＥＧＲ弁が所定の最大閉塞割合（例えば、９０％）に設定されて、吸気管に流れるＥＧＲガスの流量が最大限に低減される。その結果、流量比調整弁を流れるＥＧＲガスの流量が低減されるため、流量比調整弁に熱害が発生することを確実に防止することができる。 As a result, when the temperature of the EGR gas flowing through the EGR valve becomes equal to or higher than the heat damage threshold, which is the upper limit at which heat damage to the flow ratio control valve does not occur, the EGR valve is closed at a predetermined maximum closing ratio (for example, 90%). %), and the flow rate of EGR gas flowing into the intake pipe is reduced to the maximum. As a result, the flow rate of the EGR gas flowing through the flow ratio adjustment valve is reduced, so that it is possible to reliably prevent heat damage from occurring in the flow ratio adjustment valve.

第４の発明によれば、回避制御装置は、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値未満であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御する。これにより、高負荷運転状態においても、流量比調整弁を流れるＥＧＲガスの温度を熱害閾値未満に抑えることができ、流量比調整弁に熱害が発生することを防止することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the avoidance control device causes the fuel injection device to inject fuel according to the engine speed equal to or higher than the predetermined speed when it is determined that the temperature of the EGR gas is less than the heat damage threshold. The injection amount of fuel is controlled so as to be equal to or less than the injection amount limit value. As a result, the temperature of the EGR gas flowing through the flow ratio adjustment valve can be kept below the heat damage threshold value even in a high load operation state, and heat damage can be prevented from occurring in the flow ratio adjustment valve.

また、回避制御装置は、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値以上であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数において、燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値よりも高くなるに従って、噴射量制限値を引き下げるように制御する。これにより、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値以上になった場合には、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値よりも高くなるに従って、噴射量制限値を引き下げて、内燃機関の出力制限を行うことができる。その結果、排気ガスの温度を抑制して、ＥＧＲガスの温度を下げることができ、流量比調整弁に熱害が発生することを確実に防止することができる。
Further, when it is determined that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the heat damage threshold, the avoidance control device reduces the injection amount of fuel injected from the fuel injection device at engine speeds equal to or higher than a predetermined speed. Control is performed so that the injection amount is equal to or less than the injection amount limit value, and as the temperature of the EGR gas becomes higher than the heat damage threshold, the injection amount limit value is controlled to be lowered. As a result, when the temperature of the EGR gas becomes equal to or higher than the heat damage threshold, the output of the internal combustion engine can be limited by lowering the injection amount limit value as the temperature of the EGR gas becomes higher than the heat damage threshold. can. As a result, the temperature of the exhaust gas can be suppressed, the temperature of the EGR gas can be lowered, and the occurrence of heat damage to the flow ratio control valve can be reliably prevented.

第５の発明によれば、流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサが全て正常であると判定された場合には、複数のセンサによって検出された検出結果に基づいて内燃機関の気筒内に吸入される吸気の温度を目標吸気温度に近づけるようにＥＧＲ弁と流量比調整弁が制御される。これにより、気筒内に吸入される吸気にＥＧＲガスを混合しても、吸気の温度をエンジン回転数及び燃料噴射量等の運転状態から定まる目標吸気温度に近づくように制御することができる。 According to the fifth invention, when it is determined that all of the plurality of sensors necessary for controlling the flow ratio adjusting valve are normal, the internal combustion engine is operated based on the detection results detected by the plurality of sensors. The EGR valve and the flow ratio control valve are controlled so that the temperature of the intake air drawn into the cylinder approaches the target intake air temperature. As a result, even if the EGR gas is mixed with the intake air taken into the cylinder, the temperature of the intake air can be controlled so as to approach the target intake air temperature determined from the operating conditions such as the engine speed and the fuel injection amount.

第６の発明によれば、複数のセンサは、吸気管に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出装置と、ＥＧＲクーラに供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、大気圧を検出する大気圧検出装置と、を含む。これにより、吸気温度検出装置、冷却水温度検出装置、大気圧検出装置のうちのいずれかが異常である場合でも、ＥＧＲ経路に配置される流量比調整弁の熱害発生及び失火発生等の燃焼不安定を回避することができる。 According to the sixth invention, the plurality of sensors include an intake air temperature detection device that detects the temperature of intake air flowing into the intake pipe, a cooling water temperature detection device that detects the temperature of cooling water supplied to the EGR cooler, an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure. As a result, even if any one of the intake air temperature detection device, cooling water temperature detection device, and atmospheric pressure detection device is abnormal, combustion such as heat damage and misfiring of the flow ratio control valve arranged in the EGR path will occur. instability can be avoided.

第１実施形態に係る内燃機関の概略構成を説明する図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining schematic structure of the internal combustion engine which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る制御装置が実行する吸気温度制御処理の一例を示すメインフローチャートである。4 is a main flowchart showing an example of intake air temperature control processing executed by the control device according to the first embodiment; 図２に示す第１フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 3 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of the first fail-safe processing shown in FIG. 2; FIG. ＥＧＲガスの温度変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature change of EGR gas. 第２実施形態に係る制御装置が実行する第２フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 11 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of a second fail-safe process executed by a control device according to the second embodiment; FIG. ＥＧＲ弁の閉塞割合を決定する閉塞割合マップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a blockage ratio map for determining the blockage ratio of an EGR valve; 第３実施形態に係る制御装置が実行する第３フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 13 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of a third fail-safe process executed by a control device according to the third embodiment; FIG. 燃料の噴射量制限値を決定する最大噴射量制限マップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a maximum injection amount limit map that determines a fuel injection amount limit value;

以下、本発明に係る内燃機関を具体化した第１実施形態乃至第３実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係る内燃機関１０の概略構成について図１に基づいて説明する。第１実施形態の説明では、内燃機関１０の例として、車両に搭載された、例えば、ディーゼルエンジンを用いて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a detailed description will be given with reference to the drawings based on first to third embodiments of an internal combustion engine according to the present invention. First, a schematic configuration of an internal combustion engine 10 according to a first embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the description of the first embodiment, as an example of the internal combustion engine 10, a diesel engine mounted on a vehicle, for example, will be used.

［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係る内燃機関１０について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。図１に示すように、吸気管１１Ａの流入側には、吸気流量検出装置２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸気流量検出装置２１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また吸気流量検出装置２１には、吸気温度検出装置２８Ａ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出装置２８Ａは、吸気流量検出装置２１を通過する吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 [First embodiment]
Hereinafter, the internal combustion engine 10 according to the first embodiment will be described in order from the intake side to the exhaust side. As shown in FIG. 1, an intake flow rate detection device 21 (for example, an intake flow rate sensor) is provided on the inflow side of the intake pipe 11A. The intake flow rate detection device 21 outputs a detection signal corresponding to the flow rate of the air taken in by the internal combustion engine 10 to the control device 50 . Further, the intake air flow rate detection device 21 is provided with an intake air temperature detection device 28A (for example, an intake air temperature sensor). The intake air temperature detection device 28A outputs a detection signal corresponding to the temperature of the intake air passing through the intake air flow rate detection device 21 to the control device 50 .

吸気管１１Ａの流出側はコンプレッサ３５の流入側に接続され、コンプレッサ３５の流出側は吸気管１１Ｂの流入側に接続されている。ターボ過給機３０は、コンプレッサインペラ３５Ａを有するコンプレッサ３５と、タービンインペラ３６Ａを有するタービン３６とを備えている。コンプレッサインペラ３５Ａは、排気ガスによって回転駆動されるタービンインペラ３６Ａにて回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を吸気管１１Ｂに圧送することで過給する。 The outflow side of the intake pipe 11A is connected to the inflow side of the compressor 35, and the outflow side of the compressor 35 is connected to the inflow side of the intake pipe 11B. The turbocharger 30 includes a compressor 35 having a compressor impeller 35A and a turbine 36 having a turbine impeller 36A. The compressor impeller 35A is rotationally driven by a turbine impeller 36A that is rotationally driven by the exhaust gas, and supercharges the intake air that has flowed in from the intake pipe 11A to the intake pipe 11B.

コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａには、コンプレッサ上流圧力検出装置２４Ａが設けられている。コンプレッサ上流圧力検出装置２４Ａは、例えば、圧力センサであり、コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ（吸気管１１Ｂにおけるコンプレッサ３５とインタークーラ１６との間の位置）には、コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂが設けられている。コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂは、例えば、圧力センサであり、コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 A compressor upstream pressure detection device 24A is provided in the intake pipe 11A on the upstream side of the compressor 35 . The compressor upstream pressure detection device 24A is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure inside the intake pipe 11A on the upstream side of the compressor 35 to the control device 50 . A compressor downstream pressure detection device 24B is provided in the intake pipe 11B downstream of the compressor 35 (a position between the compressor 35 and the intercooler 16 in the intake pipe 11B). The compressor downstream pressure detection device 24B is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure inside the intake pipe 11B on the downstream side of the compressor 35 to the control device 50 .

