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JP2018204487A - EGR control device and EGR control program - Google Patents

EGR control device and EGR control program Download PDF

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JP2018204487A
JP2018204487A JP2017109072A JP2017109072A JP2018204487A JP 2018204487 A JP2018204487 A JP 2018204487A JP 2017109072 A JP2017109072 A JP 2017109072A JP 2017109072 A JP2017109072 A JP 2017109072A JP 2018204487 A JP2018204487 A JP 2018204487A
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JP
Japan
Prior art keywords
compressor
egr
path
turbocharger
recirculated
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017109072A
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Japanese (ja)
Inventor
智行 秋田
Tomoyuki Akita
智行 秋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

【課題】ターボ過給機、圧縮機、及び2種類の排気再循環部を備えた内燃機関のEGRを効率的に制御可能なEGR制御装置及びEGR制御プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】ターボ過給機34に対して電動コンプレッサ32を直列に接続する直列用吸気経路、並列に接続する並列用吸気経路、または電動コンプレッサ32をバイパスするバイパス用吸気経路に内燃機関38の吸気経路を切り替えるバルブB〜D22〜26と、HPL−EGR機構40によるEGRガスの還流、LPL−EGR機構42によるEGRガスの還流、HPL−EGR機構40及びLPL−EGR機構42の各々によるEGRガスの還流、またはEGRガスの還流なしに切り替えるバルブA20及びバルブE28と、予め定めた運転条件に基づいて、電動コンプレッサモータ30、及び各バルブA〜E20〜28の各々を制御する制御部と、を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EGR control device and an EGR control program capable of efficiently controlling EGR of an internal combustion engine provided with a turbocharger, a compressor, and two kinds of exhaust gas recirculation units. SOLUTION: An internal combustion engine 38 is connected to a series intake path connecting an electric compressor 32 in series to a turbocharger 34, a parallel intake path connecting in parallel, or a bypass intake path bypassing the electric compressor 32. Valves B to D22 to 26 for switching the intake path and EGR gas recirculation by the HPL-EGR mechanism 40, EGR gas recirculation by the LPL-EGR mechanism 42, EGR gas by each of the HPL-EGR mechanism 40 and the LPL-EGR mechanism 42 Valve A20 and valve E28 that are switched to each other without recirculation of EGR gas or EGR gas, and a control unit that controls each of the electric compressor motor 30 and each of the valves A to E20 to 28 based on a predetermined operating condition. Prepare [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、LPL(Low Pressure Loop)−EGR(Exhaust Gas Recirculation)機構及びHPL(High Pressure Loop)−EGR機構を備えて排気ガスを吸気経路に還流するEGRの制御を行うEGR制御装置及びEGR制御プログラムに関する。   The present invention is provided with an EGR control device and an EGR control that are equipped with an LPL (Low Pressure Loop) -EGR (Exhaust Gas Recirculation) mechanism and an HPL (High Pressure Loop) -EGR mechanism to control EGR to recirculate exhaust gas to an intake passage. Regarding the program.

EGR制御装置としては種々の技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の技術では、エンジンは、過給機、EGR通路に設けられた電動コンプレッサ、LPL−EGR機構、及びHPL−EGR機構を備えて、エンジンの運転状況に応じてEGRを制御している。   Various technologies have been proposed as EGR control devices. For example, in the technique described in Patent Document 1, the engine includes a supercharger, an electric compressor provided in an EGR passage, an LPL-EGR mechanism, and an HPL-EGR mechanism, and performs EGR according to the operating state of the engine. I have control.

具体的には、エンジンの燃焼室には、吸気通路が接続する吸気ポートと、排気通路から分岐したEGR通路が接続するEGRポートが接続されている。また、EGR通路には電動コンプレッサが設けられている。そして、エンジン負荷が軽負荷の場合、HPL−EGRによるEGRガスをEGR通路を介してEGRポートからエンジンに供給する。また、エンジン負荷が高負荷の場合、EGR通路を介して排気ガスが電動コンプレッサに流入するようにバルブが開閉され、LPL−EGRによるEGRガスをEGRポートからエンジンに供給する。さらに、加速時の場合、電動コンプレッサと過給機が直列に接続され、吸気ポート及びEGRポートから新気を供給する。   Specifically, an intake port connected to the intake passage and an EGR port connected to an EGR passage branched from the exhaust passage are connected to the combustion chamber of the engine. An electric compressor is provided in the EGR passage. When the engine load is light, EGR gas from HPL-EGR is supplied to the engine from the EGR port via the EGR passage. When the engine load is high, the valve is opened and closed so that the exhaust gas flows into the electric compressor through the EGR passage, and the EGR gas from the LPL-EGR is supplied to the engine from the EGR port. Further, when accelerating, the electric compressor and the supercharger are connected in series to supply fresh air from the intake port and the EGR port.

特開2005−23900号公報JP-A-2005-23900

しかしながら、特許文献1では、LPL−EGR通路が設けられているが、電動コンプレッサを作動しないと、LPLーEGRによるEGRガスを供給することができない。定常運転時に電動コンプレッサを使用すると過給に電気を消費するため、燃費が悪化する。そのため、過給機の過給で運転可能な領域は電動コンプレッサを使用せずに定常運転することが望ましいが、電動コンプレッサを使用しない定常運転時では、LPL−EGRによる触媒暖機効果を得ることができない。また、軽負荷時におけるタービンへの排気流量の低下により過給機効率が低下し燃費が悪化するなどの問題が生じるため、改善の余地がある。   However, in Patent Document 1, an LPL-EGR passage is provided, but unless the electric compressor is operated, EGR gas by LPL-EGR cannot be supplied. If an electric compressor is used during steady operation, electricity is consumed for supercharging, resulting in poor fuel consumption. For this reason, it is desirable to perform steady operation without using an electric compressor in a region that can be operated by supercharging of the supercharger. However, in steady operation without using an electric compressor, a catalyst warm-up effect can be obtained by LPL-EGR. I can't. In addition, there is room for improvement because problems such as reduction in supercharger efficiency and deterioration in fuel efficiency occur due to a decrease in the exhaust flow rate to the turbine at light loads.

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、ターボ過給機、圧縮機、及び2種類の排気再循環部を備えた内燃機関のEGRを効率的に制御可能なEGR制御装置及びEGR制御プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above facts, and is an EGR control device capable of efficiently controlling EGR of an internal combustion engine having a turbocharger, a compressor, and two types of exhaust gas recirculation units, and An object is to provide an EGR control program.

上記目的を達成するために本発明に係るEGR制御装置は、排気圧力を利用して吸入空気を圧縮するターボ過給機に対して、吸入空気の圧縮と非圧縮とを切り替え可能な圧縮機を直列に接続する直列経路、前記ターボ過給機に対して前記圧縮機を並列に接続する並列経路、または前記圧縮機をバイパスするバイパス経路に内燃機関の吸気経路を切り替える経路切替部と、排気経路から取り出したEGRガスを前記ターボ過給機より吸気下流側の吸気経路に還流する第1排気再循環部によるEGRガスの還流、前記第1排気再循環部より排気下流側の排気経路から取り出したEGRガスを、前記ターボ過給機より吸気上流側の吸気経路に還流する第2排気再循環部によるEGRガスの還流、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によるEGRガスの還流、またはEGRガスの還流なしに切り替えるEGR切替部と、内燃機関の予め定めた運転条件に基づいて、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する制御部と、を備える。   In order to achieve the above object, an EGR control device according to the present invention provides a compressor capable of switching between compression and non-compression of intake air with respect to a turbocharger that compresses intake air using exhaust pressure. A path switching unit that switches the intake path of the internal combustion engine to a serial path that is connected in series, a parallel path that connects the compressor in parallel to the turbocharger, or a bypass path that bypasses the compressor; and an exhaust path The EGR gas taken out from the exhaust gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit that recirculates the EGR gas from the turbocharger to the intake air downstream side of the turbocharger, and is taken out from the exhaust gas downstream side of the first exhaust gas recirculation unit Recirculation of EGR gas by a second exhaust recirculation unit that recirculates EGR gas to the intake path upstream of the turbocharger, and each of the first exhaust recirculation unit and the second exhaust recirculation unit Based on the EGR switching unit that switches EGR gas recirculation or no EGR gas recirculation, and the predetermined operating condition of the internal combustion engine, the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit are controlled. A control unit.

前記直列経路は、前記ターボ過給機の吸気下流側に前記ターボ過給機に対して前記圧縮機を直列に接続してもよい。   The serial path may connect the compressor in series to the turbocharger on the intake downstream side of the turbocharger.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件、かつ前記第2排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to perform the turbocharging when a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that does not require compression of intake air by the compressor, and a recirculation of EGR gas by the second exhaust recirculation unit. In an operating condition where the operating point of the machine does not reach a flow rate higher than the extreme value of efficiency, the intake path is switched to the bypass path while the compressor is in an uncompressed state, and EGR gas is Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so as to recirculate.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件、前記第2排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量となる運転条件、かつ前記第1排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記動作点が効率の極値より低流量側となる運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit includes a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition for which compression of intake air by the compressor is unnecessary, and the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit When the operating point is an operating condition where the flow rate is higher than the extreme value of efficiency, and the operating point when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit is lower than the extreme value of efficiency. Further, the compression is performed so that the intake passage is switched to the bypass passage while the compressor is in an uncompressed state, and the EGR gas is recirculated by each of the first exhaust recirculation unit and the second exhaust recirculation unit. Each of the machine, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件、前記第2排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量となる運転条件、かつ前記第1排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit includes a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition for which compression of intake air by the compressor is unnecessary, and the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit When the operating point is an operating condition in which the flow rate is higher than the extreme value of efficiency and the operating point when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit is not lower than the extreme value of efficiency. Further, the compressor, the path switching unit, and the EGR are switched so that the intake path is switched to the bypass path while the compressor is in an uncompressed state, and the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit. Each of the switching units may be controlled.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The controller is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition where the compressor needs to compress intake air, and the compressor is in a compressed state. (2) When the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit does not reach a higher flow rate than the extreme value of efficiency, the compressor is in a compressed state and the intake path is Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled such that the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit by switching to the series path.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側となる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合、または、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側になる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率の方が、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率より高い運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit after switching, the operating condition of the turbocharger becomes a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake air while the compressor is in a compressed state When the operating condition of the turbocharger when the path is switched to the parallel path and the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit does not reach the higher flow rate side than the extreme value of efficiency, or EGR Gas A predetermined operating condition for flowing, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and switching the intake path to a serial path when the compressor is in compression, and EGR gas is generated by the second exhaust recirculation unit. The operating condition in which the operating point of the turbocharger when recirculated is higher than the extreme value of the efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is switched to the series path and the first exhaust gas recirculation is performed. Operating conditions in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the unit is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is switched to the parallel path and the The operating conditions of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit are operating conditions in which the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, and the intake passage is connected in series. Switch to route The operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit, and the first exhaust gas recirculation unit by switching the intake path to the serial path when the compressor is compressed. The efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by switching the intake path to the parallel path while the compressor is in compression is the second exhaust. The operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the recirculation unit, and the intake path is switched to the parallel path while the compressor is compressed, and the EGR gas is generated by the first exhaust recirculation unit. When the operating condition is higher than the efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when recirculating, the compressor switches the intake path to the series path in a compressed state, and the first Exhaust gas recirculation Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so that EGR gas is recirculated by each of the first exhaust gas recirculation unit and the second exhaust gas recirculation unit.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件、かつ、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点よりも、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点の方が効率が高い運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger does not reach the higher flow rate than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed In the state of More than the operating point of the turbocharger when the intake path is switched to the parallel path and the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit, the intake path is connected in series with the compressor in a compressed state. When the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit by switching to a path is an operating condition with higher efficiency, the compressor is in the compressed state and the intake path May be controlled to each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit so that the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件、かつ、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点よりも、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点の方が効率が高い運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger does not reach the higher flow rate than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed In the state of More than the operating point of the turbocharger when the intake path is switched to the serial path and the EGR gas is recirculated by the first exhaust recirculation unit, the intake path is arranged in parallel with the compressor being compressed. When the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit by switching to a path is an operating condition with higher efficiency, the compressor is in a compressed state and the intake path May be switched to the parallel path, and each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so that the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合、または、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側になる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側になる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率の方が、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率より高くない運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed. In the state When the operating condition of the turbocharger when the path is switched to the parallel path and the EGR gas is recirculated by the first exhaust recirculation unit is not at a higher flow rate than the extreme value of efficiency, or EGR A predetermined operating condition for recirculating gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and switching the intake path to a serial path while the compressor is compressed, and the second exhaust gas recirculation unit performs EGR. The operating condition in which the operating point of the turbocharger when the gas is recirculated is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is switched to the series path, and the first exhaust When the EGR gas is recirculated by the recirculation unit, the operating condition of the turbocharger becomes a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is switched to the parallel path when the compressor is in a compressed state. The operating condition of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit is set to a higher flow rate side than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state to pass the intake path The operation point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit by switching to the serial path, and the intake path is switched to the serial path while the compressor is compressed. The efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by one exhaust gas recirculation unit switches the intake path to the parallel path when the compressor is in compression. The operating point of the turbocharger when EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit, and the first exhaust gas recirculation by switching the intake path to the parallel path when the compressor is compressed Depending on the part EGR When the operating condition is not higher than the efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when the gas is recirculated, the compressor switches the intake path to the parallel path in a compressed state, Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so that EGR gas is recirculated by each of the first exhaust gas recirculation unit and the second exhaust gas recirculation unit.

