(57)【要約】【課題】推定ＥＧＲ率の精度を向上できる内燃機関制御装置を実現する。【解決手段】本発明の内燃機関制御装置は、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率を用いてＥＧＲバルブの開度を制御するものであり、演算法決定部（演算切替え判断部３１１）と、演算部３１２とを備える。演算法決定部は、ＥＧＲバルブの前後の差圧の状態に応じて、複数の推定ＥＧＲ率の演算法から実施する演算法を決定する。演算部は、演算法決定部が決定した演算法により推定ＥＧＲ率を演算する。【選択図】図４
2020012383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率を用いてＥＧＲバルブの開度を制御する内燃機関制御装置において、
前記ＥＧＲバルブの前後の差圧の状態に応じて、複数の推定ＥＧＲ率の演算法の中から使用する演算法を決定する演算法決定部を備える
内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記複数の推定ＥＧＲ率の演算法の一つは、前記ＥＧＲバルブの開口面積を入力値として用いる
請求項１の記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記複数の推定ＥＧＲ率の演算法の一つは、前記ＥＧＲバルブの前後の差圧を入力値として用いる
請求項１の記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記演算法決定部は、前記ＥＧＲバルブの前後の差圧の状態として前記ＥＧＲバルブの前後の差圧の値を基にして使用する演算法を決定する
請求項１の記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記演算法決定部は、前記ＥＧＲバルブの前後の差圧の状態として前記ＥＧＲバルブの前後の差圧のノイズを基にして使用する演算法を決定する
請求項１の記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費規制や排気規制により車両の車両駆動やハイブリッド車両の発電機駆動に用いられる内燃機関の熱効率向上に関する技術開発が行われている。その技術の一つとして排気ガスの一部を専用の通路を通して吸気系に還流させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）の開発が進められている。ＥＧＲを導入することで、従来よりも点火時期進角量の最適化や、スロットルバルブの開度増加によるポンプロスの低減等を図ることができ、燃費向上が期待できる。ＥＧＲは、ＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲと、ＬＰＬ（Low Pressure Loop）−ＥＧＲに分類される。特に、ＬＰＬ−ＥＧＲは、ＨＰＬ−ＥＧＲに比べて実施できる運転領域が広いため、開発が注目されている。
【０００３】
ＬＰＬ−ＥＧＲ制御では、ＥＧＲ率を高精度に制御するため、一般的なフィードフォーワード制御に加えて、目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率の偏差を検出し、その偏差を解消する様に制御を行う、フィードバック制御が併用されることがある。しかし、車両を運転中に実ＥＧＲ率を計測することは困難であるため、一般的なＬＰＬ−ＥＧＲ制御におけるフィードバック制御では、実ＥＧＲ率の代用として、数式やマップから演算した推定ＥＧＲ率を用いることが多い。
【０００４】
このようなＥＧＲ制御を行う内燃機関の推定ＥＧＲ率の演算に関する背景技術として、特許文献１には、ＥＧＲバルブの開度（開口面積）を基にして推定ＥＧＲ率を演算する技術が記載されている。また、特許文献２には、ＥＧＲバルブ近傍に取り付けられた差圧センサにて検出したＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして、推定ＥＧＲ率を演算する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１６９６８４号公報
【特許文献２】特開２０１６−５０４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、ＥＧＲバルブの個体差や開度センサの誤差により、ＥＧＲバルブの開口面積が正確に検出できないと、推定ＥＧＲ率の精度が低くなってしまう。また、特許文献２に記載された発明では、ＥＧＲバルブの前後の差圧が大きい運転領域では高精度に推定ＥＧＲ率を演算できるが、差圧が小さい運転領域では、差圧信号とノイズ信号のＳ／Ｎ比が悪化し、推定ＥＧＲ率の精度が低下する場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、推定ＥＧＲ率の精度を向上できる内燃機関制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の内燃機関制御装置は、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率を用いてＥＧＲバルブの開度を制御するものであり、ＥＧＲバルブの前後の差圧の状態に応じて、複数の推定ＥＧＲ率の演算法の中から使用する演算法を決定する演算法決定部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成の内燃機関制御装置によれば、推定ＥＧＲ率の精度を向上させることができる。
なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るＥＧＲのフィードバック制御に係る概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るＥＣＵ内で実施される推定ＥＧＲ率の演算法切替え制御に係る図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る推定ＥＧＲ率演算処理の例を示すフローチャートである。
【図６】ＥＧＲバルブの開度を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率を比較した図である。
【図７】ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率を比較した図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る推定ＥＧＲ率演算処理により演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率を比較した図である。
【図９】ＥＧＲバルブの前後の差圧にノイズが含まれる領域を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る推定ＥＧＲ率演算処理の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１.第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態に係る内燃機関制御装置について、図１〜図５を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１２】