吸気管１１Ｂには、上流側にインタークーラ１６が配置され、インタークーラ１６よりも下流側にスロットル装置４７が配置されている。インタークーラ１６は、コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂよりも下流側に配置されており、コンプレッサ３５にて過給された吸気の温度を下げる。インタークーラ１６とスロットル装置４７との間には、吸気温度検出装置２８Ｂ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出装置２８Ｂは、インタークーラ１６にて温度が低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 An intercooler 16 is arranged upstream of the intake pipe 11</b>B, and a throttle device 47 is arranged downstream of the intercooler 16 . The intercooler 16 is arranged downstream of the compressor downstream pressure detection device 24B, and lowers the temperature of the intake air supercharged by the compressor 35 . An intake air temperature detection device 28B (for example, an intake air temperature sensor) is provided between the intercooler 16 and the throttle device 47 . The intake air temperature detection device 28B outputs to the control device 50 a detection signal corresponding to the temperature of the intake air whose temperature has been lowered by the intercooler 16 .

スロットル装置４７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットルバルブ４７Ａを駆動し、吸気流量を調整可能である。制御装置５０は、スロットル開度検出装置４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、スロットル装置４７に制御信号を出力して吸気管１１Ｂに設けられたスロットルバルブ４７Ａの開度を調整可能である。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５からの検出信号に基づいて検出したアクセルペダルの踏込量と内燃機関１０の運転状態とに基づいて目標スロットル開度を求める。 The throttle device 47 drives a throttle valve 47A that adjusts the opening degree of the intake pipe 11B based on a control signal from the control device 50, and can adjust the intake flow rate. The control device 50 outputs a control signal to the throttle device 47 based on a detection signal from a throttle opening detection device 47S (for example, a throttle opening sensor) and a target throttle opening to operate a throttle provided in the intake pipe 11B. The opening degree of the valve 47A can be adjusted. The control device 50 obtains the target throttle opening based on the depression amount of the accelerator pedal detected based on the detection signal from the accelerator pedal depression amount detection device 25 and the operating state of the internal combustion engine 10 .

アクセルペダル踏込量検出装置２５は、例えば、アクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。 The accelerator pedal depression amount detection device 25 is, for example, an accelerator pedal depression angle sensor and is provided on the accelerator pedal. The control device 50 can detect the amount of depression of the accelerator pedal by the driver based on the detection signal from the accelerator pedal depression amount detection device 25 .

吸気管１１Ｂにおけるスロットル装置４７よりも下流側には、圧力検出装置２４Ｃが設けられており、ＥＧＲ配管１３の流出側が接続されている。そして、吸気管１１Ｂの流出側は吸気マニホールド１１Ｃの流入側に接続されており、吸気マニホールド１１Ｃの流出側は内燃機関１０の流入側に接続されている。圧力検出装置２４Ｃは、例えば、圧力センサであり、吸気マニホールド１１Ｃに流入する直前の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、ＥＧＲ配管１３の流出側（吸気管１１Ｂとの接続部）からは、ＥＧＲ配管１３の流入側（排気管１２Ｂとの接続部）から流入してきたＥＧＲガスが、吸気管１１Ｂ内に吐出される。尚、ＥＧＲ配管１３にて形成されるＥＧＲガスが流れる経路は、ＥＧＲ経路に相当する。 A pressure detection device 24C is provided downstream of the throttle device 47 in the intake pipe 11B, and the outflow side of the EGR pipe 13 is connected to the pressure detection device 24C. The outflow side of the intake pipe 11B is connected to the inflow side of the intake manifold 11C, and the outflow side of the intake manifold 11C is connected to the inflow side of the internal combustion engine . The pressure detection device 24C is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal to the control device 50 according to the pressure of the intake air just before it flows into the intake manifold 11C. Further, the EGR gas that has flowed in from the inflow side of the EGR pipe 13 (the connection portion with the exhaust pipe 12B) is discharged into the intake pipe 11B from the outflow side of the EGR pipe 13 (the connection portion with the intake pipe 11B). be. The path through which the EGR gas flows formed in the EGR pipe 13 corresponds to the EGR path.

内燃機関１０は複数のシリンダ４５Ａ～４５Ｄを有しており、インジェクタ４３Ａ～４３Ｄが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４３Ａ～４３Ｄには、コモンレール４１と燃料配管４２Ａ～４２Ｄを介して燃料が供給されており、インジェクタ４３Ａ～４３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に燃料を噴射する。 The internal combustion engine 10 has a plurality of cylinders 45A-45D, each of which is provided with an injector 43A-43D. Fuel is supplied to the injectors 43A-43D via a common rail 41 and fuel pipes 42A-42D. The injectors 43A-43D are driven by control signals from a control device 50, and are injected into the respective cylinders 45A-45D. Inject fuel.

内燃機関１０には、回転検出装置２２、クーラント温度検出装置２８Ｃ等が設けられている。回転検出装置（エンジン回転数検出装置）２２は、例えば、回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃは、例えば、温度センサであり、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラント（例えば、冷却水）の温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 The internal combustion engine 10 is provided with a rotation detection device 22, a coolant temperature detection device 28C, and the like. The rotation detection device (engine speed detection device) 22 is, for example, a rotation sensor, and outputs a detection signal corresponding to the rotation speed of the crankshaft of the internal combustion engine 10 (that is, the engine speed) to the control device 50 . The coolant temperature detection device (cooling water temperature detection device) 28C is, for example, a temperature sensor, detects the temperature of the cooling coolant (for example, cooling water) circulating in the internal combustion engine 10, and detects the temperature according to the detected temperature. The detected signal is output to the control device 50 .

内燃機関１０の排気側には排気マニホールド１２Ａの流入側が接続され、排気マニホールド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂの流入側が接続されている。排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。 The inflow side of an exhaust manifold 12A is connected to the exhaust side of the internal combustion engine 10, and the inflow side of an exhaust pipe 12B is connected to the outflow side of the exhaust manifold 12A. The outflow side of the exhaust pipe 12B is connected to the inflow side of the turbine 36, and the outflow side of the turbine 36 is connected to the inflow side of the exhaust pipe 12C.

排気管１２Ｂには、ＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。ＥＧＲ配管１３は、排気管１２Ｂと吸気管１１Ｂとを連通（接続）し、排気管１２Ｂ（排気経路に相当）の排気ガスの一部を吸気管１１Ｂ（吸気経路に相当）に還流させることが可能である。また、ＥＧＲ配管１３には、バイパス配管１３Ｂ、ＥＧＲクーラ１５、流量比調整弁１４Ａ、ＥＧＲ弁１４Ｂ、ＥＧＲガス温度検出装置１７が設けられている。尚、バイパス配管１３Ｂにて形成される経路は、バイパス経路に相当する。 The inflow side of the EGR pipe 13 is connected to the exhaust pipe 12B. The EGR pipe 13 communicates (connects) the exhaust pipe 12B and the intake pipe 11B, and can recirculate part of the exhaust gas in the exhaust pipe 12B (corresponding to the exhaust route) to the intake pipe 11B (corresponding to the intake route). It is possible. In addition, the EGR pipe 13 is provided with a bypass pipe 13B, an EGR cooler 15, a flow ratio adjustment valve 14A, an EGR valve 14B, and an EGR gas temperature detection device 17. A route formed by the bypass pipe 13B corresponds to a bypass route.

バイパス配管１３Ｂは、ＥＧＲクーラ１５よりも上流側のＥＧＲ配管１３から分岐して、ＥＧＲクーラ１５を迂回して、再度ＥＧＲ配管１３に接続されている。流量比調整弁１４Ａは、バイパス配管１３ＢとＥＧＲ配管１３との合流部に設けられて、ＥＧＲクーラ１５を流れる排気ガス（ＥＧＲガス）とバイパス配管１３Ｂを流れる排気ガス（ＥＧＲガス）との流量比を調整する。従って、流量比調整弁１４Ａは、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、ＥＧＲクーラ１５を流れるＥＧＲガスの流量の流量比率Ｒを調整するように構成されている。 The bypass pipe 13B branches from the EGR pipe 13 on the upstream side of the EGR cooler 15, bypasses the EGR cooler 15, and is connected to the EGR pipe 13 again. The flow ratio adjustment valve 14A is provided at the junction of the bypass pipe 13B and the EGR pipe 13, and the flow ratio between the exhaust gas (EGR gas) flowing through the EGR cooler 15 and the exhaust gas (EGR gas) flowing through the bypass pipe 13B. to adjust. Therefore, the flow ratio adjusting valve 14A adjusts the flow ratio R of the EGR gas flowing through the EGR cooler 15 to the total flow of EGR gas flowing through the EGR pipe 13 based on the control signal from the control device 50. It is configured.