前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed. In the state If the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit by switching the path to the parallel path is an operating condition where the operating point is higher than the extreme value of efficiency, the compression Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit is configured to switch the intake path to the parallel path in a compressed state and to recirculate EGR gas by the first exhaust recirculation unit. You may control.

前記制御部は、EGRガスを還流しない予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えた場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、EGRガスの還流なしになるように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   When the control unit switches the intake path to the series path in a predetermined operating condition that does not recirculate EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state When the operating point of the turbocharger is such that the operating point is not higher than the extreme value of efficiency, the intake path is switched to the series path while the compressor is in a compressed state, and there is no recirculation of EGR gas. Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so that

前記制御部は、EGRガスを還流しない予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えた場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、EGRガスの還流なしになるように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   When the control unit switches the intake path to the series path in a predetermined operating condition that does not recirculate EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state In the operating condition where the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of the efficiency, the intake path is switched to the parallel path while the compressor is in a compressed state, and there is no recirculation of EGR gas. Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so that

前記制御部は、EGRガスを還流しない予め定めた運転条件、かつ前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、EGRガスの還流なしになるように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御してもよい。   The control unit is configured to bypass the intake path when the compressor is in an uncompressed state under a predetermined operating condition in which EGR gas is not recirculated and an operating condition in which the compressor does not need to compress intake air. The compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit may be controlled so that the EGR gas does not recirculate.

一方、上記目的を達成するために本発明に係るEGR制御プログラムは、コンピュータを、上記のEGR制御装置における制御部として機能させる。   On the other hand, the EGR control program according to the present invention for achieving the above object causes a computer to function as a control unit in the above EGR control device.

以上説明したように本発明によれば、ターボ過給機、圧縮機、及び2種類の排気再循環部を備えた内燃機関のEGRを効率的に制御することができる、という効果がある。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently control EGR of an internal combustion engine including a turbocharger, a compressor, and two types of exhaust gas recirculation units.

本実施形態に係るEGR制御装置の制御対象となる内燃機関周辺の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the internal combustion engine periphery used as the control object of the EGR control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るEGR制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the EGR control apparatus which concerns on this embodiment. (A)は電動コンプレッサをターボ過給機に直列に接続してLPL−EGR機構を作動した場合の運転可能領域、(B)は電動コンプレッサをターボ過給機に直列に接続してHPL−EGR機構を作動した場合の運転可能領域、(C)は電動コンプレッサをターボ過給機に並列に接続してLPL−EGR機構を作動した場合の運転可能領域、(D)は電動コンプレッサをターボ過給機に並列に接続してHPL−EGR機構を作動した場合の運転可能領域をそれぞれ示す図である。(A) is an operable region when the LPL-EGR mechanism is operated with the electric compressor connected in series with the turbocharger, and (B) is the HPL-EGR with the electric compressor connected in series with the turbocharger. Operating range when the mechanism is activated, (C) is the operable range when the LPL-EGR mechanism is operated with the electric compressor connected in parallel to the turbocharger, and (D) is the turbocharging of the electric compressor It is a figure which respectively shows the driving | operation possible area | region at the time of connecting to a machine in parallel and operating the HPL-EGR mechanism. 内燃機関の負荷(回転数とトルク)毎に適する電動コンプレッサの配置とEGR方式を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the electric compressor suitable for every load (rotation speed and torque) of an internal combustion engine, and an EGR system. (A)は直列に電動コンプレッサとターボ過給機を配置してLPL−EGR機構を作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which arranged the electric compressor and the turbocharger in series, and actuated the LPL-EGR mechanism, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A) It is. (A)は並列に電動コンプレッサとターボ過給機を配置した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which has arrange | positioned the electric compressor and the turbocharger in parallel, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)は電動コンプレッサを作動せずLPL−EGR機構を作動した例を示す図であり、(B)は電動コンプレッサを作動せずHPL−EGR機構を作動した例を示す図である。(A) is a figure which shows the example which operated the LPL-EGR mechanism, without operating an electric compressor, (B) is a figure which shows the example which operated the HPL-EGR mechanism, without operating an electric compressor. (A)は電動コンプレッサの流量、タービンへの流量、過給機仕事、及び排気エネルギにおけるLPL−EGRとHPL−EGRの比較結果を示す図であり、(B)はEGR方式によるターボ圧縮機の動作点の移動を説明するための図である。(A) is a figure which shows the comparison result of LPL-EGR and HPL-EGR in the flow volume of an electric compressor, the flow volume to a turbine, supercharger work, and exhaust energy, (B) is the figure of the turbo compressor by an EGR system. It is a figure for demonstrating the movement of an operating point. (A)はLPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを停止した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which operated the LPL-EGR mechanism and stopped the electric compressor, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はLPL−EGR機構及びHPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを停止した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which operated the LPL-EGR mechanism and the HPL-EGR mechanism, and stopped the electric compressor, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). . (A)はHPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを停止した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated the HPL-EGR mechanism and stopped the electric compressor, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はLPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを直列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting an electric compressor in series by operating an LPL-EGR mechanism, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はLPL−EGR機構及びHPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを直列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting the electric compressor in series by operating the LPL-EGR mechanism and the HPL-EGR mechanism, and (B) shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). FIG. (A)はHPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを直列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by operating an HPL-EGR mechanism and connecting an electric compressor in series, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はLPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを並列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting an electric compressor in parallel by operating an LPL-EGR mechanism, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はLPL−EGR機構及びHPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを並列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting the electric compressor in parallel by operating the LPL-EGR mechanism and the HPL-EGR mechanism, and (B) shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). FIG. (A)はHPL−EGR機構を作動して電動コンプレッサを並列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting the electric compressor in parallel by operating an HPL-EGR mechanism, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はEGRなしで電動コンプレッサを直列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting an electric compressor in series without EGR, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はEGRなしで電動コンプレッサを並列接続して作動した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which act | operated by connecting an electric compressor in parallel without EGR, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)はEGRなしで電動コンプレッサを停止した例を示す図であり、(B)は(A)の場合のターボ圧縮機の効率マップを示す図である。(A) is a figure which shows the example which stopped the electric compressor, without EGR, (B) is a figure which shows the efficiency map of the turbo compressor in the case of (A). (A)は(1)〜(12)のそれぞれにおける電動コンプレッサの作動の有無、電動コンプレッサ32の接続、及びEGR方式を示す図であり、(B)は(1)〜(12)のそれぞれにおける各バルブの開閉状態を示す図である。(A) is a figure which shows the presence or absence of the action | operation of the electric compressor in each of (1)-(12), the connection of the electric compressor 32, and an EGR system, (B) is in each of (1)-(12). It is a figure which shows the open / close state of each valve | bulb. 本実施形態に係るEGR制御装置の制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the process performed by the control part of the EGR control apparatus which concerns on this embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るEGR制御装置の制御対象となる内燃機関周辺の構成を示す図である。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration around an internal combustion engine that is a control target of the EGR control device according to the present embodiment.

図1に示すように、内燃機関38には、圧縮機としての電動コンプレッサ32、インタークーラ36、ターボ過給機34、第1排気再循環部としてのHPL−EGR機構40、及び第2排気再循環部としてのLPL−EGR機構42が設けられている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 38 includes an electric compressor 32 as a compressor, an intercooler 36, a turbocharger 34, an HPL-EGR mechanism 40 as a first exhaust recirculation unit, and a second exhaust recirculation. An LPL-EGR mechanism 42 as a circulation unit is provided.

本実施形態では、ターボ過給機34と電動コンプレッサ32が直列接続される直列経路としての直列用吸気経路46と、並列接続される並列経路としての並列用吸気経路48と、ターボ過給機34のみを通過して電動コンプレッサ32をバイパスするバイパス経路としてのバイパス用吸気経路50とを有する。   In the present embodiment, a series intake path 46 as a series path in which the turbocharger 34 and the electric compressor 32 are connected in series, a parallel intake path 48 as a parallel path connected in parallel, and the turbocharger 34. And a bypass intake path 50 as a bypass path that bypasses the electric compressor 32 by passing only through the electric compressor 32.

直列用吸気経路46は、内燃機関38の吸気経路に沿って、ターボ過給機34のターボ圧縮機33、インタークーラ36、電動コンプレッサ32の圧縮機31の順に、吸入された空気が通過して内燃機関38に流入する。   In the series intake path 46, the intake air passes in the order of the turbo compressor 33 of the turbocharger 34, the intercooler 36, and the compressor 31 of the electric compressor 32 along the intake path of the internal combustion engine 38. It flows into the internal combustion engine 38.

並列用吸気経路48は、内燃機関38の吸気経路に沿って、ターボ過給機34のターボ圧縮機33に対して電動コンプレッサ32の圧縮機31が並列に接続されて、吸入された空気が、ターボ圧縮機33及び圧縮機31のそれぞれを通過する。また、ターボ圧縮機33を通過してインタークーラ36を通過した空気と、電動コンプレッサ32の圧縮機31を通過した空気とが合流して内燃機関38に流入する。   The parallel intake path 48 is configured such that the compressor 31 of the electric compressor 32 is connected in parallel to the turbo compressor 33 of the turbocharger 34 along the intake path of the internal combustion engine 38, and the intake air is It passes through each of the turbo compressor 33 and the compressor 31. In addition, the air that has passed through the turbo compressor 33 and passed through the intercooler 36 and the air that has passed through the compressor 31 of the electric compressor 32 merge and flow into the internal combustion engine 38.

バイパス用吸気経路50は、内燃機関38の吸気経路に沿って、ターボ過給機34のターボ圧縮機33、インタークーラ36の順に、吸入された空気が通過して内燃機関38に流入する。   The bypass intake path 50 passes along the intake path of the internal combustion engine 38 in the order of the turbo compressor 33 and the intercooler 36 of the turbocharger 34 and flows into the internal combustion engine 38.

また、直列用吸気経路46には、開閉制御可能なバルブC24が、電動コンプレッサ32の吸気上流側に設けられ、並列用吸気経路48には、開閉制御可能なバルブB22が、電動コンプレッサ32の吸気上流側に設けられている。そして、バイパス用吸気経路50には、インタークーラ36の吸気下流側に、開閉制御可能なバルブD26が設けられている。各バルブの開閉を制御することにより、吸気経路の切替が可能とされている。   The series intake passage 46 is provided with a valve C24 that can be controlled to open and close on the intake upstream side of the electric compressor 32, and the parallel intake passage 48 is provided with a valve B22 that can be controlled to open and close the intake air of the electric compressor 32. It is provided upstream. The bypass intake path 50 is provided with a valve D26 that can be opened and closed on the intake downstream side of the intercooler 36. By controlling the opening and closing of each valve, the intake path can be switched.

一方、内燃機関38から排出された排気ガスは、ターボ過給機34のタービン35を介して排出され、排気ガスによってタービン35が駆動されることにより、ターボ圧縮機33によって吸入空気が圧縮される。   On the other hand, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 38 is discharged through the turbine 35 of the turbocharger 34, and the turbine 35 is driven by the exhaust gas, whereby the intake air is compressed by the turbo compressor 33. .

また、HPL−EGR機構40及びLPL−EGR機構42の各々は、内燃機関38から排出された排気ガスを取り出して、内燃機関38の吸気経路にEGRガスを還流する。   Each of the HPL-EGR mechanism 40 and the LPL-EGR mechanism 42 takes out the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 38 and recirculates the EGR gas to the intake path of the internal combustion engine 38.

具体的には、HPL−EGR機構40は、内燃機関38の排気マニホールド等の排気経路に排気ガスの取り出し口が設けられ、吸気マニホールド等の吸気経路に排気ガスの還流口が設けられている。HPL−EGR機構40の取り出し口から還流口の間には、バルブE28(HPL−EGRバルブ)が設けられている。バルブE28は、開閉制御可能とされ、開放することにより、HPL−EGR機構40によってEGRガスが吸気経路に還流される。   Specifically, in the HPL-EGR mechanism 40, an exhaust gas extraction port is provided in an exhaust passage such as an exhaust manifold of the internal combustion engine 38, and an exhaust gas recirculation port is provided in an intake passage such as an intake manifold. A valve E28 (HPL-EGR valve) is provided between the outlet of the HPL-EGR mechanism 40 and the reflux port. The valve E28 can be controlled to be opened and closed. When the valve E28 is opened, the EGR gas is recirculated to the intake path by the HPL-EGR mechanism 40.

一方、LPL−EGR機構42は、HPL−EGR機構40の排気ガスの取り出し口より排気下流側で、かつタービン35より排気下流側に、排気ガスの取り出し口が設けられ、ターボ圧縮機33より吸気経路の上流側に排気ガスの還流口が設けられている。LPL−EGR機構42の取り出し口から還流口の間には、バルブA20(LPL−EGRバルブ)及びEGRクーラ44が設けられている。バルブA20は、開閉制御可能とされ、開放することにより、LPL−EGR機構42によってEGRガスが吸気経路に還流される。EGRクーラ44は、バルブA20よりも吸気経路側に設けられ、吸気経路に還流するEGRガスを冷却する。   On the other hand, the LPL-EGR mechanism 42 is provided with an exhaust gas extraction port on the exhaust downstream side of the exhaust gas extraction port of the HPL-EGR mechanism 40 and on the exhaust gas downstream side of the turbine 35. An exhaust gas recirculation port is provided on the upstream side of the path. A valve A20 (LPL-EGR valve) and an EGR cooler 44 are provided between the take-out port and the return port of the LPL-EGR mechanism 42. The valve A20 can be controlled to be opened and closed, and when opened, the EPL gas is recirculated to the intake path by the LPL-EGR mechanism 42. The EGR cooler 44 is provided closer to the intake path than the valve A20, and cools the EGR gas returning to the intake path.

また、本実施形態では、上述の並列用吸気経路48は、EGRクーラ44とLPL−EGR機構42のEGRガスの還流口の間から電動コンプレッサ32へと接続する。並列用吸気経路48に設けられたバルブB22を開放することにより、並列用吸気経路48にLPL−EGR機構42によるEGRガス、または新気が導入可能とされている。   In the present embodiment, the parallel intake passage 48 is connected to the electric compressor 32 from between the EGR gas return port of the EGR cooler 44 and the LPL-EGR mechanism 42. By opening the valve B22 provided in the parallel intake path 48, EGR gas or fresh air by the LPL-EGR mechanism 42 can be introduced into the parallel intake path 48.

なお、バルブB22、バルブC24、及びバルブD26は経路切替部に対応し、バルブA20及びバルブE28はEGR切替部に対応する。   Note that the valve B22, the valve C24, and the valve D26 correspond to a path switching unit, and the valve A20 and the valve E28 correspond to an EGR switching unit.

続いて、本実施形態に係るEGR制御装置10の構成について説明する。図2は、本実施形態に係るEGR制御装置10の概略構成を示すブロック図である。   Next, the configuration of the EGR control device 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the EGR control device 10 according to the present embodiment.

EGR制御装置10は、内燃機関38のEGRを制御する制御部12を備えている。制御部12は、例えば、図2に示すように、CPU12A、ROM12B、RAM12C、及びI/O(入出力インターフェース)12Dがバス12Eに接続されたコンピュータで構成される。   The EGR control device 10 includes a control unit 12 that controls EGR of the internal combustion engine 38. For example, as shown in FIG. 2, the control unit 12 includes a computer in which a CPU 12A, a ROM 12B, a RAM 12C, and an I / O (input / output interface) 12D are connected to a bus 12E.

ROM12Bには、EGRを制御するためのプログラムや、各種データ等が記憶されている。ROM12Bに記憶されたプログラムをRAM12Cに展開してCPU12Aが実行することにより、EGRの制御が行われる。   The ROM 12B stores a program for controlling the EGR, various data, and the like. The program stored in the ROM 12B is expanded in the RAM 12C and executed by the CPU 12A, whereby EGR is controlled.

I/O12Dには、スロットルセンサ14、クランク角センサ16、エアフロセンサ18、バルブA20、バルブB22、バルブC24、バルブD26、バルブE28、及び電動コンプレッサモータ30が接続されている。   A throttle sensor 14, a crank angle sensor 16, an airflow sensor 18, a valve A20, a valve B22, a valve C24, a valve D26, a valve E28, and an electric compressor motor 30 are connected to the I / O 12D.

スロットルセンサ14は、スロットルバルブまたはアクセルの開度を検出して検出結果を制御部12に出力する。   The throttle sensor 14 detects the opening degree of the throttle valve or the accelerator and outputs the detection result to the control unit 12.

クランク角センサ16は、回転数等を検出するために内燃機関38のクランク角度を検出して検出結果を制御部12に出力する。   The crank angle sensor 16 detects the crank angle of the internal combustion engine 38 in order to detect the rotational speed and outputs the detection result to the control unit 12.

エアフロセンサ18は、内燃機関38に流入する空気流量を検出して検出結果を制御部12に出力する。   The airflow sensor 18 detects the flow rate of air flowing into the internal combustion engine 38 and outputs the detection result to the control unit 12.

バルブA20、バルブB22、バルブC24、バルブD26、及びバルブE28は、それぞれ制御部12の制御によってバルブの開閉が行われる。   The valve A20, the valve B22, the valve C24, the valve D26, and the valve E28 are opened and closed under the control of the control unit 12, respectively.

電動コンプレッサモータ30は、制御部12の制御によって回転が駆動され、圧縮機31によって吸入空気が圧縮される。   The electric compressor motor 30 is driven to rotate under the control of the control unit 12, and the intake air is compressed by the compressor 31.

制御部12は、内燃機関38の運転条件に基づいて、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30の駆動を制御する。具体的には、制御部12は、各センサの検出結果に基づいて、HPL−EGR機構及びLPL−EGR機構42の作動を制御すると共に、電動コンプレッサ32の作動と、電動コンプレッサ32を作動する場合のターボ過給機34に対する接続(並列接続または直列接続)を制御する。なお、HPL−EGR機構40及びLPL−EGR機構42の作動は、基本的には予め定めたマップに従って各バルブを制御部12が制御してEGRガスの還流を行う。   The control unit 12 controls driving of each valve and the electric compressor motor 30 based on the operating condition of the internal combustion engine 38. Specifically, the control unit 12 controls the operation of the HPL-EGR mechanism and the LPL-EGR mechanism 42 based on the detection result of each sensor, the operation of the electric compressor 32, and the operation of the electric compressor 32. The connection (parallel connection or series connection) to the turbocharger 34 is controlled. The operation of the HPL-EGR mechanism 40 and the LPL-EGR mechanism 42 is basically performed by the control unit 12 controlling each valve according to a predetermined map to recirculate the EGR gas.

ところで、電動コンプレッサ32をターボ過給機34の吸気下流側に配置する場合、電動コンプレッサ32とターボ過給機34の配置の仕方によってターボ圧縮機33の動作点が変化する。具体的には、直列に接続した場合は、電動コンプレッサ32の補助過給によりターボ圧縮機33への流量は増加する。一方、並列に接続した場合、ターボ圧縮機33と電動コンプレッサ32とに分配して過給するため、ターボ圧縮機33への流量は低下する。また、EGRをLPLにするかHPLにするかでターボ圧縮機33の動作点が変化する。具体的には、LPLにするとEGRガスをタービン35の排気下流側からターボ圧縮機33の吸気上流側に還流するため、ターボ圧縮機33の通過流量がHPLよりも多くなる。HPLにするとEGRガスをタービン35より排気上流側から電動コンプレッサ32の吸気下流側へ還流するため、ターボ圧縮機33にEGRガスが通過せず、LPLに比べてターボ圧縮機33への流量は少なくなる。一般的に、ターボ圧縮機33の動作点に対して過給機効率が異なり、過給機効率の低い動作点で過給を行うと、ポンプ損が増加して内燃機関38の燃費を低下させる。   By the way, when the electric compressor 32 is arranged on the intake downstream side of the turbocharger 34, the operating point of the turbo compressor 33 varies depending on the arrangement of the electric compressor 32 and the turbocharger 34. Specifically, when connected in series, the flow rate to the turbo compressor 33 increases due to the auxiliary supercharging of the electric compressor 32. On the other hand, when connected in parallel, the turbo compressor 33 and the electric compressor 32 are distributed and supercharged, so the flow rate to the turbo compressor 33 decreases. The operating point of the turbo compressor 33 changes depending on whether EGR is set to LPL or HPL. Specifically, when the LPL is used, the EGR gas is recirculated from the exhaust downstream side of the turbine 35 to the intake upstream side of the turbo compressor 33, so that the passing flow rate of the turbo compressor 33 is higher than that of the HPL. When HPL is used, EGR gas is recirculated from the exhaust upstream side of the turbine 35 to the intake air downstream side of the electric compressor 32. Therefore, the EGR gas does not pass through the turbo compressor 33, and the flow rate to the turbo compressor 33 is smaller than that of the LPL. Become. Generally, the supercharger efficiency is different from the operating point of the turbo compressor 33, and if supercharging is performed at an operating point with a low supercharger efficiency, the pump loss increases and the fuel consumption of the internal combustion engine 38 decreases. .

また、電動コンプレッサ32をターボ過給機34に対して直列に接続することで、過給の応答性を向上でき、加速性能が良くなることが知られている。ここで、電動コンプレッサ32をターボ過給機34に直列に接続してHPL−EGR機構40を作動した場合と、LPL−EGR機構42を作動した場合の運転可能領域を図3(A)、(B)に示す。EGRの方式を適切に切り替えることにより定常運転時は低速から中速まで過給を行うことができる。特に、新規制に対応するために、EGR量が必要となる中速域では電動コンプレッサ32がチョーク若しくは電源出力限界によって効率が低下することが問題となる。   It is also known that by connecting the electric compressor 32 in series to the turbocharger 34, the responsiveness of supercharging can be improved and the acceleration performance is improved. Here, when the electric compressor 32 is connected in series to the turbocharger 34 and the HPL-EGR mechanism 40 is operated and when the LPL-EGR mechanism 42 is operated, the operable range is shown in FIGS. Shown in B). By appropriately switching the EGR method, supercharging can be performed from low speed to medium speed during steady operation. In particular, in order to comply with the new regulations, there is a problem that the efficiency of the electric compressor 32 is reduced due to the choke or the power output limit in the middle speed range where the EGR amount is required.

一方、電動コンプレッサ32をターボ過給機34に対して並列に接続し、HPL−EGR機構40を作動した場合と、LPL−EGR機構42を作動した場合の運転可能領域を図3(C)、(D)に示す。並列に接続することで、応答性の良い電動コンプレッサ32の過給アシストを行っても過渡状態では昇圧したガスがターボ過給機34側に逃げてしまうため、過給の応答性が向上しない。そのため、一般的には電動コンプレッサ32をターボ過給機34に並列に接続しない。しかしながら、図3(C)、(D)に示すように、定常運転時には中速から高速において過給アシストを行うことが可能である。   On the other hand, when the electric compressor 32 is connected in parallel to the turbocharger 34 and the HPL-EGR mechanism 40 is operated and the LPL-EGR mechanism 42 is operated, the operable region is shown in FIG. Shown in (D). By connecting in parallel, even if supercharging assistance of the electric compressor 32 with good responsiveness is performed, the boosted gas escapes to the turbocharger 34 side in the transient state, so the responsiveness of supercharging is not improved. Therefore, in general, the electric compressor 32 is not connected in parallel to the turbocharger 34. However, as shown in FIGS. 3C and 3D, it is possible to perform supercharging assist from medium speed to high speed during steady operation.

このように、ターボ過給機34に対する電動コンプレッサ32の接続(並列接続または直接接続)及びEGRの方式の違いにより、それぞれの過給可能な領域が限られており、過給可能な領域はそれぞれ異なっている。   As described above, the superchargeable areas are limited due to differences in the connection (parallel connection or direct connection) of the electric compressor 32 to the turbocharger 34 and the EGR method, and the superchargeable areas are respectively Is different.

そこで、本実施形態では、ターボ過給機34と電動コンプレッサ32と有し、電動コンプレッサ32の配置をターボ過給機34に対して直列接続または並列接続を選択可能とし、EGR方式もLPLまたはHPLの選択可能な構成としている。そして、内燃機関38の運転条件(例えば、負荷と回転数)に応じて電動コンプレッサ32の配置及びEGR方式の組み合わせを選択する。これにより、従来の内燃機関では過給機がサージまたはチョーク領域に入ってしまい運転できなかった条件においても運転を可能にすることができる。   Therefore, in the present embodiment, the turbocharger 34 and the electric compressor 32 are provided, and the arrangement of the electric compressor 32 can be selected from a series connection or a parallel connection with respect to the turbocharger 34, and the EGR method is also LPL or HPL. The configuration is selectable. Then, the arrangement of the electric compressor 32 and the combination of the EGR method are selected according to the operating conditions (for example, the load and the rotational speed) of the internal combustion engine 38. As a result, the conventional internal combustion engine can be operated even under conditions where the turbocharger has entered the surge or choke region and could not be operated.

また、組み合わせの選択によりターボ過給機34の効率の良い領域に作動点を移動させて、過給効率を向上させ、燃費を向上させることができる。電動コンプレッサ32の配置とEGR方式の組み合わせは、図4に示すように、内燃機関38の負荷、回転数、吸気流量、EGR率、LPLとHPLの割合からターボ過給機34のターボ圧縮機33の動作点を推定し、最も効率が高くなるものを選択する。   Further, by selecting the combination, the operating point can be moved to an efficient region of the turbocharger 34, so that the supercharging efficiency can be improved and the fuel consumption can be improved. As shown in FIG. 4, the combination of the arrangement of the electric compressor 32 and the EGR method is based on the load of the internal combustion engine 38, the number of revolutions, the intake air flow rate, the EGR rate, the ratio of LPL and HPL, and the turbo compressor 33 of the turbocharger 34. The operating point is estimated and the one with the highest efficiency is selected.