ＥＧＲ弁１４Ｂは、流量比調整弁１４Ａよりも下流側で、且つ、ＥＧＲ配管１３と吸気管１１Ｂとの接続部よりも上流側のＥＧＲ配管１３に設けられている。そして、ＥＧＲ弁１４Ｂは、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３を介して吸気管１１Ｂに環流させるＥＧＲガスの流量を調整するように構成されている。ＥＧＲ弁１４Ｂを全閉状態（閉塞割合が１００％）にした場合には、流量比調整弁１４Ａを流れて、吸気管１１Ｂ内に環流されるＥＧＲガスがゼロとなる。そして、ＥＧＲ弁１４Ｂを全閉状態から全開状態（閉塞割合が０％）までＥＧＲ配管１３の開度を調整することによって、流量比調整弁１４Ａを流れて、吸気管１１Ｂ内に環流されるＥＧＲガスの流量が増加するように調整する。 The EGR valve 14B is provided in the EGR pipe 13 downstream of the flow ratio adjusting valve 14A and upstream of the connecting portion between the EGR pipe 13 and the intake pipe 11B. Based on a control signal from the control device 50, the EGR valve 14B is configured to adjust the flow rate of the EGR gas to be recirculated to the intake pipe 11B via the EGR pipe 13. When the EGR valve 14B is fully closed (100% closed), the amount of EGR gas flowing through the flow ratio adjusting valve 14A and recirculated into the intake pipe 11B becomes zero. Then, by adjusting the opening degree of the EGR pipe 13 from the fully closed state to the fully opened state (blockage ratio is 0%) of the EGR valve 14B, the EGR that flows through the flow ratio adjustment valve 14A and is circulated into the intake pipe 11B Adjust the gas flow rate to increase.

ＥＧＲガス温度検出装置１７は、例えば、ガス温度センサであり、ＥＧＲ弁１４Ｂよりも下流側で、且つ、ＥＧＲ配管１３と吸気管１１Ｂとの接続部よりも上流側のＥＧＲ配管１３に設けられ、ＥＧＲ弁１４Ｂを経由して吸気管１１Ｂに流入されるＥＧＲガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲ配管１３のバイパス配管１３Ｂとの分岐部よりも下流側で、且つ、ＥＧＲ配管１３とバイパス配管１３Ｂとの合流部よりも上流側に配置されている。ＥＧＲクーラ１５は、水冷式で、内燃機関１０内に循環されている冷却水が供給され、流入されたＥＧＲガスを冷却して吐出する。 The EGR gas temperature detection device 17 is, for example, a gas temperature sensor, and is provided in the EGR pipe 13 downstream of the EGR valve 14B and upstream of the connecting portion between the EGR pipe 13 and the intake pipe 11B. A detection signal corresponding to the temperature of the EGR gas flowing into the intake pipe 11B via the EGR valve 14B is output to the control device 50 . The EGR cooler 15 is arranged downstream of the branched portion of the EGR pipe 13 and the bypass pipe 13B and upstream of the junction of the EGR pipe 13 and the bypass pipe 13B. The EGR cooler 15 is of a water-cooled type, is supplied with cooling water circulating in the internal combustion engine 10, and cools and discharges the EGR gas that has flowed thereinto.

排気管１２Ｂには、排気温度検出装置２９が設けられている。排気温度検出装置２９は、例えば、排気温度センサであり、排気温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。制御装置５０は、排気温度検出装置２９を用いて検出した排気温度とＥＧＲ弁１４Ｂの制御状態と内燃機関１０の運転状態等に基づいて、ＥＧＲ配管１３、ＥＧＲクーラ１５（又は、バイパス配管１３Ｂ）及びＥＧＲ弁１４Ｂを経由して吸気管１１Ｂに流入されるＥＧＲガスの温度を推定可能である。 An exhaust temperature detector 29 is provided in the exhaust pipe 12B. The exhaust temperature detection device 29 is, for example, an exhaust temperature sensor, and outputs a detection signal corresponding to the exhaust temperature to the control device 50 . The control device 50 controls the EGR pipe 13, the EGR cooler 15 (or the bypass pipe 13B) based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature detection device 29, the control state of the EGR valve 14B, the operating state of the internal combustion engine 10, and the like. And the temperature of the EGR gas flowing into the intake pipe 11B via the EGR valve 14B can be estimated.

排気管１２Ｂの流出側は、タービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は、排気管１２Ｃの流入側に接続されている。タービン３６には、タービンインペラ３６Ａへ導く排気ガスの流速を制御可能な可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、ノズル駆動装置３１によって開度が調整される。制御装置５０は、ノズル開度検出装置３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動装置３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。 The outflow side of the exhaust pipe 12B is connected to the inflow side of the turbine 36, and the outflow side of the turbine 36 is connected to the inflow side of the exhaust pipe 12C. The turbine 36 is provided with a variable nozzle 33 capable of controlling the flow velocity of the exhaust gas led to the turbine impeller 36A. The control device 50 outputs a control signal to the nozzle driving device 31 based on the detection signal from the nozzle opening detection device 32 (for example, nozzle opening sensor) and the target nozzle opening to adjust the opening of the variable nozzle 33. Adjustable.

タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂには、タービン上流圧力検出装置２６Ａが設けられている。タービン上流圧力検出装置２６Ａは、例えば、圧力センサであり、タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃには、タービン下流圧力検出装置２６Ｂが設けられている。タービン下流圧力検出装置２６Ｂは、例えば、圧力センサであり、タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 A turbine upstream pressure detection device 26A is provided in the exhaust pipe 12B on the upstream side of the turbine 36 . The turbine upstream pressure detection device 26A is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure inside the exhaust pipe 12B on the upstream side of the turbine 36 to the control device 50 . A turbine downstream pressure detection device 26B is provided in the exhaust pipe 12C on the downstream side of the turbine 36 . The turbine downstream pressure detection device 26B is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure inside the exhaust pipe 12C on the downstream side of the turbine 36 to the control device 50 .

排気管１２Ｃの流出側には排気ガス浄化装置６１が接続されている。例えば、内燃機関１０がディーゼルエンジンの場合、排気ガス浄化装置６１には、酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、選択還元触媒等が含まれている。 An exhaust gas purification device 61 is connected to the outflow side of the exhaust pipe 12C. For example, when the internal combustion engine 10 is a diesel engine, the exhaust gas purification device 61 includes an oxidation catalyst, a particulate filter, a selective reduction catalyst, and the like.

制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０は、少なくとも、プロセッサ５１（ＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等）、記憶装置５３（ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ハードディスク等）を有している。制御装置５０（ＥＣＵ）は、図１に示す検出装置やアクチュエータに限定されず、上記の検出装置を含めた各種の検出装置からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記のインジェクタ４３Ａ～４３Ｄ、ＥＧＲ弁１４Ｂ、流量比調整弁１４Ａ、ノズル駆動装置３１、スロットル装置４７を含めた各種のアクチュエータを制御する。記憶装置５３は、例えば、各種処理を実行するためのプログラムやパラメータ、マップ等を記憶する。 A control device (ECU: Electronic Control Unit) 50 has at least a processor 51 (CPU, MPU (Micro-Processing Unit), etc.) and a storage device 53 (DRAM, ROM, EEPROM, SRAM, hard disk, etc.). The control device 50 (ECU) detects the operating state of the internal combustion engine 10 based on detection signals from various detection devices including the detection device and the actuator shown in FIG. Injectors 43A to 43D, EGR valve 14B, flow ratio control valve 14A, nozzle driving device 31, throttle device 47 and various other actuators are controlled. The storage device 53 stores programs, parameters, maps, etc. for executing various processes, for example.

大気圧検出装置２３は、例えば、大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。大気圧検出装置２３は、制御装置５０の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。車速検出装置２７は、例えば、車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出装置２７は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 The atmospheric pressure detection device 23 is, for example, an atmospheric pressure sensor and is provided in the control device 50 . The atmospheric pressure detection device 23 outputs a detection signal corresponding to the atmospheric pressure around the control device 50 to the control device 50 . The vehicle speed detection device 27 is, for example, a vehicle speed detection sensor, and is provided on a vehicle wheel or the like. The vehicle speed detection device 27 outputs a detection signal to the control device 50 according to the rotation speed of the wheels of the vehicle.