ここで、電動コンプレッサ32の配置によるターボ過給機34の動作点の移動について説明する。   Here, the movement of the operating point of the turbocharger 34 by the arrangement of the electric compressor 32 will be described.

電動コンプレッサ32はバッテリなどの電力から動力を得るため、排気エネルギを用いないで過給を行うことができる。そのため、電動コンプレッサ32とターボ過給機34を併用することで、排気エネルギから得る仕事量を減らすことができ、ポンプ損失を低減できることが知られている。   Since the electric compressor 32 obtains power from electric power such as a battery, supercharging can be performed without using exhaust energy. Therefore, it is known that by using the electric compressor 32 and the turbocharger 34 in combination, the work amount obtained from the exhaust energy can be reduced, and the pump loss can be reduced.

電動コンプレッサ32とターボ過給機34の配置の仕方によるターボ過給機34のターボ圧縮機33の作動点が変化するので、以下に示す。   Since the operating point of the turbo compressor 33 of the turbocharger 34 varies depending on the arrangement of the electric compressor 32 and the turbocharger 34, it will be described below.

図5(A)に示すように、直列に電動コンプレッサ32とターボ過給機34を配置した場合には、図5(B)に示すように、ターボ過給機34が昇圧した作動ガスを更に電動コンプレッサ32で昇圧する。そのため、吸気ポートにおける圧力が上昇し、ターボ過給機34のターボ圧縮機33を通過する流量が増加する。その結果、ターボ圧縮機33の作動点は高流量側に移動する。そのため、内燃機関38の吸気量が少ないときにはターボ圧縮機33の作動点が効率の高い領域に移動する。   As shown in FIG. 5A, when the electric compressor 32 and the turbocharger 34 are arranged in series, as shown in FIG. 5B, the working gas boosted by the turbocharger 34 is further increased. The electric compressor 32 boosts the pressure. For this reason, the pressure at the intake port increases, and the flow rate of the turbocharger 34 passing through the turbo compressor 33 increases. As a result, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the high flow rate side. Therefore, when the intake air amount of the internal combustion engine 38 is small, the operating point of the turbo compressor 33 moves to a high efficiency region.

また、電動コンプレッサ32の始動前と等しい過給機仕事の場合では、ターボ過給機34のターボ圧縮機33への通過流量が増加するため、ターボ過給機34の圧力比は減少する。しかし、電動コンプレッサ32が昇圧するため、トータルとしての吸気圧力は上昇する。   Further, in the case of supercharger work equal to that before the start of the electric compressor 32, the flow rate of the turbocharger 34 to the turbo compressor 33 increases, so the pressure ratio of the turbocharger 34 decreases. However, since the electric compressor 32 increases the pressure, the total intake pressure increases.

一方、図6(A)に示すように、並列に電動コンプレッサ32とターボ過給機34を配置した場合には、図6(B)に示すように、ターボ過給機34に流れ込む作動ガスの一部を電動コンプレッサ32が受けて持って昇圧する。この時に電動コンプレッサ32で昇圧する流量は電動コンプレッサ32の出力とターボ過給機34の過給機仕事の割合によって決まる。ターボ圧縮機33を通過する流量が減少するため、ターボ圧縮機33の作動点は低流量側に移動する。そのため、内燃機関38の吸気量が多いときにはターボ圧縮機33の作動点が効率の高い領域に移動する。   On the other hand, when the electric compressor 32 and the turbocharger 34 are arranged in parallel as shown in FIG. 6A, the working gas flowing into the turbocharger 34 is shown in FIG. 6B. The electric compressor 32 receives a part and boosts the pressure. At this time, the flow rate boosted by the electric compressor 32 is determined by the output of the electric compressor 32 and the ratio of the turbocharger work of the turbocharger 34. Since the flow rate passing through the turbo compressor 33 decreases, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the low flow rate side. Therefore, when the intake air amount of the internal combustion engine 38 is large, the operating point of the turbo compressor 33 moves to a region where the efficiency is high.

また、電動コンプレッサ32の始動前と等しい過給機仕事の場合では、ターボ圧縮機33の通過流量が減少するため、ターボ過給機34における圧力比は高くなる。   Further, in the case of supercharger work equal to that before the start of the electric compressor 32, the flow rate of the turbo compressor 33 decreases, so the pressure ratio in the turbocharger 34 increases.

次に、EGR方式によるターボ過給機34の動作点の移動について説明する。   Next, the movement of the operating point of the turbocharger 34 by the EGR method will be described.

LPL−EGR機構42では、図7(A)に示すように、タービン35の排気下流側からターボ圧縮機33の吸気上流側へEGRガスを還流するため、ターボ圧縮機33の通過流量がHPL−EGR機構40を作動した場合よりも多くなる。そのため、過給機仕事はHPLよりも大きくなる。タービン35へ流入する排気エネルギが大きいため、低流量かつ低負荷の場合でもターボ過給機仕事を得ることができる。   In the LPL-EGR mechanism 42, the EGR gas is recirculated from the exhaust downstream side of the turbine 35 to the intake upstream side of the turbo compressor 33 as shown in FIG. More than when the EGR mechanism 40 is operated. Therefore, the supercharger work becomes larger than HPL. Since the exhaust energy flowing into the turbine 35 is large, the turbocharger work can be obtained even at a low flow rate and a low load.

一方、HPL−EGR機構40では、図7(B)に示すように、吸気と排気の差圧を利用して、タービン35より排気上流側から電動コンプレッサ32の吸気下流側へEGRガスを還流する。そのため、ターボ圧縮機33にEGRガスが通過せず、LPLに比べてターボ圧縮機33への流量は少なくなる。そのため、過給機仕事はLPLに比べて小さくなる。   On the other hand, in the HPL-EGR mechanism 40, as shown in FIG. 7B, the EGR gas is recirculated from the upstream side of the exhaust from the turbine 35 to the downstream side of the intake of the electric compressor 32 using the differential pressure between the intake and exhaust. . Therefore, the EGR gas does not pass through the turbo compressor 33, and the flow rate to the turbo compressor 33 is reduced as compared with the LPL. Therefore, the supercharger work is smaller than that of LPL.

すなわち、図8(A)に示すように、ターボ圧縮機33への流量は、HPLよりLPLの方が多くなり、タービンへの流量は、HPLよりLPLの方が多くなる。また、過給機仕事は、HPLよりLPLの方が大きく、排気エネルギは、HPLよりLPLの方が大きい。また、HPL動作点は、図8(B)に示すように、低流量側に移動し、LPL動作点は、高流量側に移動する。   That is, as shown in FIG. 8A, the flow rate to the turbo compressor 33 is higher in the LPL than the HPL, and the flow rate to the turbine is higher in the LPL than in the HPL. Further, the supercharger work is larger in the LPL than the HPL, and the exhaust energy is larger in the LPL than the HPL. Further, as shown in FIG. 8B, the HPL operating point moves to the low flow rate side, and the LPL operating point moves to the high flow rate side.

続いて、電動コンプレッサ32とターボ過給機34の配置、及びHPL−EGR機構40とLPL−EGR機構42の各組み合わせについて説明する。   Next, the arrangement of the electric compressor 32 and the turbocharger 34 and each combination of the HPL-EGR mechanism 40 and the LPL-EGR mechanism 42 will be described.

本実施形態では、電動コンプレッサ32とターボ過給機34の配置、及びHPL−EGR機構40とLPL−EGR機構42の各組み合わせは、以下に示すように、(1)〜(12)の12種類に切り替え可能とされている。   In the present embodiment, the arrangement of the electric compressor 32 and the turbocharger 34 and the combinations of the HPL-EGR mechanism 40 and the LPL-EGR mechanism 42 are 12 types (1) to (12) as shown below. It is possible to switch to.

(1)LPL−EGR機構42を作動して電動コンプレッサ32を停止。 (1) The electric compressor 32 is stopped by operating the LPL-EGR mechanism 42.

(2)LPL−EGR機構42及びHPL−EGR機構40を作動して電動コンプレッサ32を停止。 (2) The LPL-EGR mechanism 42 and the HPL-EGR mechanism 40 are operated to stop the electric compressor 32.

(3)HPL−EGR機構40を作動して電動コンプレッサ32を停止。 (3) The HPL-EGR mechanism 40 is operated to stop the electric compressor 32.

(4)LPL−EGR機構42を作動して電動コンプレッサ32を直列接続して作動。 (4) The LPL-EGR mechanism 42 is operated to operate the electric compressor 32 connected in series.

(5)LPL−EGR機構42及びHPL−EGR機構40を作動して電動コンプレッサ32を直列接続して作動。 (5) The LPL-EGR mechanism 42 and the HPL-EGR mechanism 40 are operated to operate the electric compressor 32 in series.

(6)HPL−EGR機構40を作動して電動コンプレッサ32を直列接続して作動。 (6) The HPL-EGR mechanism 40 is operated to operate the electric compressor 32 connected in series.

(7)LPL−EGR機構42を作動して電動コンプレッサ32を並列接続して作動。 (7) The LPL-EGR mechanism 42 is operated to operate the electric compressor 32 in parallel.

(8)LPL−EGR機構42及びHPL−EGR機構40を作動して電動コンプレッサ32を並列接続して作動。 (8) The LPL-EGR mechanism 42 and the HPL-EGR mechanism 40 are operated to operate the electric compressor 32 in parallel.

(9)HPL−EGR機構40を作動して電動コンプレッサ32を並列接続して作動。 (9) The HPL-EGR mechanism 40 is operated to operate the electric compressor 32 in parallel.

(10)EGRなしで電動コンプレッサ32を直列接続して作動。 (10) Operates by connecting the electric compressor 32 in series without EGR.

(11)EGRなしで電動コンプレッサ32を並列接続して作動。 (11) Operates by connecting the electric compressor 32 in parallel without EGR.

(12)EGRなしで電動コンプレッサ32を停止。 (12) The electric compressor 32 is stopped without EGR.

以下では、(1)〜(12)の各組み合わせについて詳細に説明する。
(1)は、図9(A)に示すように、バルブB22、バルブC24、及びバルブE28を閉じて、バルブA20及びバルブD26を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、電動コンプレッサ32をバイパスするバイパス用吸気経路50を通過して内燃機関38に流入する。また、LPL−EGR機構42が作動して、LPL−EGR機構42によるEGRガスをターボ圧縮機33の吸気量流側に還流する。
Below, each combination of (1)-(12) is demonstrated in detail.
In (1), as shown in FIG. 9A, the valve B22, the valve C24, and the valve E28 are closed, and the valve A20 and the valve D26 are opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the bypass intake passage 50 that bypasses the electric compressor 32, and flows into the internal combustion engine 38. Further, the LPL-EGR mechanism 42 is operated to return the EGR gas from the LPL-EGR mechanism 42 to the intake air flow side of the turbo compressor 33.

(1)では、電動コンプレッサ32による電力消費を抑えるために、電動コンプレッサ32を使用しない。また、タービン35へ流入する排気エネルギを大きくし、低流量かつ低負荷の場合でもターボ過給機が過給機仕事を得るために、EGRはHPLーEGR機構40ではなくLPL−EGR機構42を作動する。EGRをLPLとすることでターボ過給機の回転数を高く保ちながら応答性を良くして過給圧を高くすることができる。また、触媒等の後処理装置に排気を多く流すことで暖機を促進し浄化効率を向上させるなどの効果がある。また、ターボ圧縮機33の動作点が、図9(B)に示すように、HPLに比べて高流量側に移動するため、サージを回避することができ、ターボ圧縮機33の効率が高い領域に動作点が移動する。図9(A)のように電動コンプレッサ32を使用しない場合でEGRを行う時、LPLで還流してもターボ過給機33の動作点が効率の極値よりも小流量側になると判断された場合にこの形態を用いる。   In (1), in order to suppress power consumption by the electric compressor 32, the electric compressor 32 is not used. Further, in order to increase the exhaust energy flowing into the turbine 35 and allow the turbocharger to obtain the supercharger work even when the flow rate is low and the load is low, the EGR uses the LPL-EGR mechanism 42 instead of the HPL-EGR mechanism 40. Operate. By setting EGR to LPL, the responsiveness can be improved and the supercharging pressure can be increased while keeping the rotational speed of the turbocharger high. In addition, there is an effect that warming-up is promoted and purification efficiency is improved by flowing a large amount of exhaust gas to an aftertreatment device such as a catalyst. Further, as shown in FIG. 9B, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the higher flow rate side than the HPL, so that surge can be avoided and the turbo compressor 33 has high efficiency. The operating point moves to. When EGR is performed when the electric compressor 32 is not used as shown in FIG. 9A, it is determined that the operating point of the turbocharger 33 is on the smaller flow rate side than the extreme value of the efficiency even when refluxing with LPL. This form is used in some cases.