次に、上記のように構成された内燃機関１０において、制御装置５０が実行するＥＧＲ弁１４Ｂ及び流量比調整弁１４Ａを制御して各シリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に吸入される吸気の吸気温度を制御する吸気温度制御処理の一例について図２乃至図４に基づいて説明する。制御装置５０は、起動されると所定時間間隔（例えば、数ミリ秒～数１０ミリ秒間隔）にて、図２に示す処理を起動し、ステップＳ１１へと処理を進める。尚、図２及び図３にフローチャートで示されるプログラムは、記憶装置５３に予め記憶されている。 Next, in the internal combustion engine 10 configured as described above, the control device 50 controls the EGR valve 14B and the flow ratio adjustment valve 14A to control the temperature of the intake air taken into each cylinder 45A to 45D. An example of the intake air temperature control process will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. When activated, the control device 50 activates the process shown in FIG. 2 at predetermined time intervals (for example, at intervals of several milliseconds to several tens of milliseconds), and proceeds to step S11. 2 and 3 are stored in the storage device 53 in advance.

図２に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、吸気温度検出装置２８Ａと、大気圧検出装置２３と、クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃのうちのいずれかが異常であるか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生する虞や、燃焼不安定が発生する虞があるか否かを判定する。具体的には、制御装置５０は、吸気温度検出装置２８Ａの異常の有無を表す第１異常フラグと、大気圧検出装置２３の異常の有無を表す第２異常フラグと、クーラント温度検出装置２８Ｃの異常の有無を表す第３異常フラグと、を記憶装置５３から読み出し、第１異常フラグ乃至第３異常フラグのうちのいずれかが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。 As shown in FIG. 2, first, in step S11, the control device 50 determines whether any one of the intake air temperature detection device 28A, atmospheric pressure detection device 23, and coolant temperature detection device (cooling water temperature detection device) 28C is detected. Determine whether or not there is an abnormality. In other words, the control device 50 determines whether or not there is a risk of heat damage occurring in the flow rate adjusting valve 14A or of unstable combustion. Specifically, the control device 50 includes a first abnormality flag indicating whether or not the intake air temperature detection device 28A is abnormal, a second abnormality flag indicating whether or not the atmospheric pressure detection device 23 is abnormal, and a coolant temperature detection device 28C. and a third abnormality flag indicating whether or not there is an abnormality are read out from the storage device 53, and it is determined whether or not any one of the first to third abnormality flags is set to "ON".

尚、制御装置５０は、不図示の処理において、吸気温度検出装置２８Ａの異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第１異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。制御装置５０は、不図示の処理において、大気圧検出装置２３の異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第２異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。 Note that the control device 50 determines whether there is an abnormality (for example, disconnection, short circuit, etc.) in the intake air temperature detection device 28A in a process (not shown), and stores a first abnormality flag when it is determined that there is an abnormality. It reads out from the device 53, sets it to "ON", and stores it in the storage device 53 again. In a process (not shown), the control device 50 determines whether or not there is an abnormality (for example, disconnection, short circuit, etc.) in the atmospheric pressure detection device 23. , set it to "ON", and store it in the storage device 53 again.

制御装置５０は、不図示の処理において、クーラント温度検出装置２８Ｃの異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第３異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。また、制御装置５０は、起動時に、第１異常フラグ乃至第３異常フラグを「ＯＦＦ」に設定して、記憶装置５３に記憶する。 In a process (not shown), the control device 50 determines whether or not there is an abnormality (for example, disconnection or short circuit) in the coolant temperature detection device 28C. , set it to "ON", and store it in the storage device 53 again. In addition, the control device 50 sets the first to third abnormality flags to “OFF” and stores them in the storage device 53 at startup.

そして、吸気温度検出装置２８Ａ、大気圧検出装置２３、及び、クーラント温度検出装置２８Ｃが全て正常であると判定した場合、つまり、第１異常フラグ乃至第３異常フラグが全て「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、制御装置５０は、流量比調整弁１４ＡとＥＧＲ弁１４Ｂを用いて通常の吸気温度制御を実行した後、当該処理を終了する。例えば、制御装置５０は、各シリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に吸入される吸気の温度を、回転検出装置２２によって検出されるエンジン回転数と燃料噴射量等の運転状態から定まる目標吸気温度に近づくように、流量比調整弁１４ＡとＥＧＲ弁１４Ｂを制御してＥＧＲガスの温度を調整した後、当該処理を終了する。 When it is determined that the intake air temperature detection device 28A, the atmospheric pressure detection device 23, and the coolant temperature detection device 28C are all normal, that is, the first to third abnormality flags are all set to "OFF". If it is determined that there is (S11: NO), the control device 50 proceeds to step S12. In step S12, the control device 50 executes normal intake air temperature control using the flow rate adjustment valve 14A and the EGR valve 14B, and then terminates this process. For example, the control device 50 controls the temperature of the intake air sucked into each of the cylinders 45A to 45D so as to approach the target intake air temperature determined from the operating conditions such as the engine speed detected by the rotation detection device 22 and the fuel injection amount. , the flow ratio adjusting valve 14A and the EGR valve 14B are controlled to adjust the temperature of the EGR gas, and then the process is terminated.

一方、吸気温度検出装置２８Ａと、大気圧検出装置２３と、クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃのうちのいずれかが異常であると判定した場合、つまり、第１異常フラグ乃至第３異常フラグのうちのいずれかが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、制御装置５０は、ＥＧＲガス温度検出装置１７が正常であるか否かを判定する。具体的には、制御装置５０は、ＥＧＲガス温度検出装置１７の異常の有無を表す第４異常フラグを記憶装置５３から読み出し、第４異常フラグが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。 On the other hand, if it is determined that any one of the intake air temperature detection device 28A, the atmospheric pressure detection device 23, and the coolant temperature detection device (cooling water temperature detection device) 28C is abnormal, that is, the first abnormality flag to the first abnormality flag When it is determined that any one of the three abnormality flags is set to "ON" (S11: YES), the control device 50 proceeds to step S13. In step S13, the control device 50 determines whether the EGR gas temperature detection device 17 is normal. Specifically, the control device 50 reads out the fourth abnormality flag indicating whether or not the EGR gas temperature detection device 17 is abnormal from the storage device 53, and determines whether or not the fourth abnormality flag is set to "ON". do.

尚、制御装置５０は、不図示の処理において、ＥＧＲガス温度検出装置１７の異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第４異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。また、制御装置５０は、起動時に、第４異常フラグを「ＯＦＦ」に設定して、記憶装置５３に記憶する。 Note that the control device 50 determines whether there is an abnormality (for example, disconnection, short circuit, etc.) in the EGR gas temperature detection device 17 in a process (not shown). It reads out from the storage device 53, sets it to "ON", and stores it in the storage device 53 again. Further, the control device 50 sets the fourth abnormality flag to “OFF” and stores it in the storage device 53 at the time of startup.

そして、ＥＧＲガス温度検出装置１７が正常であると判定した場合、つまり、第４異常フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、制御装置５０は、ＥＧＲガス温度検出装置１７を介してＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度を検出して、記憶装置５３に記憶した後、後述のステップＳ１７に進む。 Then, when it is determined that the EGR gas temperature detection device 17 is normal, that is, when it is determined that the fourth abnormality flag is set to "OFF" (S13: YES), the control device 50 performs step Proceed to S14. In step S14, the control device 50 detects the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 via the EGR gas temperature detection device 17, stores it in the storage device 53, and then proceeds to step S17, which will be described later. move on.

一方、ＥＧＲガス温度検出装置１７が異常であると判定した場合、つまり、第４異常フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、制御装置５０は、排気温度検出装置２９によって排気マニホールド１２Ａの排気ガス温度を検出して記憶装置５３に記憶する。また、制御装置５０は、回転検出装置２２によってエンジン回転数を検出して記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ１６に進む。 On the other hand, when it is determined that the EGR gas temperature detection device 17 is abnormal, that is, when it is determined that the fourth abnormality flag is set to "ON" (S13: NO), the control device 50 performs step Proceed to S15. In step S<b>15 , the control device 50 detects the exhaust gas temperature of the exhaust manifold 12</b>A using the exhaust temperature detection device 29 and stores it in the storage device 53 . Further, the control device 50 detects the engine speed by the rotation detection device 22, stores it in the storage device 53, and then proceeds to step S16.

ステップＳ１６において、制御装置５０は、排気マニホールド１２Ａの排気ガスの温度と、エンジン回転数と燃料噴射量等の運転状態と、ＥＧＲ弁１４Ｂの制御状態とに基づいて、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を推定して、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度として記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、制御装置５０は、後述の流量比調整弁１４Ａの熱害発生及び燃焼不安定を回避するための「第１フェイルセーフ処理」を実行した後、当該処理を終了する。 In step S16, the control device 50 controls the temperature of the exhaust gas in the exhaust manifold 12A, the operating state such as the engine speed and the fuel injection amount, and the control state of the EGR valve 14B to control the EGR valve 14B to the EGR pipe 13. After estimating the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 and storing it in the storage device 53, the process proceeds to step S17. In step S17, the control device 50 executes a "first fail-safe process" for avoiding heat damage and combustion instability of the flow rate adjustment valve 14A, which will be described later, and then ends the process.