(2)では、図10(A)に示すように、バルブB22及びバルブC24を閉じて、バルブA20、バルブD26、及びバルブE28を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、電動コンプレッサ32をバイパスするバイパス用吸気経路50を通過して内燃機関38に流入する。また、LPL−EGR機構42が作動して、LPL−EGR機構42によるEGRガスをターボ圧縮機33の吸気量流側に還流すると共に、HPL−EGR機構40が作動して、HPL−EGR機構40によるEGRガスを電動コンプレッサ32の吸気下流側に還流する。   In (2), as shown in FIG. 10A, the valve B22 and the valve C24 are closed, and the valve A20, the valve D26, and the valve E28 are opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the bypass intake passage 50 that bypasses the electric compressor 32, and flows into the internal combustion engine 38. Further, the LPL-EGR mechanism 42 is operated to return the EGR gas from the LPL-EGR mechanism 42 to the intake air flow side of the turbo compressor 33, and the HPL-EGR mechanism 40 is operated to operate the HPL-EGR mechanism 40. The EGR gas is recirculated to the intake downstream side of the electric compressor 32.

(2)では、電動コンプレッサ32による電力消費を抑えるために、電動コンプレッサ32を使用しない。また、バルブA20及びバルブE28の各々の開度を調整することでEGR率と、HPLとLPLとの割合を変更することができる。また、ターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも低流量側にある場合は、図10(B)に示すように、LPLの割合を増やすため、バルブA20の開度を大きくしてバルブE28の開度を小さくする。一方でターボ圧縮機33の動作点が効率の極値より高流量側にある場合はHPLの割合を増やすため、バルブE28の開度を大きくし、バルブA20の開度を小さくする。HPLとLPLとの割合を変更することで、ターボ圧縮機33の動作点を効率的に極値に移動させる。図10(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用しない場合でEGRを行う時、HPLではターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも小流量側になり、かつLPLではターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも大流量側になる場合にこの形態を用いる。   In (2), in order to suppress power consumption by the electric compressor 32, the electric compressor 32 is not used. Further, the EGR rate and the ratio of HPL and LPL can be changed by adjusting the opening degree of each of the valve A20 and the valve E28. Further, when the operating point of the turbo compressor 33 is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency, as shown in FIG. 10B, in order to increase the LPL ratio, the opening degree of the valve A20 is increased. The opening degree of the valve E28 is reduced. On the other hand, when the operating point of the turbo compressor 33 is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency, the opening degree of the valve E28 is increased and the opening degree of the valve A20 is decreased in order to increase the HPL ratio. By changing the ratio between HPL and LPL, the operating point of the turbo compressor 33 is efficiently moved to the extreme value. As shown in FIG. 10A, when EGR is performed when the electric compressor 32 is not used, the operating point of the turbo compressor 33 becomes smaller than the extreme value of efficiency in HPL, and the turbo compressor in LPL. This form is used when 33 operating points are on the larger flow rate side than the extreme value of efficiency.

(3)では、図11(A)に示すように、バルブA20、バルブB22及びバルブC24を閉じて、バルブD26、及びバルブE28を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、電動コンプレッサ32をバイパスするバイパス用吸気経路50を通過して内燃機関38に流入する。また、HPL−EGR機構40が作動して、HPL−EGR機構40によるEGRガスを電動コンプレッサ32の吸気下流側に還流する。   In (3), as shown in FIG. 11A, the valve A20, the valve B22, and the valve C24 are closed, and the valve D26 and the valve E28 are opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the bypass intake passage 50 that bypasses the electric compressor 32, and flows into the internal combustion engine 38. Further, the HPL-EGR mechanism 40 is operated to return the EGR gas from the HPL-EGR mechanism 40 to the intake air downstream side of the electric compressor 32.

(3)では、電動コンプレッサ32による電力消費を抑えるために、電動コンプレッサ32を使用しない。また、タービンへの流量を減らし、過給機仕事を減少させることでポンプ損を減らすために、EGRはHPL−EGR機構40を作動する。ターボ圧縮機33の動作点が図11(B)に示すように、LPLに比べて低流量側に移動するため、チョークを回避することができ、ターボ圧縮機33の効率が高い領域に動作点が移動する。図111(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用しない場合でEGRを行う時、HPLでもターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも大流量側になると判断された場合にこの形態を用いる。   In (3), in order to suppress power consumption by the electric compressor 32, the electric compressor 32 is not used. The EGR also activates the HPL-EGR mechanism 40 to reduce pump losses by reducing the flow to the turbine and reducing supercharger work. As shown in FIG. 11B, the operating point of the turbo compressor 33 moves to a lower flow rate side than the LPL, so that choke can be avoided and the operating point is in a region where the efficiency of the turbo compressor 33 is high. Move. When performing EGR when the electric compressor 32 is not used as shown in FIG. 111 (A), this form is used when it is determined that the operating point of the turbo compressor 33 is on the larger flow rate side than the extreme value of efficiency even in HPL. Is used.

(4)では、図12(A)に示すように、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を閉じて、バルブA20及びバルブC24を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、直列用吸気経路46から電動コンプレッサ32を通過して内燃機関38に流入する。また、LPL−EGR機構42が作動して、LPL−EGR機構42によるEGRガスをターボ圧縮機33の吸気量流側に還流する。   In (4), as shown in FIG. 12A, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are closed, and the valve A20 and the valve C24 are opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the electric compressor 32 from the serial intake passage 46, and flows into the internal combustion engine 38. Further, the LPL-EGR mechanism 42 is operated to return the EGR gas from the LPL-EGR mechanism 42 to the intake air flow side of the turbo compressor 33.

(4)では、ターボ過給機34のみでは過給圧が足りない運転条件であると推定された場合は、電動コンプレッサ32を始動する。電動コンプレッサ32を並列接続すると、ターボ圧縮機33に流入する流量が低下するためサージ領域に入る。そこで、電動コンプレッサ32を直接接続とすることでターボ圧縮機33の動作点を高流量側に移動させる。この時、タービン35へ流入する排気エネルギを大きくし低流量でもターボ過給機34が過給機仕事を得ることができ、また、ターボ圧縮機33の動作点を高流量側にするためにEGRはLPL−EGR機構42を作動する。LPL−EGR機構42と電動コンプレッサ32の直列接続による効果でターボ圧縮機33の動作点が、高流量側に移動する。これにより、サージを回避することができ、図12(B)に示すように、HPLに比べてターボ圧縮機33の効率が高い領域に動作点が移動する。また、電動コンプレッサ32を並列に接続する場合に比べてもターボ圧縮機33の効率が高い領域に動作点を移動する。図12(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用する場合でEGRを行う時、EGRをLPLで還流し電動コンプレッサ32を直列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値より小流量側になると判断された場合にこの形態を用いる。   In (4), if it is estimated that the turbocharger 34 is the only operating condition where the supercharging pressure is insufficient, the electric compressor 32 is started. When the electric compressor 32 is connected in parallel, the flow rate flowing into the turbo compressor 33 decreases, so that the surge region is entered. Therefore, the operating point of the turbo compressor 33 is moved to the high flow rate side by connecting the electric compressor 32 directly. At this time, the exhaust gas flowing into the turbine 35 is increased so that the turbocharger 34 can obtain the supercharger work even at a low flow rate. Also, the EGR is used to set the operating point of the turbo compressor 33 to the high flow rate side. Operates the LPL-EGR mechanism 42. The operating point of the turbo compressor 33 moves to the high flow rate side due to the effect of the serial connection of the LPL-EGR mechanism 42 and the electric compressor 32. As a result, surge can be avoided, and the operating point moves to a region where the efficiency of the turbo compressor 33 is higher than that of the HPL as shown in FIG. Also, the operating point is moved to a region where the efficiency of the turbo compressor 33 is higher than when the electric compressors 32 are connected in parallel. As shown in FIG. 12A, when EGR is performed when the electric compressor 32 is used, the operating point of the turbo compressor 33 is more than the extreme value of efficiency when the EGR is recirculated by LPL and the electric compressor 32 is connected in series. This form is used when it is determined that the flow rate is low.

(5)では、図13(A)に示すように、バルブB22及びバルブD26を閉じて、バルブA20、バルブC24、及びバルブE28を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、直列用吸気経路46から電動コンプレッサ32を通過して内燃機関38に流入する。また、LPL−EGR機構42が作動して、LPL−EGR機構42によるEGRガスをターボ圧縮機33の吸気量流側に還流すると共に、HPL−EGR機構40が作動して、HPL−EGR機構40によるEGRガスを電動コンプレッサ32の吸気下流側に還流する。   In (5), as shown in FIG. 13A, the valve B22 and the valve D26 are closed, and the valve A20, the valve C24, and the valve E28 are opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the electric compressor 32 from the serial intake passage 46, and flows into the internal combustion engine 38. Further, the LPL-EGR mechanism 42 is operated to recirculate EGR gas from the LPL-EGR mechanism 42 to the intake air flow side of the turbo compressor 33, and the HPL-EGR mechanism 40 is operated to operate the HPL-EGR mechanism 40. The EGR gas is recirculated to the intake downstream side of the electric compressor 32.

(5)では、ターボ過給機34のみでは過給圧が足りてない運転条件であると推定された場合は、電動コンプレッサ32を始動する。電動コンプレッサ32を直列接続することでターボ圧縮機33の動作点が高流量側に移動する。また、バルブA20及びバルブE28の各々の開度を調整することでEGR率と、HPLとLPLとの割合を変更することができる。また、ターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも低流量側にある場合は、図13(B)に示すように、LPLの割合を増やすため、バルブA20の開度を大きくしてバルブE28の開度を小さくする。一方でターボ圧縮機33の動作点が効率の極値より高流量側にある場合はHPLの割合を増やすため、バルブE28の開度を大きくし、バルブA20の開度を小さくする。HPLとLPLとの割合を変更することで、ターボ圧縮機33の動作点を効率的に極値に移動させる。図13(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用する場合でEGRを行う時、EGRをLPLで還流し電動コンプレッサ32を直列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも大流量側になり、かつEGRをHPLで還流し電動コンプレッサ32を直列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値より小流量側になる場合にこの形態を用いる。   In (5), when it is estimated that the operating condition is that the turbocharger 34 alone does not have sufficient supercharging pressure, the electric compressor 32 is started. By connecting the electric compressor 32 in series, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the high flow rate side. Further, the EGR rate and the ratio of HPL and LPL can be changed by adjusting the opening degree of each of the valve A20 and the valve E28. Further, when the operating point of the turbo compressor 33 is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency, as shown in FIG. 13B, in order to increase the ratio of LPL, the opening degree of the valve A20 is increased. The opening degree of the valve E28 is reduced. On the other hand, when the operating point of the turbo compressor 33 is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency, the opening degree of the valve E28 is increased and the opening degree of the valve A20 is decreased in order to increase the HPL ratio. By changing the ratio between HPL and LPL, the operating point of the turbo compressor 33 is efficiently moved to the extreme value. As shown in FIG. 13A, when EGR is performed when the electric compressor 32 is used, the operating point of the turbo compressor 33 is more than the extreme value of efficiency when the EGR is recirculated by LPL and the electric compressor 32 is connected in series. This form is used when the operating point of the turbo compressor 33 is on the smaller flow rate side than the extreme value of efficiency when the EGR is recirculated with HPL and the electric compressor 32 is connected in series.

(6)では、図14(A)に示すように、バルブA20、バルブB22、及びバルブD26を閉じて、バルブC24及びバルブE28を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、直列用吸気経路46から電動コンプレッサ32を通過して内燃機関38に流入する。また、HPL−EGR機構40が作動して、HPL−EGR機構40によるEGRガスを電動コンプレッサ32の吸気下流側に還流する。   In (6), as shown in FIG. 14A, the valve A20, the valve B22, and the valve D26 are closed, and the valve C24 and the valve E28 are opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the electric compressor 32 from the serial intake passage 46, and flows into the internal combustion engine 38. Further, the HPL-EGR mechanism 40 is operated to return the EGR gas from the HPL-EGR mechanism 40 to the intake air downstream side of the electric compressor 32.

(6)では、ターボ過給機34のみでは過給が足りない運転条件であると推定された場合は、電動コンプレッサ32を始動する。電動コンプレッサ32を直列接続することでターボ圧縮機33の動作点が高流量側に移動する。また、ターボ圧縮機33の動作点が、LPLに比べて低流量側に移動するため、チョークを回避することができ、ターボ圧縮機33の効率が高い領域に動作点が移動する。図14(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用する場合でEGRを行う時、EGRをHPLで還流し電動コンプレッサ32を直列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも大流量側になり、かつEGRをLPLで還流し電動コンプレッサ32を並列接続した場合の動作点と比較して、図14(B)のように効率が高くなると判断された場合にこの形態を用いる。   In (6), when it is estimated that the turbocharger 34 alone is in an operating condition in which supercharging is insufficient, the electric compressor 32 is started. By connecting the electric compressor 32 in series, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the high flow rate side. Further, since the operating point of the turbo compressor 33 moves to the low flow rate side as compared with the LPL, the choke can be avoided and the operating point moves to a region where the efficiency of the turbo compressor 33 is high. As shown in FIG. 14A, when the EGR is performed when the electric compressor 32 is used, the operating point of the turbo compressor 33 is more than the extreme value of the efficiency when the EGR is refluxed by HPL and the electric compressor 32 is connected in series. This form is used when it is determined that the efficiency is higher as shown in FIG. 14B compared to the operating point when the EGR is recirculated with LPL and the electric compressor 32 is connected in parallel. Use.