次に、「第１フェイルセーフ処理」について図３及び図４に基づいて説明する。図３に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を記憶装置５３から読み出し、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である上限閾値Ｔ１（例えば、２５０℃）以上であるか否かを判定する。尚、図４に示すように、上限閾値Ｔ１は、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生する熱害発生領域の最低のＥＧＲガス温度（例えば、３００℃）よりも所定温度（例えば、約５０℃）低い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。 Next, the "first fail-safe process" will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. As shown in FIG. 3, first, in step S111, the control device 50 reads out from the storage device 53 the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B into the EGR pipe 13, and sets the temperature of the EGR gas that does not cause heat damage to the flow ratio adjustment valve 14A. It is determined whether or not the temperature is equal to or higher than an upper threshold value T1 (for example, 250° C.), which is the upper limit of the gas temperature. As shown in FIG. 4, the upper limit threshold value T1 is the heat damage occurrence region where heat damage (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the coating material of the electromagnetic coil, etc.) occurs in the flow ratio adjustment valve 14A. A predetermined temperature (eg, about 50° C.) lower than the lowest EGR gas temperature (eg, 300° C.) is set and stored in advance in the storage device 53 .

そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が、上限閾値Ｔ１（例えば、２５０℃）以上であると判定した場合には（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、制御装置５０は、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、ＥＧＲクーラ１５を流れるＥＧＲガスの流量の流量比率Ｒを「１」に設定して、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂに流出するＥＧＲガス温度が低下するように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。 Then, when it is determined that the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 is equal to or higher than the upper threshold value T1 (for example, 250° C.) (S111: YES), the controller 50 proceeds to step S112. . In step S112, the control device 50 sets the flow ratio R of the flow rate of EGR gas flowing through the EGR cooler 15 to the total flow rate of EGR gas flowing through the EGR pipe 13 to "1". After the setting is made so that the temperature of the EGR gas flowing out to the valve 14B is lowered, the sub-process is finished and the process returns to the main flow chart.

具体的には、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全開状態（閉塞割合が０％）に設定して、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、ＥＧＲクーラ１５を流れてＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３を経由して吸気管１１Ｂに流れるように制御する。つまり、制御装置５０は、流量比調整弁１４ＡのＥＧＲクーラ１５側を全開状態にして、流量比調整弁１４Ａのバイパス配管１３Ｂ側を全閉状態に設定して、バイパス配管１３Ｂを流れて、ＥＧＲ弁１４Ｂに流れるＥＧＲガスの流量がゼロになるように制御する。 Specifically, the control device 50 sets the flow ratio adjustment valve 14A to the fully open state (the blockage ratio is 0%), and the total flow rate of the EGR gas flowing through the EGR pipe 13 flows through the EGR cooler 15 to the EGR valve The air is controlled to flow from 14B through the EGR pipe 13 to the intake pipe 11B. That is, the control device 50 fully opens the EGR cooler 15 side of the flow ratio adjusting valve 14A and fully closes the bypass pipe 13B side of the flow ratio adjusting valve 14A so that the EGR flows through the bypass pipe 13B. Control is performed so that the flow rate of the EGR gas flowing through the valve 14B is zero.

一方、上記ステップＳ１１１で、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が上限閾値Ｔ１（例えば、２５０℃）未満であると判定した場合には（Ｓ１１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が、失火等の燃焼不安定が発生しないＥＧＲガス温度の下限である下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）以下であるか否かを判定する。尚、図４に示すように、下限閾値Ｔ２は、上限閾値Ｔ１よりも所定温度（例えば、約５０℃）低く、且つ、失火等の燃焼不安定が発生する失火発生領域の最高のＥＧＲガス温度（例えば、１００℃）よりも所定温度（例えば１００℃）高い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。 On the other hand, when it is determined in step S111 that the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B into the EGR pipe 13 is lower than the upper threshold value T1 (for example, 250° C.) (S111: NO), the control device 50 The process proceeds to step S113. In step S113, the controller 50 determines that the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B into the EGR pipe 13 is equal to or lower than the lower limit threshold value T2 (for example, 200° C.) which is the lower limit of the EGR gas temperature at which combustion instability such as misfire does not occur. It is determined whether or not. As shown in FIG. 4, the lower threshold value T2 is lower than the upper threshold value T1 by a predetermined temperature (for example, about 50° C.), and the highest EGR gas temperature in the misfire occurrence region where combustion instability such as misfire occurs. A predetermined temperature (eg, 100° C.) higher than (eg, 100° C.) is set and stored in advance in the storage device 53 .

そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）以下であると判定した場合には（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、制御装置５０は、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、ＥＧＲクーラ１５を流れるＥＧＲガスの流量の流量比率Ｒを「ゼロ」に設定して、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂに流出するＥＧＲガスの温度が上昇するように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。 Then, when it is determined that the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 is equal to or lower than the lower threshold value T2 (for example, 200° C.) (S113: YES), the controller 50 proceeds to step S114. In step S114, the controller 50 sets the flow ratio R of the EGR gas flowing through the EGR cooler 15 to the total flow of EGR gas flowing through the EGR pipe 13 to "zero", and the EGR gas from the flow ratio adjusting valve 14A is set to "zero". After the temperature of the EGR gas flowing out to the valve 14B is set to rise, the sub-processing is finished and the process returns to the main flow chart.

具体的には、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定して、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、バイパス配管１３Ｂを流れてＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３を経由して吸気管１１Ｂに流れるように制御する。つまり、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定して、ＥＧＲクーラ１５を流れて、ＥＧＲ弁１４Ｂに流れるＥＧＲガスの流量が「ゼロ」になるように制御する。 Specifically, the control device 50 sets the flow ratio adjustment valve 14A to a fully closed state (blockage ratio is 100%), and the total flow rate of the EGR gas flowing through the EGR pipe 13 flows through the bypass pipe 13B to the EGR It is controlled to flow from the valve 14B through the EGR pipe 13 to the intake pipe 11B. That is, the control device 50 sets the flow ratio adjustment valve 14A to the fully closed state (the blockage ratio is 100%), and the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR cooler 15 and flowing through the EGR valve 14B becomes "zero". to control.

一方、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）より高い温度であると判定した場合には（Ｓ１１３：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。従って、流量比調整弁１４Ａの現在の開度（全開又は全閉の状態）が維持される。尚、エンジン始動時には、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定し、凝縮水の発生を防止する。 On the other hand, when it is determined that the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 is higher than the lower limit threshold value T2 (for example, 200° C.) (S113: NO), the control device 50 performs the sub-process to return to the main flow chart. Therefore, the current degree of opening (fully open or fully closed state) of the flow ratio adjusting valve 14A is maintained. When the engine is started, the control device 50 sets the flow ratio adjustment valve 14A to a fully closed state (the closing ratio is 100%) to prevent the generation of condensed water.

ここで、制御装置５０が第１フェイルセーフ処理を実行した場合における、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度変化の一例について図４に基づいて説明する。図４に示すように、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定して、つまり、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、バイパス配管１３Ｂを流れるように設定する。その結果、ＥＧＲガス温度特性曲線６５に示すように、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度は、上限閾値Ｔ１（例えば、約２５０℃）まで上昇する。これにより、失火等の燃焼不安定を回避することができる。 Here, an example of temperature change of the EGR gas flowing out from the flow ratio adjusting valve 14A to the EGR pipe 13 via the EGR valve 14B when the control device 50 executes the first fail-safe process will be described with reference to FIG. . As shown in FIG. 4, the flow ratio adjustment valve 14A is set to a fully closed state (blockage ratio is 100%), that is, the total flow rate of EGR gas flowing through the EGR pipe 13 is set to flow through the bypass pipe 13B. do. As a result, as shown in the EGR gas temperature characteristic curve 65, the temperature of the EGR gas flowing out from the flow ratio adjusting valve 14A to the EGR pipe 13 via the EGR valve 14B rises to the upper threshold value T1 (for example, about 250° C.). . As a result, combustion instability such as misfire can be avoided.

そして、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、上限閾値Ｔ１（例えば、約２５０℃）まで上昇すると、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全開状態（閉塞割合が０％）に設定して、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、ＥＧＲクーラ１５を流れるように設定する。その結果、ＥＧＲガス温度特性曲線６５に示すように、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度は、下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）まで低下する。 Then, when the temperature of the EGR gas flowing from the flow ratio adjustment valve 14A to the EGR pipe 13 via the EGR valve 14B rises to the upper threshold value T1 (for example, about 250° C.), the control device 50 closes the flow ratio adjustment valve 14A. The EGR pipe 13 is set to a fully open state (blockage rate is 0%), and the total flow rate of the EGR gas flowing through the EGR pipe 13 is set to flow through the EGR cooler 15 . As a result, as shown in the EGR gas temperature characteristic curve 65, the temperature of the EGR gas that flows from the flow ratio adjusting valve 14A to the EGR pipe 13 via the EGR valve 14B drops to the lower limit threshold value T2 (for example, 200°C).