(7)では、図15(A)に示すように、バルブC24及びバルブE28を閉じて、バルブA20、バルブB22、及びバルブD26を開放する。これにより、LPL−EGR機構42が作動して、LPL−EGR機構42によるEGRガスをターボ圧縮機33の吸気量流側に還流すると共に、並列用吸気経路48に還流する。また、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通った空気と、LPL−EGR機構42から並列用吸気経路48に還流して電動コンプレッサ32を通過したEGRガスとが合流して内燃機関38に流入する。   In (7), as shown in FIG. 15A, the valve C24 and the valve E28 are closed, and the valve A20, the valve B22, and the valve D26 are opened. As a result, the LPL-EGR mechanism 42 operates to recirculate the EGR gas from the LPL-EGR mechanism 42 to the intake air amount flow side of the turbo compressor 33 and to the parallel intake path 48. The sucked air is combined with the air that has passed through the turbo compressor 33 and the EGR gas that has been returned to the parallel intake passage 48 from the LPL-EGR mechanism 42 and passed through the electric compressor 32 to the internal combustion engine 38. Inflow.

(7)では、ターボ過給機34のみでは過給圧が足りない運転条件であると推定された場合は、電動コンプレッサ32を始動する。電動コンプレッサ32を並列接続することで、排気還流の一部を電動コンプレッサ32が分担する。その結果、ターボ圧縮機33の動作点は低流量側に移動する。また、EGRをLPLとすることでHPLよりもタービン35への流量が増加し得られる過給機仕事が増加し、ターボ圧縮機33への流量が増加する。図15(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用する場合でEGRを行う時、EGRをLPLで還流し電動コンプレッサ32を並列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも小流量側になり、かつEGRをHPLで還流し電動コンプレッサ32を直列接続した場合の動作点と比較して、図15(B)のように効率が高くなると判断される場合にこの形態を用いる。   In (7), if it is estimated that the turbocharger 34 is in an operating condition that the supercharging pressure is insufficient, the electric compressor 32 is started. The electric compressor 32 shares a part of the exhaust gas recirculation by connecting the electric compressor 32 in parallel. As a result, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the low flow rate side. Further, by setting EGR to LPL, the supercharger work that can increase the flow rate to the turbine 35 as compared to HPL increases, and the flow rate to the turbo compressor 33 increases. As shown in FIG. 15A, when EGR is performed when the electric compressor 32 is used, the operating point of the turbo compressor 33 is more than the extreme value of efficiency when the EGR is recirculated by LPL and the electric compressor 32 is connected in parallel. This form is used when the efficiency is determined to be higher as shown in FIG. 15B compared to the operating point when the EGR is recirculated with HPL and the electric compressor 32 is connected in series when the EGR is recirculated with HPL. Use.

(8)では、図16(A)に示すように、バルブC24を閉じて、バルブA20、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を開放する。これにより、LPL−EGR機構42が作動して、LPL−EGR機構42によるEGRガスをターボ圧縮機33の吸気量流側に還流すると共に、並列用吸気経路48に還流する。また、HPL−EGR機構40が作動して、HPL−EGR機構40によるEGRガスを電動コンプレッサ32の吸気下流側に還流する。また、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通った空気と、LPL−EGR機構42から並列用吸気経路48に還流して電動コンプレッサ32を通過したEGRガスとが合流して内燃機関38に流入する。   In (8), as shown in FIG. 16A, the valve C24 is closed and the valve A20, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are opened. As a result, the LPL-EGR mechanism 42 operates to recirculate the EGR gas from the LPL-EGR mechanism 42 to the intake air amount flow side of the turbo compressor 33 and to the parallel intake path 48. Further, the HPL-EGR mechanism 40 is operated to return the EGR gas from the HPL-EGR mechanism 40 to the intake air downstream side of the electric compressor 32. The sucked air is combined with the air that has passed through the turbo compressor 33 and the EGR gas that has been returned to the parallel intake passage 48 from the LPL-EGR mechanism 42 and passed through the electric compressor 32 to the internal combustion engine 38. Inflow.

(8)では、ターボ過給機34のみでは過給圧が足りない運転条件であると推定された場合は、電動コンプレッサ32を始動する。電動コンプレッサ32を並列接続することで、排気還流の一部を電動コンプレッサ32が分担する。その結果、ターボ圧縮機33の動作点は低流量側に移動する。また、バルブA20及びバルブE28の各々の開度を調整することでEGR率と、HPLとLPLとの割合を変更することができる。また、ターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも低流量側にある場合は、図16(B)に示すように、LPLの割合を増やすため、バルブA20の開度を大きくしてバルブE28の開度を小さくする。一方でターボ圧縮機33の動作点が効率の極値より高流量側にある場合はHPLの割合を増やすため、バルブE28の開度を大きくし、バルブA20の開度を小さくする。HPLとLPLとの割合を変更することで、ターボ圧縮機33の動作点を効率的に極値に移動させる。図16(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用する場合でEGRを行う時、EGRをLPLで還流し電動コンプレッサ32を並列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも大流量側になり、かつEGRをHPLで還流し電動コンプレッサ32を並列接続した場合にターボ圧縮機33の動作点が効率の極値よりも小流量側になる場合にこの形態を用いる。   In (8), when it is estimated that the turbocharger 34 is in an operating condition that the supercharging pressure is insufficient, the electric compressor 32 is started. The electric compressor 32 shares a part of the exhaust gas recirculation by connecting the electric compressor 32 in parallel. As a result, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the low flow rate side. Further, the EGR rate and the ratio of HPL and LPL can be changed by adjusting the opening degree of each of the valve A20 and the valve E28. Further, when the operating point of the turbo compressor 33 is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency, as shown in FIG. 16B, in order to increase the ratio of LPL, the opening degree of the valve A20 is increased. The opening degree of the valve E28 is reduced. On the other hand, when the operating point of the turbo compressor 33 is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency, the opening degree of the valve E28 is increased and the opening degree of the valve A20 is decreased in order to increase the HPL ratio. By changing the ratio between HPL and LPL, the operating point of the turbo compressor 33 is efficiently moved to the extreme value. As shown in FIG. 16A, when the EGR is performed when the electric compressor 32 is used, the operating point of the turbo compressor 33 is more than the extreme value of the efficiency when the EGR is refluxed by LPL and the electric compressor 32 is connected in parallel. This mode is used when the operating point of the turbo compressor 33 becomes smaller than the extreme value of the efficiency when the EGR is recirculated by HPL and the electric compressor 32 is connected in parallel when the EGR is returned to the high flow rate side.

(9)では、図17(A)に示すように、バルブA20及びバルブC24を閉じて、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33の前で分かれて、ターボ圧縮機33を通った空気と、並列用吸気経路48から電動コンプレッサ32を通過した空気とが合流して内燃機関38に流入する。また、HPL−EGR機構40が作動して、HPL−EGR機構40によるEGRガスを電動コンプレッサ32の吸気下流側に還流する。  In (9), as shown in FIG. 17A, the valve A20 and the valve C24 are closed, and the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are opened. As a result, the sucked air is separated in front of the turbo compressor 33, and the air that has passed through the turbo compressor 33 and the air that has passed through the electric compressor 32 from the parallel intake path 48 are merged to form the internal combustion engine 38. Flow into. Further, the HPL-EGR mechanism 40 is operated to return the EGR gas from the HPL-EGR mechanism 40 to the intake air downstream side of the electric compressor 32.

(9)では、ターボ過給機34のみでは過給圧が足りない運転条件であると推定された場合は、電動コンプレッサ32を始動する。電動コンプレッサ32を並列接続することで、吸気の一部を電動コンプレッサ32が分担する。その結果、ターボ圧縮機33の動作点は低流量側に移動する。EGRをHPLとすることでLPLよりもタービン35への流量が減少しポンプ損が減少する。また、ターボ圧縮機33への流量が減少するため、チョークを回避することができる。図17(A)に示すように電動コンプレッサ32を使用する場合でEGRを行う時、EGRをHPLで還流し電動コンプレッサ32を並列接続した場合に、ターボ圧縮機33の動作点が、図17(B)のように効率の極値よりも大流量側になると判断された場合にこの形態を用いる。   In (9), when it is estimated that the turbocharger 34 is in an operating condition that the supercharging pressure is insufficient, the electric compressor 32 is started. By connecting the electric compressor 32 in parallel, the electric compressor 32 shares part of the intake air. As a result, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the low flow rate side. By setting EGR to HPL, the flow rate to the turbine 35 is reduced more than LPL, and the pump loss is reduced. Further, since the flow rate to the turbo compressor 33 is reduced, choking can be avoided. As shown in FIG. 17A, when EGR is performed when the electric compressor 32 is used, the operating point of the turbo compressor 33 is shown in FIG. This form is used when it is determined that the flow rate is larger than the extreme value of efficiency as in B).

(10)では、図18(A)に示すように、バルブA20、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を閉じて、バルブC24を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って、直列用吸気経路46から電動コンプレッサ32を通過して内燃機関38に流入する。   In (10), as shown in FIG. 18A, the valve A20, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are closed, and the valve C24 is opened. Thus, the sucked air passes through the turbo compressor 33, passes through the electric compressor 32 from the serial intake passage 46, and flows into the internal combustion engine 38.

(10)では、図18(B)に示すように、EGRなしで電動コンプレッサ32を並列接続した場合よりもターボ圧縮機33の動作点が大流量側に移動する。加速時や全負荷時などEGRを使用せず過給を優先する運転条件、かつ吸気が低流量である運転条件の場合にEGRなしで電動コンプレッサ32の直列接続を適用する。   In (10), as shown in FIG. 18B, the operating point of the turbo compressor 33 moves to the larger flow rate side than when the electric compressor 32 is connected in parallel without EGR. The series connection of the electric compressor 32 is applied without EGR in the case of operating conditions where priority is given to supercharging without using EGR, such as during acceleration or full load, and operating conditions where the intake air has a low flow rate.

(11)では、図19(A)に示すように、バルブA20、バルブC24、及びバルブE28を閉じて、バルブB22及びバルブD26を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33の前で分かれて、ターボ圧縮機33を通った空気と、並列用吸気経路48から電動コンプレッサ32を通過した空気とが合流して内燃機関38に流入する。   In (11), as shown in FIG. 19A, the valve A20, the valve C24, and the valve E28 are closed, and the valve B22 and the valve D26 are opened. As a result, the sucked air is separated in front of the turbo compressor 33, and the air that has passed through the turbo compressor 33 and the air that has passed through the electric compressor 32 from the parallel intake path 48 are merged to form the internal combustion engine 38. Flow into.

(11)では、ターボ圧縮機33の動作点は、図19(B)に示すように、EGRなしで電動コンプレッサ32を直列に接続した場合よりも低流量側に移動する。加速時や全負荷時などEGRを使用せず過給を優先する運転条件、かつ吸気が大流量である運転条件の場合にEGRなしで電動コンプレッサ32の並列接続を適用する。   In (11), as shown in FIG. 19B, the operating point of the turbo compressor 33 moves to a lower flow rate side than when the electric compressor 32 is connected in series without EGR. The parallel connection of the electric compressor 32 is applied without EGR under the operating condition where priority is given to supercharging without using EGR, such as during acceleration or full load, and the operating condition where the intake air has a large flow rate.

(12)では、図20(A)に示すように、バルブA20、バルブB22、バルブC24、及びバルブE28を閉じて、バルブD26を開放する。これにより、吸入された空気は、ターボ圧縮機33を通って内燃機関38に流入する。   In (12), as shown in FIG. 20A, the valve A20, the valve B22, the valve C24, and the valve E28 are closed and the valve D26 is opened. Thus, the sucked air flows into the internal combustion engine 38 through the turbo compressor 33.

(12)では、ターボ過給機34のみで過給圧が十分であると推定された場合であり、電動コンプレッサ32による電力消費を抑えるために電動コンプレッサ32を使用しない。ターボ圧縮機33の動作点は、図20(B)に示すように、ターボ圧縮機33が安定して動作する範囲である。   In (12), it is estimated that the turbocharging pressure is sufficient only with the turbocharger 34, and the electric compressor 32 is not used in order to suppress the power consumption by the electric compressor 32. The operating point of the turbo compressor 33 is a range in which the turbo compressor 33 operates stably as shown in FIG.

図21(A)に上述の(1)〜(12)のそれぞれにおける電動コンプレッサ32の作動の有無、電動コンプレッサ32の接続(バイパス、並列、または直列)、及びEGR方式を示す。また、図21(B)に上述の(1)〜(12)のそれぞれにおける各バルブの開閉状態を示す。本実施形態では、図21(A)、(B)をマップとしてEGR制御装置10に予め記憶しておき、各状態に切り替える制御を行う。   FIG. 21A shows the presence / absence of operation of the electric compressor 32 in each of the above (1) to (12), connection of the electric compressor 32 (bypass, parallel or series), and the EGR method. FIG. 21B shows the open / close state of each valve in each of the above-described (1) to (12). In the present embodiment, FIGS. 21A and 21B are stored in advance in the EGR control device 10 as a map, and control for switching to each state is performed.