続いて、再度、流量比調整弁１４Ａが全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定される。これにより、ＥＧＲガス温度特性曲線６５に示すように、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度は、下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）から上限閾値Ｔ１（例えば、約２５０℃）までの間を繰り返し変動することができる。従って、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。 Subsequently, the flow ratio adjusting valve 14A is again set to the fully closed state (blockage ratio is 100%). As a result, as shown in the EGR gas temperature characteristic curve 65, the temperature of the EGR gas that flows from the flow ratio adjusting valve 14A to the EGR pipe 13 via the EGR valve 14B changes from the lower limit threshold value T2 (for example, 200° C.) to the upper limit threshold value T1. (eg, about 250° C.). Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of heat damage (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the coating material of the electromagnetic coil, etc.) in the flow ratio adjustment valve 14A, and at the same time, combustion failure such as misfire can be prevented. Stabilization can be prevented.

ここで、制御装置５０は、異常判定装置、回避制御装置、上限判定部、下限判定部、熱害判定部、ＥＧＲ制御装置の一例として機能する。回転検出装置２２は、エンジン回転数検出装置の一例として機能する。各シリンダ４５Ａ～４５Ｄは、気筒の一例として機能する。各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄは、燃料噴射装置の一例として機能する。クーラント温度検出装置２８Ｃは、冷却水温度検出装置の一例として機能する。 Here, the control device 50 functions as an example of an abnormality determination device, an avoidance control device, an upper limit determination section, a lower limit determination section, a heat damage determination section, and an EGR control device. The rotation detection device 22 functions as an example of an engine speed detection device. Each cylinder 45A-45D functions as an example of a cylinder. Each injector 43A-43D functions as an example of a fuel injection device. The coolant temperature detection device 28C functions as an example of a cooling water temperature detection device.

［第２実施形態］
次に、本発明に係る内燃機関を具体化した第２実施形態について図５及び図６に基づいて説明する。尚、以下の説明において、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一符号は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。また、図５にフローチャートで示されるプログラムは、記憶装置５３に予め記憶されている。 [Second embodiment]
Next, a second embodiment of the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. In the following description, the same reference numerals as those of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment indicate the same or corresponding parts as those of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment. 5 is stored in the storage device 53 in advance.

第２実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理等は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、制御装置５０は、上記ステップＳ１７において、上記「第１フェイルセーフ処理」に替えて、「第２フェイルセーフ処理」を実行する点で異なっている。 The configuration and control processing of the internal combustion engine 10 according to the second embodiment are substantially the same as the configuration and control processing of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment. However, the control device 50 differs in that it executes the "second fail-safe process" instead of the "first fail-safe process" in step S17.

第２フェイルセーフ処理について図５及び図６に基づいて説明する。図５に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を記憶装置５３から読み出し、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）以上であるか否かを判定する。尚、図６に示すように、熱害閾値Ｔ３は、上記上限閾値Ｔ１よりも少し高く（例えば、約３０℃高い）温度で、且つ、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生する熱害発生領域の最低のＥＧＲガス温度（例えば、３００℃）よりも所定温度（例えば、約２０℃）低い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。 The second fail-safe process will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. As shown in FIG. 5, first, in step S211, the control device 50 reads out from the storage device 53 the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B into the EGR pipe 13, and determines the EGR gas temperature that does not cause heat damage to the flow ratio adjustment valve 14A. It is determined whether or not the gas temperature is equal to or higher than a heat damage threshold T3 (for example, 280° C.), which is the upper limit of the gas temperature. As shown in FIG. 6, the heat damage threshold value T3 is a temperature slightly higher than the upper limit threshold value T1 (for example, about 30° C. higher), and the flow rate adjustment valve 14A is affected by heat damage (for example, due to the sealing material). is set to a predetermined temperature (e.g., about 20° C.) lower than the lowest EGR gas temperature (e.g., 300° C.) in the heat damage generation region where heat damage occurs, and It is stored in advance in the storage device 53 .

そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）以上であると判定した場合には（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉鎖割合を最大閉鎖値Ｐ１（例えば、約９０％）に設定し、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの流量を低減した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。これにより、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａに流れるＥＧＲガスの流量がほぼゼロになるように制御する。 Then, if the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 is equal to or higher than the heat damage threshold T3 (for example, 280° C.), which is the upper limit of the EGR gas temperature at which heat damage does not occur to the flow rate adjustment valve 14A. When determined (S211: YES), the control device 50 proceeds to step S212. In step S212, the control device 50 sets the closing ratio of the EGR valve 14B to the maximum closing value P1 (for example, about 90%), reduces the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR pipe 13, and then ends the sub-processing. to return to the main flow chart. As a result, the control device 50 controls the flow rate of the EGR gas flowing through the flow rate adjustment valve 14A to be substantially zero.

一方、上記ステップＳ２１１で、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が、熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）未満であると判定した場合には（Ｓ２１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度に対応づけられたＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合をマップ６６（図６参照）から求める。そして、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４Ｂを当該閉塞割合に設定し、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの流量を調整した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。 On the other hand, when it is determined in step S211 that the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B into the EGR pipe 13 is lower than the heat damage threshold T3 (for example, 280° C.) (S211: NO), the controller 50 goes to step S213. In step S213, the control device 50 obtains from the map 66 (see FIG. 6) the closing rate of the EGR valve 14B corresponding to the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13. FIG. Then, the control device 50 sets the EGR valve 14B to the closing ratio, adjusts the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR pipe 13, and then terminates the sub-processing and returns to the main flowchart.

尚、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度に対応づけられたＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合のマップ６６は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、記憶装置５３に予め記憶されている。例えば、図６に示すように、マップ６６は、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）の際に、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合が約９０％に設定され、ＥＧＲ弁１４Ｂがほぼ閉じられる。 The map 66 of the closing ratio of the EGR valve 14B, which is associated with the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13, is acquired in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment, and stored in a storage device. 53 is stored in advance. For example, as shown in FIG. 6, in the map 66, when the temperature of the EGR gas is the heat damage threshold value T3 (for example, 280° C.), the closing rate of the EGR valve 14B is set to about 90%, and the EGR valve 14B is almost closed.

そして、マップ６６は、ＥＧＲガスの温度が、熱害閾値Ｔ３から上記下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）まで低下するに従って、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合は、約５０％まで徐々に低下するように設定されている。また、ＥＧＲガスの温度が上記下限閾値Ｔ２より低い場合には、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合は、５０％に固定され、各シリンダ４５Ａ～４５Ｄに供給される吸気の温度低下を抑制している。 The map 66 indicates that as the EGR gas temperature decreases from the heat damage threshold value T3 to the lower threshold value T2 (for example, 200° C.), the closing rate of the EGR valve 14B gradually decreases to about 50%. is set. Further, when the temperature of the EGR gas is lower than the lower limit threshold value T2, the closing ratio of the EGR valve 14B is fixed at 50% to suppress the temperature drop of the intake air supplied to each cylinder 45A-45D.

これにより、マップ６６に示すように、ＥＧＲガス温度の下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）から熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）までの変化に対応して、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合が約５０％から約９０％まで変化して、ＥＧＲガス温度の上昇に伴って、流量比調整弁１４Ａに流入するＥＧＲガスの流量が低減される。従って、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。 As a result, as shown in the map 66, the closing ratio of the EGR valve 14B is approximately It changes from 50% to about 90%, and the flow rate of EGR gas flowing into the flow ratio control valve 14A is reduced as the EGR gas temperature rises. Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of heat damage (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the coating material of the electromagnetic coil, etc.) in the flow ratio adjustment valve 14A, and at the same time, combustion failure such as misfire can be prevented. Stabilization can be prevented.

［第３実施形態］
次に、本発明に係る内燃機関を具体化した第３実施形態について図７及び図８に基づいて説明する。尚、以下の説明において、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一符号は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。また、図７にフローチャートで示されるプログラムは、記憶装置５３に予め記憶されている。 [Third embodiment]
Next, a third embodiment of the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. In the following description, the same reference numerals as those of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment indicate the same or corresponding parts as those of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment. 7 is stored in the storage device 53 in advance.

第３実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理等は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、制御装置５０は、上記ステップＳ１７において、上記「第１フェイルセーフ処理」に替えて、「第３フェイルセーフ処理」を実行する点で異なっている。 The configuration and control processing of the internal combustion engine 10 according to the third embodiment are substantially the same as the configuration and control processing of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment. However, the control device 50 is different in that it executes the "third fail-safe process" instead of the "first fail-safe process" in step S17.