続いて、上述のように構成された本実施形態に係るEGR制御装置10の制御部12で行われる具体的な処理について説明する。図22は、本実施形態に係るEGR制御装置10の制御部12で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。   Next, specific processing performed by the control unit 12 of the EGR control device 10 according to the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a flow of processing performed by the control unit 12 of the EGR control device 10 according to the present embodiment.

ステップ100では、CPU12Aが、EGR領域であるか否かを判定する。該判定は、例えば、スロットルセンサ14、クランク角センサ16、及びエアフロセンサ18の各検出結果に基づいて、内燃機関の負荷、回転数、及び吸気流量などが、予め定めたEGR領域であるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ102へ移行し、肯定された場合にはステップ106へ移行する。   In step 100, the CPU 12A determines whether or not it is an EGR area. The determination is made based on, for example, the detection results of the throttle sensor 14, the crank angle sensor 16, and the airflow sensor 18, and whether or not the load, the rotational speed, the intake flow rate, and the like of the internal combustion engine are in a predetermined EGR region. Determine whether. If the determination is negative, the process proceeds to step 102, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 106.

ステップ102では、CPU12Aが、電動コンプレッサ32の動作が必要であるか否かを判定する。該判定は、例えば、スロットルセンサ14、クランク角センサ16、及びエアフロセンサ18の各検出結果に基づいて、電動コンプレッサ32を作動する必要があるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ104へ移行する。一方、否定された場合には、上述の(12)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30の作動を制御する。すなわち、バルブA20、バルブB22、バルブC24、及びバルブE28を閉じて、バルブD26を開放し、電動コンプレッサモータ30を停止するように制御する。   In step 102, the CPU 12A determines whether or not the operation of the electric compressor 32 is necessary. In this determination, for example, it is determined whether it is necessary to operate the electric compressor 32 based on the detection results of the throttle sensor 14, the crank angle sensor 16, and the airflow sensor 18. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 104. On the other hand, when the result is negative, the operation of each valve and the electric compressor motor 30 is controlled so as to satisfy (12) described above. That is, the valve A20, the valve B22, the valve C24, and the valve E28 are closed, the valve D26 is opened, and the electric compressor motor 30 is stopped.

ステップ104では、CPU12Aが、電動コンプレッサ32を直列接続した場合のターボ圧縮機33の動作点が効率の極値より高流量側であるか否かを判定する。該判定が否定された場合には、上述の(10)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30の作動を制御する。すなわち、バルブA20、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を閉じて、バルブC24を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。一方、該判定が肯定された場合には、上述の(11)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30の作動を制御する。すなわち、バルブA20、バルブC24、及びバルブE28を閉じて、バルブB22及びバルブD26を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。   In step 104, the CPU 12A determines whether or not the operating point of the turbo compressor 33 when the electric compressor 32 is connected in series is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency. When the determination is negative, the operation of each valve and the electric compressor motor 30 is controlled so as to satisfy (10) described above. That is, the valve A20, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are closed, the valve C24 is opened, and the electric compressor motor 30 is operated. On the other hand, when the determination is affirmative, the operation of each valve and the electric compressor motor 30 is controlled so as to satisfy (11) described above. That is, the valve A20, the valve C24, and the valve E28 are closed, the valve B22 and the valve D26 are opened, and the electric compressor motor 30 is operated.

ステップ106では、CPU12Aが、電動コンプレッサ32の動作が必要であるか否かを判定する。該判定は、例えば、スロットルセンサ14、クランク角センサ16、及びエアフロセンサ18の各検出結果に基づいて、電動コンプレッサ32を作動する必要があるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ108へ移行し、肯定された場合にはステップ112へ移行する。   In step 106, the CPU 12A determines whether or not the operation of the electric compressor 32 is necessary. In this determination, for example, it is determined whether it is necessary to operate the electric compressor 32 based on the detection results of the throttle sensor 14, the crank angle sensor 16, and the airflow sensor 18. If the determination is negative, the process proceeds to step 108, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 112.

ステップ108では、CPU12Aが、電動コンプレッサ32がバイパスでLPLの場合のターボ圧縮機34の動作点が効率の極値よりも高流量側か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ110へ移行し、否定された場合には、上述の(1)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブB22、バルブC24、及びバルブE28を閉じて、バルブA20及びバルブD26を開放し、電動コンプレッサモータ30を停止するように制御する。   In step 108, the CPU 12A determines whether or not the operating point of the turbo compressor 34 when the electric compressor 32 is bypassed and LPL is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 110. If the determination is negative, the valves and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above-described (1). That is, control is performed such that the valve B22, the valve C24, and the valve E28 are closed, the valve A20 and the valve D26 are opened, and the electric compressor motor 30 is stopped.

ステップ110では、CPU12Aが、電動コンプレッサ32がバイパスでHPLの場合のターボ圧縮機34の動作点が効率の極値よりも低流量側か否かを判定する。該判定が否定された場合には、上述の(3)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブB22及びバルブC24を閉じて、バルブA20、バルブD26、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を停止するように制御する。一方、判定が肯定された場合には、上述の(2)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブB22及びバルブC24を閉じて、バルブA20、バルブD26、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を停止するように制御する。   In step 110, the CPU 12A determines whether or not the operating point of the turbo compressor 34 when the electric compressor 32 is bypassed and HPL is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency. When the determination is negative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (3). That is, the valve B22 and the valve C24 are closed, the valve A20, the valve D26, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to stop. On the other hand, when the determination is affirmative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (2). That is, the valve B22 and the valve C24 are closed, the valve A20, the valve D26, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to stop.

ステップ112では、(a)電動コンプレッサ32を直列接続でLPLの場合、(b)電動コンプレッサ32を直列接続でHPLの場合、(c)電動コンプレッサ32を並列接続でLPLの場合、(d)電動コンプレッサ32を並列接続でHPLの場合のそれぞれについてターボ圧縮機33の動作点を計算してステップ114へ移行する。   In step 112, (a) when the electric compressor 32 is connected in series and LPL, (b) when the electric compressor 32 is connected in series and HPL, (c) when the electric compressor 32 is connected in parallel and LPL, (d) electric The operating point of the turbo compressor 33 is calculated for each of the cases where the compressor 32 is connected in parallel and HPL, and the routine proceeds to step 114.

ステップ114では、CPU12Aが、動作点(a)が効率の極値よりも高流量側か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ116へ移行し、否定された場合には、上述の(4)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を閉じて、バルブA20及びバルブC24を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。   In step 114, the CPU 12A determines whether or not the operating point (a) is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency. When the determination is affirmative, the routine proceeds to step 116, and when the determination is negative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above-mentioned (4). That is, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are closed, the valve A20 and the valve C24 are opened, and the electric compressor motor 30 is operated.

ステップ116では、CPU12Aが、動作点(b)が効率の極値よりも低流量側か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ124へ移行し、否定された場合にはステップ118へ移行する。   In step 116, the CPU 12A determines whether or not the operating point (b) is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 124, and if the determination is negative, the process proceeds to step 118.

ステップ118では、CPU12Aが、動作点(c)が効率の極値よりも高流量側か否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ120へ移行し、肯定された場合にはステップ122へ移行する。   In step 118, the CPU 12A determines whether or not the operating point (c) is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency. If the determination is negative, the process proceeds to step 120. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 122.

ステップ120では、CPU12Aが、動作点(b)の効率>動作点(c)の効率であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合には、上述の(6)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブA20、バルブB22、及びバルブD26を閉じて、バルブC24及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。一方、判定が否定された場合には、上述の(7)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブC24及びバルブE28を閉じて、バルブA20、バルブB22、及びバルブD26を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。   In step 120, the CPU 12A determines whether or not the efficiency of the operating point (b)> the efficiency of the operating point (c). When the determination is affirmative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (6). That is, the valve A20, the valve B22, and the valve D26 are closed, the valve C24 and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is operated. On the other hand, if the determination is negative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (7). That is, the valve C24 and the valve E28 are closed, the valve A20, the valve B22, and the valve D26 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to operate.

ステップ122では、CPU12Aが、動作点(d)が効率の極値よりも高流量側か否かを判定する。該判定が否定された場合には、上述の(8)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブC24を閉じて、バルブA20、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。一方、判定が肯定された場合には、上述の(9)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブA20及びバルブC24を閉じて、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。   In step 122, the CPU 12A determines whether or not the operating point (d) is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency. When the determination is negative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (8). That is, the valve C24 is closed, the valve A20, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to operate. On the other hand, when the determination is affirmative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy (9) described above. That is, the valve A20 and the valve C24 are closed, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to operate.

ステップ124では、CPU12Aが、動作点(a)と(b)から効率の極値となるHPL/LPL割合と動作点(e)を計算してステップ126へ移行する。   In step 124, the CPU 12 </ b> A calculates the HPL / LPL ratio and the operating point (e) that are the extreme values of efficiency from the operating points (a) and (b), and proceeds to step 126.

ステップ126では、CPU12Aが、動作点(c)が効率の極値より高流量側か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ128へ移行し、否定された場合には、上述の(5)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブB22及びバルブD26を閉じて、バルブA20、バルブC24、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。   In step 126, the CPU 12A determines whether or not the operating point (c) is on the higher flow rate side than the extreme value of efficiency. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 128. If the determination is negative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy (5) described above. That is, the valve B22 and the valve D26 are closed, the valve A20, the valve C24, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to operate.

ステップ128では、CPU12Aが、動作点(c)と(d)から効率の極値となるHPL/LPL割合と動作点(f)を計算してステップ130へ移行する。   In step 128, the CPU 12 </ b> A calculates the HPL / LPL ratio and the operating point (f) that are the extreme values of efficiency from the operating points (c) and (d), and proceeds to step 130.

ステップ130では、CPU12Aが、動作点(e)の効率>動作点(f)の効率であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合には、上述の(5)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブB22及びバルブD26を閉じて、バルブA20、バルブC24、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。一方、判定が否定された場合には、上述の(8)となるように、各バルブ及び電動コンプレッサモータ30を制御する。すなわち、バルブC24を閉じて、バルブA20、バルブB22、バルブD26、及びバルブE28を開放し、電動コンプレッサモータ30を作動するように制御する。   In step 130, the CPU 12A determines whether or not the efficiency of the operating point (e)> the efficiency of the operating point (f). If the determination is affirmative, each valve and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (5). That is, the valve B22 and the valve D26 are closed, the valve A20, the valve C24, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to operate. On the other hand, when the determination is negative, the valves and the electric compressor motor 30 are controlled so as to satisfy the above (8). That is, the valve C24 is closed, the valve A20, the valve B22, the valve D26, and the valve E28 are opened, and the electric compressor motor 30 is controlled to operate.

このように制御部12が制御を行うことにより、電動コンプレッサ32の配置とEGR方式の組み合わせを最も効率が高くなるものを選択することができる。また、ターボ過給機34の過給機効率を向上させることができ、ポンプ損が減少することで内燃機関38の熱効率が向上する。また、ターボ圧縮機33がサージやチョークを生じる運転領域においても電動コンプレッサ32の切り替えを行うことで過給を行うことができるようになるため、内燃機関38の運転可能領域が広がる。また、EGRを広範囲で行うことが可能となり、低エミッションにすることができる。特に、高負荷や中速移行でのEGRが高過給率で可能となり、低エミッション化を実現できる。   In this way, the control unit 12 performs control, so that the combination of the arrangement of the electric compressor 32 and the EGR method that has the highest efficiency can be selected. Moreover, the supercharger efficiency of the turbocharger 34 can be improved, and the thermal efficiency of the internal combustion engine 38 is improved by reducing the pump loss. Further, since the turbo compressor 33 can perform supercharging by switching the electric compressor 32 even in an operation region where a surge or choke occurs, the operable region of the internal combustion engine 38 is expanded. Further, EGR can be performed over a wide range, and low emission can be achieved. In particular, EGR at high load and medium speed transition is possible with a high supercharging rate, and low emission can be realized.

なお、上記の各実施形態では、吸入空気の圧縮と非圧縮を切り替え可能な圧縮機の一例として電動コンプレッサ32を適用した例を説明したが、これに限るものではない。例えば、電磁クラッチ等によって内燃機関の駆動力の伝達の有無を切り替えて圧縮機31を機械的に駆動する所謂スーパーチャージャーを圧縮機として適用してもよい。   In each of the above-described embodiments, the example in which the electric compressor 32 is applied as an example of a compressor that can switch between compression and non-compression of intake air has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a so-called supercharger that mechanically drives the compressor 31 by switching presence or absence of transmission of the driving force of the internal combustion engine by an electromagnetic clutch or the like may be applied as the compressor.

また、上記の実施形態における制御部12で行われる図22の処理は、コンピュータがプログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理として説明したが、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ソフトウエアで行う処理とする場合のプログラムは、各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。   Moreover, although the process of FIG. 22 performed by the control part 12 in said embodiment was demonstrated as a software process performed when a computer runs a program, it is good also as a process performed by hardware. Alternatively, the processing may be a combination of both software and hardware. Further, a program for processing performed by software may be stored in various storage media and distributed.