第３フェイルセーフ処理について図７及び図８に基づいて説明する。図７に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を記憶装置５３から読み出し、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ５（例えば、２７０℃）以上であるか否かを判定する。尚、図８に示すように、熱害閾値Ｔ５は、上記上限閾値Ｔ１よりも少し高く（例えば、約２０℃高い）温度で、且つ、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生する熱害発生領域の最低のＥＧＲガス温度（例えば、３００℃）よりも所定温度（例えば、約３０℃）低い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。 The third fail-safe process will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. As shown in FIG. 7, first, in step S311, the control device 50 reads out from the storage device 53 the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B into the EGR pipe 13, and determines the temperature of the EGR gas that does not cause heat damage to the flow ratio adjustment valve 14A. It is determined whether or not the gas temperature is equal to or higher than a heat damage threshold T5 (for example, 270° C.), which is the upper limit of the gas temperature. As shown in FIG. 8, the heat damage threshold value T5 is a temperature slightly higher than the upper limit threshold value T1 (for example, about 20° C. higher), and the flow rate adjustment valve 14A is affected by heat damage (for example, due to the sealing material). is set to a predetermined temperature (e.g., about 30° C.) lower than the lowest EGR gas temperature (e.g., 300° C.) in the heat damage generation region where heat damage occurs, and It is stored in advance in the storage device 53 .

そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ５（例えば、２７０℃）以上であると判定した場合には（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２において、制御装置５０は、回転検出装置２２によってエンジン回転数を検出して記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ３１３に進む。 Then, if the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B to the EGR pipe 13 is equal to or higher than the heat damage threshold value T5 (for example, 270° C.) which is the upper limit of the EGR gas temperature at which heat damage does not occur to the flow ratio adjustment valve 14A. If so (S311: YES), the controller 50 proceeds to step S312. In step S312, the control device 50 detects the engine speed by the rotation detection device 22, stores it in the storage device 53, and then proceeds to step S313.

ステップＳ３１３において、制御装置５０は、検出したエンジン回転数とＥＧＲガス温度との組み合わせに応じた燃料の噴射量制限値を記憶装置５３に記憶する最大噴射量制限マップから読み出し、記憶装置５３に記憶する。そして、制御装置５０は、各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄから噴射する燃料噴射量が噴射量制限値を超える場合には、当該噴射量制限値になるように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。これにより、制御装置５０は、排気ガス温度の上昇を抑制して、ＥＧＲガスの温度を下げることができ、流量比調整弁１４Ａの熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）の発生を抑制できる。 In step S313, the control device 50 reads the fuel injection amount limit value corresponding to the detected combination of the engine speed and the EGR gas temperature from the maximum injection amount limit map stored in the storage device 53, and stores it in the storage device 53. do. Then, when the fuel injection amount injected from each of the injectors 43A to 43D exceeds the injection amount limit value, the control device 50 sets the injection amount limit value to the injection amount limit value, and then terminates the sub-processing to complete the main process. Return to flowchart. As a result, the control device 50 can suppress an increase in the temperature of the exhaust gas, lower the temperature of the EGR gas, and cause heat damage to the flow ratio adjustment valve 14A (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the coating material of the electromagnetic coil, etc.). deterioration, etc.) can be suppressed.

ここで、最大噴射量制限マップの一例について図８に基づいて説明する。図８に示すように、最大噴射量制限マップは、横軸のエンジン回転数と縦軸のＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度の各組み合わせに対応する燃料の噴射量制限値が記憶されている。最大噴射量制限マップにおいて、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）以上で、且つ、エンジン回転数が、例えば、２２００（ｒｐｍ）以上の場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）が増加しないように設定されている。また、最大噴射量制限マップにおいて、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より高くなるほど、燃料の噴射量制限値が少なくなるように設定されている。 An example of the maximum injection amount limit map will now be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the maximum injection amount limit map stores a fuel injection amount limit value corresponding to each combination of the engine speed on the horizontal axis and the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B on the vertical axis. there is In the maximum injection amount limit map, when the temperature of the EGR gas flowing out of the EGR valve 14B is equal to or higher than the heat damage threshold value T5 (approximately 270° C.) and the engine speed is, for example, 2200 (rpm) or higher, fuel is set so as not to increase the injection amount limit value (mm 3 /stroke). Further, in the maximum injection amount limit map, the fuel injection amount limit value is set to decrease as the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B becomes higher than the heat damage threshold value T5 (approximately 270° C.).

一方、上記ステップＳ３１１で、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、熱害閾値Ｔ５（例えば、２７０℃）未満であると判定した場合には（Ｓ３１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４において、制御装置５０は、回転検出装置２２によってエンジン回転数を検出して記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ３１５に進む。 On the other hand, when it is determined in step S311 that the temperature of the EGR gas flowing out of the EGR valve 14B into the EGR pipe 13 is less than the heat damage threshold T5 (for example, 270° C.) (S311: NO), the control device 50 proceeds to step S314. In step S314, the control device 50 detects the engine speed by the rotation detection device 22 and stores it in the storage device 53, and then proceeds to step S315.

ステップＳ３１５において、制御装置５０は、検出したエンジン回転数とＥＧＲガス温度との組み合わせに応じた燃料の噴射量制限値を記憶装置５３に記憶する最大噴射量制限マップから読み出し、記憶装置５３に記憶する。そして、制御装置５０は、各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄから噴射する燃料噴射量が噴射量制限値を超える場合には、当該噴射量制限値になるように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。 In step S315, the control device 50 reads the fuel injection amount limit value corresponding to the detected combination of the engine speed and the EGR gas temperature from the maximum injection amount limit map stored in the storage device 53, and stores it in the storage device 53. do. Then, when the fuel injection amount injected from each of the injectors 43A to 43D exceeds the injection amount limit value, the control device 50 sets the injection amount limit value to the injection amount limit value, and then terminates the sub-processing to complete the main process. Return to flowchart.

ここで、図８に示すように、最大噴射量制限マップにおいて、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より低い場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）は、エンジン回転数に応じて増加するように設定されている。従って、制御装置５０は、負荷に応じて、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）を設定する。 Here, as shown in FIG. 8, in the maximum injection amount limit map, when the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B is lower than the heat damage threshold value T5 (approximately 270° C.), the fuel injection amount limit value ( mm 3 /stroke) is set to increase according to the engine speed. Therefore, the control device 50 sets the fuel injection amount limit value (mm 3 /stroke) according to the load.

従って、最大噴射量制限マップに示すように、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）以上で、且つ、エンジン回転数が、例えば、２２００（ｒｐｍ）以上の場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）が、エンジン回転数に応じて増加しない。更に、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より高くなるほど、燃料の噴射量制限値が少なくなる。 Therefore, as shown in the maximum injection amount restriction map, the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B is equal to or higher than the heat damage threshold value T5 (approximately 270° C.) and the engine speed is equal to or higher than, for example, 2200 (rpm). In this case, the fuel injection amount limit value (mm 3 /stroke) does not increase according to the engine speed. Furthermore, the higher the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B is than the heat damage threshold T5 (approximately 270° C.), the smaller the fuel injection amount limit value.

これにより、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より高くなるほど、各シリンダ４５Ａ～４５Ｄに各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄから噴射される燃料の最大噴射量が少なくなるため、排気ガス温度を抑制して、ＥＧＲガスの温度を下げることができ、流量比調整弁１４Ａの熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができる。 As a result, the higher the temperature of the EGR gas flowing out of the EGR valve 14B is than the heat damage threshold T5 (approximately 270° C.), the smaller the maximum injection amount of fuel injected from the injectors 43A to 43D into the cylinders 45A to 45D. Therefore, the temperature of the EGR gas can be lowered by suppressing the temperature of the exhaust gas, and heat damage to the flow ratio adjustment valve 14A (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the coating material of the electromagnetic coil, etc.) occurs. can be reliably prevented.

また、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より低い場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）は、エンジン回転数に応じて増加するように設定されている。従って、制御装置５０は、負荷に応じて、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）を増加させることができ、排気ガス温度を上昇させて、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。 Further, when the temperature of the EGR gas flowing out from the EGR valve 14B is lower than the heat damage threshold value T5 (approximately 270° C.), the fuel injection amount limit value (mm 3 /stroke) increases according to the engine speed. is set to Therefore, the control device 50 can increase the fuel injection amount limit value (mm 3 /stroke) according to the load, raise the exhaust gas temperature, and prevent combustion instability such as misfiring. can be done.

尚、本発明は前記第１実施形態乃至第３実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。尚、以下の説明において上記図１～図４の前記第１実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記第１実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。 The present invention is not limited to the first to third embodiments, and various improvements, modifications, additions, and deletions can be made without departing from the scope of the present invention. be. For example, it may be as follows. In the following description, the same reference numerals as those of the internal combustion engine 10 and the like according to the first embodiment in FIGS. 1 to 4 denote the same or corresponding parts as the internal combustion engine 10 and the like according to the first embodiment. .