また、上記の実施形態では、図22の処理を行うプログラムを予めROM12Bに記憶した形態として説明したが、これに限るものではない。例えば、プログラムは、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。   In the above embodiment, the program for performing the processing of FIG. 22 has been described as being stored in the ROM 12B in advance. However, the present invention is not limited to this. For example, the program may be provided in a form recorded on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versatile Disk Read Only Memory), and a USB (Universal Serial Bus) memory. Good. Further, the program may be downloaded from an external device via a network.

さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。   Furthermore, the present invention is not limited to the above, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

10 EGR制御装置
12 制御部
20 バルブA
22 バルブB
24 バルブC
26 バルブD
28 バルブE
30 電動コンプレッサモータ
32 電動コンプレッサ
34 ターボ過給機
38 内燃機関
40 HPL−EGR機構
42 LPL−EGR機構
46 直列用吸気経路
48 並列用吸気経路
50 バイパス用吸気経路
10 EGR control device 12 Control unit 20 Valve A
22 Valve B
24 Valve C
26 Valve D
28 Valve E
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Electric compressor motor 32 Electric compressor 34 Turbo supercharger 38 Internal combustion engine 40 HPL-EGR mechanism 42 LPL-EGR mechanism 46 Series intake path 48 Parallel intake path 50 Bypass intake path

Claims (15)

排気圧力を利用して吸入空気を圧縮するターボ過給機に対して、吸入空気の圧縮と非圧縮とを切り替え可能な圧縮機を直列に接続する直列経路、前記ターボ過給機に対して前記圧縮機を並列に接続する並列経路、または前記圧縮機をバイパスするバイパス経路に内燃機関の吸気経路を切り替える経路切替部と、
排気経路から取り出したEGRガスを前記ターボ過給機より吸気下流側の吸気経路に還流する第1排気再循環部によるEGRガスの還流、前記第1排気再循環部より排気下流側の排気経路から取り出したEGRガスを、前記ターボ過給機より吸気上流側の吸気経路に還流する第2排気再循環部によるEGRガスの還流、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によるEGRガスの還流、またはEGRガスの還流なしに切り替えるEGR切替部と、
内燃機関の予め定めた運転条件に基づいて、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する制御部と、
を備えたEGR制御装置。
A serial path for connecting in series a compressor capable of switching between compression and non-compression of intake air to a turbocharger that compresses intake air using exhaust pressure, and the turbocharger A path switching unit that switches the intake path of the internal combustion engine to a parallel path that connects the compressors in parallel or a bypass path that bypasses the compressor;
The EGR gas is recirculated by the first exhaust recirculation unit that recirculates the EGR gas taken out from the exhaust route to the intake passage downstream of the turbocharger, and from the exhaust route downstream of the first exhaust recirculation unit. Recirculation of EGR gas by the second exhaust gas recirculation unit that recirculates the extracted EGR gas to the intake path upstream of the turbocharger, and each of the first exhaust gas recirculation unit and the second exhaust gas recirculation unit EGR gas recirculation by EGR, or EGR switching unit for switching without EGR gas recirculation
A control unit for controlling each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit based on a predetermined operating condition of the internal combustion engine;
An EGR control device comprising:
前記直列経路は、前記ターボ過給機の吸気下流側に前記ターボ過給機に対して前記圧縮機を直列に接続する請求項1に記載のEGR制御装置。   2. The EGR control device according to claim 1, wherein the series path connects the compressor in series to the turbocharger on an intake downstream side of the turbocharger. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件、かつ前記第2排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1又は請求項2に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to perform the turbocharging when a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that does not require compression of intake air by the compressor, and a recirculation of EGR gas by the second exhaust recirculation unit. In an operating condition where the operating point of the machine does not reach a flow rate higher than the extreme value of efficiency, the intake path is switched to the bypass path while the compressor is in an uncompressed state, and EGR gas is The EGR control device according to claim 1 or 2, wherein each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit is controlled so as to recirculate. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件、前記第2排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量となる運転条件、かつ前記第1排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記動作点が効率の極値より低流量側となる運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜3の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit includes a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition for which compression of intake air by the compressor is unnecessary, and the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit When the operating point is an operating condition where the flow rate is higher than the extreme value of efficiency, and the operating point when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit is lower than the extreme value of efficiency. Further, the compression is performed so that the intake passage is switched to the bypass passage while the compressor is in an uncompressed state, and the EGR gas is recirculated by each of the first exhaust recirculation unit and the second exhaust recirculation unit. The EGR control device according to any one of claims 1 to 3, which controls each of the machine, the path switching unit, and the EGR switching unit. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件、前記第2排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量となる運転条件、かつ前記第1排気再循環部によるEGRガスを還流した場合の前記動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜4の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit includes a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition for which compression of intake air by the compressor is unnecessary, and the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit When the operating point is an operating condition in which the flow rate is higher than the extreme value of efficiency and the operating point when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit is not lower than the extreme value of efficiency. Further, the compressor, the path switching unit, and the EGR are switched so that the intake path is switched to the bypass path while the compressor is in an uncompressed state, and the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit. The EGR control device according to claim 1, wherein each of the switching units is controlled. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜5の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The controller is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition where the compressor needs to compress intake air, and the compressor is in a compressed state. (2) When the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit does not reach a higher flow rate than the extreme value of efficiency, the compressor is in a compressed state and the intake path is 6. The controller according to claim 1, wherein the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit are controlled to switch to the series path and recirculate EGR gas by the second exhaust gas recirculation unit. 2. The EGR control device according to item 1. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側となる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合、または、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側になる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率の方が、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率より高い運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜6の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit after switching, the operating condition of the turbocharger becomes a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake air while the compressor is in a compressed state When the operating condition of the turbocharger when the path is switched to the parallel path and the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit does not reach the higher flow rate side than the extreme value of efficiency, or EGR Gas A predetermined operating condition for flowing, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and switching the intake path to a serial path when the compressor is in compression, and EGR gas is generated by the second exhaust recirculation unit. The operating condition in which the operating point of the turbocharger when recirculated is higher than the extreme value of the efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is switched to the series path and the first exhaust gas recirculation is performed. Operating conditions in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the unit is on the lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is switched to the parallel path and the The operating conditions of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit are operating conditions in which the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, and the intake passage is connected in series. Switch to route The operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit, and the first exhaust gas recirculation unit by switching the intake path to the serial path when the compressor is compressed. The efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by switching the intake path to the parallel path while the compressor is in compression is the second exhaust. The operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the recirculation unit, and the intake path is switched to the parallel path while the compressor is compressed, and the EGR gas is generated by the first exhaust recirculation unit. When the operating condition is higher than the efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when recirculating, the compressor switches the intake path to the series path in a compressed state, and the first Exhaust gas recirculation The compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit are each controlled to recirculate EGR gas by each of the first and second exhaust gas recirculation units. The EGR control device described. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件、かつ、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点よりも、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点の方が効率が高い運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜7の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger does not reach the higher flow rate than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed In the state of More than the operating point of the turbocharger when the intake path is switched to the parallel path and the EGR gas is recirculated by the second exhaust recirculation unit, the intake path is connected in series with the compressor in a compressed state. When the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit by switching to a path is an operating condition with higher efficiency, the compressor is in the compressed state and the intake path Any one of Claims 1-7 which control each of the said compressor, the said path switching part, and the said EGR switching part so that EGR gas may be recirculated by the said 1st exhaust gas recirculation part by switching to a serial path | route. The EGR control device according to claim 1. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件、かつ、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点よりも、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点の方が効率が高い運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜8の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger does not reach the higher flow rate than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed In the state of More than the operating point of the turbocharger when the intake path is switched to the serial path and the EGR gas is recirculated by the first exhaust recirculation unit, the intake path is arranged in parallel with the compressor being compressed. When the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit by switching to a path is an operating condition with higher efficiency, the compressor is in a compressed state and the intake path Any one of Claims 1-8 which control each of the said compressor, the said path | route switching part, and the said EGR switching part so that EGR gas may be recirculated by the said 2nd exhaust gas recirculation part. The EGR control device according to claim 1. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合、または、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側になる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側になる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率の方が、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点と、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点とから計算した動作点の効率より高くない運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部及び前記第2排気再循環部の各々によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜9の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed. In the state When the operating condition of the turbocharger when the path is switched to the parallel path and the EGR gas is recirculated by the first exhaust recirculation unit is not at a higher flow rate than the extreme value of efficiency, or EGR A predetermined operating condition for recirculating gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and switching the intake path to a serial path while the compressor is compressed, and the second exhaust gas recirculation unit performs EGR. The operating condition in which the operating point of the turbocharger when the gas is recirculated is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is switched to the series path, and the first exhaust When the EGR gas is recirculated by the recirculation unit, the operating condition of the turbocharger becomes a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is switched to the parallel path when the compressor is in a compressed state. The operating condition of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit is set to a higher flow rate side than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state to pass the intake path The operation point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit by switching to the serial path, and the intake path is switched to the serial path while the compressor is compressed. The efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by one exhaust gas recirculation unit switches the intake path to the parallel path when the compressor is in compression. The operating point of the turbocharger when EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit, and the first exhaust gas recirculation by switching the intake path to the parallel path when the compressor is compressed Depending on the part EGR When the operating condition is not higher than the efficiency of the operating point calculated from the operating point of the turbocharger when the gas is recirculated, the compressor switches the intake path to the parallel path in a compressed state, 10. The compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit are each controlled so that EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit and the second exhaust gas recirculation unit. The EGR control device according to any one of the above. 前記制御部は、EGRガスを還流する予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を直列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より低流量側にならない運転条件、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を並列経路に切り替えて前記第2排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流した場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、前記第1排気再循環部によりEGRガスを還流するように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜10の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to switch the intake path to a serial path in a state where a predetermined operating condition for recirculating EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state. An operating condition in which the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the exhaust gas recirculation unit is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is in a compressed state, the intake path is changed to the series path. When the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit, the operating point of the turbocharger does not become a lower flow rate side than the extreme value of efficiency, and the intake path is in a state where the compressor is compressed When the EGR gas is recirculated by the second exhaust gas recirculation unit and the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of efficiency, and the compressor is compressed. In the state If the operating point of the turbocharger when the EGR gas is recirculated by the first exhaust gas recirculation unit by switching the path to the parallel path is an operating condition where the operating point is higher than the extreme value of efficiency, the compression Each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit is configured to switch the intake path to the parallel path in a compressed state and to recirculate EGR gas by the first exhaust recirculation unit. The EGR control device according to any one of claims 1 to 10, which is controlled. 前記制御部は、EGRガスを還流しない予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えた場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側にならない運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えて、EGRガスの還流なしになるように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜11の何れか1項に記載のEGR制御装置。   When the control unit switches the intake path to the series path in a predetermined operating condition that does not recirculate EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state When the operating point of the turbocharger is such that the operating point is not higher than the extreme value of efficiency, the intake path is switched to the series path while the compressor is in a compressed state, and there is no recirculation of EGR gas. The EGR control device according to any one of claims 1 to 11, wherein each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit is controlled so as to become. 前記制御部は、EGRガスを還流しない予め定めた運転条件、前記圧縮機による吸入空気の圧縮が必要な運転条件、かつ前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記直列経路に切り替えた場合の前記ターボ過給機の動作点が効率の極値より高流量側となる運転条件の場合に、前記圧縮機が圧縮の状態で前記吸気経路を前記並列経路に切り替えて、EGRガスの還流なしになるように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜12の何れか1項に記載のEGR制御装置。   When the control unit switches the intake path to the series path in a predetermined operating condition that does not recirculate EGR gas, an operating condition that requires compression of the intake air by the compressor, and the compressor is in a compressed state In the operating condition where the operating point of the turbocharger is higher than the extreme value of the efficiency, the intake path is switched to the parallel path while the compressor is in a compressed state, and there is no recirculation of EGR gas. The EGR control device according to any one of claims 1 to 12, wherein each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit is controlled so as to become. 前記制御部は、EGRガスを還流しない予め定めた運転条件、かつ前記圧縮機による吸入空気の圧縮が不要な運転条件の場合に、前記圧縮機が非圧縮の状態で前記吸気経路を前記バイパス経路に切り替えて、EGRガスの還流なしになるように、前記圧縮機、前記経路切替部、及び前記EGR切替部の各々を制御する請求項1〜13の何れか1項に記載のEGR制御装置。   The control unit is configured to bypass the intake path when the compressor is in an uncompressed state under a predetermined operating condition in which EGR gas is not recirculated and an operating condition in which the compressor does not need to compress intake air. The EGR control device according to any one of claims 1 to 13, wherein each of the compressor, the path switching unit, and the EGR switching unit is controlled so that the EGR gas is not recirculated. コンピュータを、請求項1〜14の何れか1項に記載のEGR制御装置における制御部として機能させるためのEGR制御プログラム。   The EGR control program for functioning a computer as a control part in the EGR control apparatus of any one of Claims 1-14.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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