（Ａ）例えば、第２実施形態及び第３実施形態に係る内燃機関１０において、流量比調整弁１４Ａは、ＥＧＲ配管１３とバイパス配管１３Ｂとの分岐部に設けてもよい。この構成においても、吸気温度検出装置２８Ａと、大気圧検出装置２３と、クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃのうちのいずれかが異常である場合に、流量比調整弁１４Ａの熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。 (A) For example, in the internal combustion engine 10 according to the second embodiment and the third embodiment, the flow ratio adjusting valve 14A may be provided at the branching portion between the EGR pipe 13 and the bypass pipe 13B. Also in this configuration, when any one of the intake air temperature detection device 28A, the atmospheric pressure detection device 23, and the coolant temperature detection device (cooling water temperature detection device) 28C is abnormal, the heat of the flow ratio adjustment valve 14A is detected. It is possible to reliably prevent the occurrence of damage (for example, deterioration of the sealing material, deterioration of the coating material of the electromagnetic coil, etc.), and also prevent unstable combustion such as misfire.

（Ｂ）前記第１実施形態乃至第３実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。 (B) Numerical values used in the description of the first to third embodiments are examples, and are not limited to these numerical values. Greater than (≧), less than (≦), greater than (>), less than (<), etc. may or may not include an equal sign.

１０ 内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ 吸気管
１２Ｂ 排気管
１３ ＥＧＲ配管
１３Ｂ バイパス配管
１４Ａ 流量比調整弁
１４Ｂ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲクーラ
１７ ＥＧＲガス温度検出装置
２２ 回転検出装置
２３ 大気圧検出装置
２８Ａ 吸気温度検出装置
２８Ｃ クーラント温度検出装置
４３Ａ～４３Ｄ インジェクタ
４５Ａ～４５Ｄ シリンダ
５０ 制御装置 10 Internal combustion engine 11A, 11B Intake pipe 12B Exhaust pipe 13 EGR pipe 13B Bypass pipe 14A Flow ratio adjustment valve 14B EGR valve 15 EGR cooler 17 EGR gas temperature detection device 22 Rotation detection device 23 Atmospheric pressure detection device 28A Intake temperature detection device 28C Coolant Temperature detector 43A-43D Injector 45A-45D Cylinder 50 Control device

Claims (6)

内燃機関の排気管と吸気管とを接続するＥＧＲ配管と、
ＥＧＲ配管に配置された水冷式のＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲクーラの上流側から分岐して、前記ＥＧＲクーラを迂回して前記ＥＧＲ配管に接続されるバイパス配管と、
前記ＥＧＲ配管を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、前記ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスの流量の流量比率を調整する流量比調整弁と、
前記バイパス配管が前記ＥＧＲ配管に接続される接続部よりも下流側に配置されて、前記ＥＧＲ配管から前記吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ配管の前記ＥＧＲ弁よりも下流側に配置されて、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度検出装置と、
前記流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサのうちのいずれかが異常であるか否かを判定する異常判定装置と、
前記異常判定装置によって前記複数のセンサのうちのいずれかが異常であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に基づいて前記流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避するように制御する回避制御装置と、
を備えた、
内燃機関。 an EGR pipe that connects an exhaust pipe and an intake pipe of an internal combustion engine;
A water-cooled EGR cooler arranged in the EGR pipe,
a bypass pipe branching from the upstream side of the EGR cooler and connected to the EGR pipe bypassing the EGR cooler;
a flow ratio adjustment valve that adjusts a flow rate ratio of the flow rate of EGR gas flowing through the EGR cooler to the total flow rate of EGR gas flowing through the EGR pipe;
an EGR valve arranged downstream of a connecting portion where the bypass pipe is connected to the EGR pipe and adjusting a flow rate of EGR gas flowing from the EGR pipe to the intake pipe;
an EGR gas temperature detection device arranged downstream of the EGR valve in the EGR pipe to detect the temperature of EGR gas;
an abnormality determination device that determines whether any of a plurality of sensors necessary for controlling the flow rate adjustment valve is abnormal;
When the abnormality determination device determines that any one of the plurality of sensors is abnormal, the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is used to determine the temperature of the flow rate adjustment valve. an avoidance control device that controls to avoid the occurrence of damage and combustion instability;
with
internal combustion engine. 請求項１に記載の内燃機関において、
前記回避制御装置は、
前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限閾値以上であるか否かを判定する上限判定部と、
前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が燃焼不安定が発生しない下限閾値以下であるか否かを判定する下限判定部と、
を有し、
前記上限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定された場合には、前記下限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定されるまで、前記流量比率が１となるように前記流量比調整弁を制御し、
前記下限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定された場合には、前記上限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定されるまで、前記流量比率がゼロとなるように前記流量比調整弁を制御する、
内燃機関。 The internal combustion engine of claim 1,
The avoidance control device
an upper limit determination unit that determines whether the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than an upper limit threshold at which heat damage to the flow rate adjustment valve does not occur;
a lower limit determination unit that determines whether or not the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or lower than the lower limit threshold at which combustion instability does not occur;
has
When the upper limit determination unit determines that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than the upper threshold value, the lower limit determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or lower than the lower limit threshold value. Control the flow ratio adjustment valve so that the flow ratio is 1 until it is determined that there is,
When the lower limit determination unit determines that the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or lower than the lower threshold, the upper limit determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the upper threshold. Control the flow ratio adjustment valve so that the flow ratio is zero until it is determined that there is
internal combustion engine. 請求項１に記載の内燃機関において、
前記回避制御装置は、
前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、
前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に応じた所定の最大閉塞割合よりも低い閉塞割合に前記ＥＧＲ弁を設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を調整し、
前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、前記ＥＧＲ弁を前記最大閉塞割合に設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を低減するように制御する、
内燃機関。 The internal combustion engine of claim 1,
The avoidance control device
a heat damage determination unit that determines whether the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than a heat damage threshold, which is an upper limit at which heat damage to the flow rate adjustment valve does not occur;
When the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is less than the heat damage threshold value, the EGR gas temperature detected by the EGR gas temperature detection device is lower than a predetermined maximum blockage rate corresponding to the temperature of the EGR gas. setting the EGR valve to a low blockage rate to adjust the flow rate of the EGR gas flowing into the intake pipe;
When the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the heat damage threshold, the EGR valve is set to the maximum closing ratio to reduce the flow rate of the EGR gas flowing through the intake pipe. control to
internal combustion engine. 請求項１に記載の内燃機関において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、
を備え、
前記回避制御装置は、
前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、
前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御し、
前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数において、前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、ＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値よりも高くなるに従って、前記噴射量制限値を引き下げるように制御する、
内燃機関。 The internal combustion engine of claim 1,
an engine speed detection device that detects the engine speed;
a fuel injector configured to inject fuel into a cylinder of the internal combustion engine;
with
The avoidance control device
a heat damage determination unit that determines whether the temperature of the EGR gas detected by the EGR gas temperature detection device is equal to or higher than a heat damage threshold, which is an upper limit at which heat damage to the flow rate adjustment valve does not occur;
When the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is less than the heat damage threshold value, the injection amount of the fuel injected from the fuel injection device is adjusted according to the engine speed equal to or higher than a predetermined speed. Control to keep the injection amount below the limit value,
When the heat damage determination unit determines that the temperature of the EGR gas is equal to or higher than the heat damage threshold, the injection amount of fuel injected from the fuel injection device at an engine speed equal to or higher than a predetermined speed is controlled to be equal to or lower than the injection amount limit value, and as the temperature of EGR gas becomes higher than the heat damage threshold value, the injection amount limit value is controlled to be lowered.
internal combustion engine. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関において、
前記異常判定装置によって前記複数のセンサが全て正常であると判定された場合には、前記複数のセンサによって検出された検出結果に基づいて前記内燃機関の気筒内に吸入される吸気の温度を目標吸気温度に近づけるように前記ＥＧＲ弁と前記流量比調整弁を制御するＥＧＲ制御装置を備えた、
内燃機関。 In the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
When the abnormality determination device determines that all of the plurality of sensors are normal, the temperature of the intake air drawn into the cylinder of the internal combustion engine is set as a target based on the detection results detected by the plurality of sensors. An EGR control device that controls the EGR valve and the flow rate adjustment valve so as to approach the intake air temperature,
internal combustion engine. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関において、
前記複数のセンサは、
前記吸気管に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出装置と、
前記ＥＧＲクーラに供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置と、
を含む、
内燃機関。 In the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The plurality of sensors are
an intake air temperature detection device that detects the temperature of intake air flowing into the intake pipe;
a cooling water temperature detection device that detects the temperature of cooling water supplied to the EGR cooler;
an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure;
including,
internal combustion engine.
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