［内燃機関の構成］
まず、図１を参照して内燃機関の構成について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る内燃機関９９の概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、内燃機関９９は、吸気量を測定するエアフローセンサ１と、吸気を過給するコンプレッサ２と、過給された吸気を冷却するインタークーラ３と、シリンダ５内に吸入するガスを調節するスロットルバルブ４とを備える。そして、スロットルバルブ４の近傍には、スロットルバルブ４の開度を検出するためのスロットルセンサ１９が設けられている。
【００１４】
また、内燃機関９９は、各気筒のシリンダ５に点火エネルギーを供給する点火プラグ６と、各気筒のシリンダ５の中に燃料を噴射する燃料噴射装置９と、シリンダ５に流入した燃料とガスの混合気を圧縮するピストン１０とを備える。さらに、内燃機関９９は、シリンダ５へ流入する混合気を調整する吸気バルブ７と、燃焼後の排気ガスを排出する排気バルブ８を備える。
【００１５】
また、内燃機関９９は、クランク軸に取り付けられたシグナルロータの信号を検出するクランク角度センサ１１と、冷却水の温度を測定する水温センサ１２とを備える。さらに、内燃機関９９は、排気ガスの運動エネルギーを、シャフトを介してコンプレッサ２に伝えるタービン１３と、排気ガス中の有害物質を浄化する三元触媒１４を備える。そして、三元触媒１４の近傍には、排気ガス中に含まれる酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ１５が取り付けられている。
【００１６】
また、内燃機関９９は、三元触媒１４の下流から、コンプレッサ２の上流に排気ガス（ＥＧＲガス）を還流させるＥＧＲ流路管１６と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１７と、ＥＧＲ流路管１６を通るＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブ１８を備える。そして、ＥＧＲバルブ１８の近傍には、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を検出する差圧センサ２１が取り付けられている。ここで、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧とは、ＥＧＲ流路管１６におけるＥＧＲバルブ１８の上流側の圧力と下流側の圧力との差である。
【００１７】
このような構成を有する内燃機関９９では、吸気バルブ７を経てシリンダ５内に吸入されたガスに対し、燃料噴射装置９が燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、所定の点火時期で点火プラグ６から発生される火花により爆発し、その燃焼圧によりピストン１０を押し下げて駆動力を発生させる。爆発後の排気ガスは、排気管を経て、三元触媒１４に送りこまれ、有害物質が三元触媒１４で浄化される。
【００１８】
三元触媒１４で浄化された排気ガスの一部は、外部へ排出されずに、ＥＧＲ流路管１６へ流入し、ＥＧＲガスとして利用される。ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１７及びＥＧＲバルブ１８を通過後、コンプレッサ２の上流にて、吸気と合流する。その後、ＥＧＲガスと吸気の混合気は、インタークーラ３及びスロットルバルブ４を通過後に、シリンダ５に流入する。
【００１９】
［ＥＣＵの内部構成］
次に、図２を参照して内燃機関９９を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）３００の内部構成について説明する。
図２は、第１の実施形態に係るＥＣＵ３００の内部構成を示すブロック図である。
【００２０】
図２に示すＥＣＵ３００は、内燃機関制御装置の一具体例を示すものであり、入力回路３０１と、入出力ポート３０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０５を有する。また、ＥＣＵ３００は、スロットルバルブ駆動回路３０６と、燃料噴射装置駆動回路３０７と、点火出力回路３０８と、ＥＧＲバルブ駆動回路３０９を有する。
【００２１】
入力回路３０１には、スロットルセンサ１９、エアフローセンサ１、クランク角度センサ１１、水温センサ１２、Ａ／Ｆセンサ１５、アクセルセンサ２０、差圧センサ２１、ＥＧＲバルブ１８の開度を検出する開度センサ２２等の各センサの出力が入力される。入力回路３０１は、入力された信号に対してノイズ除去等の信号処理を行って、入出力ポート３０２へ送る。入出力ポート３０２の入力ポートに入力された値はＲＡＭ３０３に格納される。
【００２２】
ＲＯＭ３０４には、ＣＰＵ３０５により実行される各種演算処理の内容を記述した制御プログラムや、各処理に用いられるＭＡＰやデータテーブル等が記憶されている。ＲＡＭ３０３には、入出力ポート３０２の入力ポートに入力された値や、制御プログラムに従って演算された各アクチュエータの操作量を表す値を格納する格納領域が設けられている。また、ＲＡＭ３０３に格納された各アクチュエータの操作量を表す値は、入出力ポート３０２の出力ポートに送られる。
【００２３】
また、ＥＣＵ３００では、Ａ／Ｆセンサ１５の出力を用いて三元触媒１４の浄化効率が最適となるように燃料噴射量もしくは吸入空気量を逐次補正するＦ／Ｂ（フィードバック）制御を行う。
【００２４】
入出力ポート３０２の出力ポートにセットされたスロットルバルブ４の目標開度を実現する駆動信号は、スロットルバルブ駆動回路３０６を経て、スロットルバルブ４を駆動するモータに送られる。燃料噴射装置９の駆動信号は、開弁時ＯＮ、閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号である。入出力ポート３０２の出力ポートにセットされた燃料噴射装置９の駆動信号は、燃料噴射装置駆動回路３０７で燃料噴射装置９を駆動するのに十分なエネルギーに増幅されて、燃料噴射装置９に供給される。
【００２５】
点火プラグ６に対する作動信号は、点火出力回路３０８内の一次側コイルの通流時にＯＮとなり、非通流時にＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号である。点火プラグ６の点火時期は、点火プラグ６に対する作動信号がＯＮからＯＦＦになる時点である。入出力ポート３０２の出力ポートにセットされた点火プラグ６に対する作動信号は、点火出力回路３０８で点火に必要な十分なエネルギーに増幅されて、点火プラグ６に供給される。
【００２６】
また、入出力ポート３０２の出力ポートにセットされたＥＧＲバルブ１８の目標開度を実現する駆動信号は、ＥＧＲバルブ駆動回路３０９を経て、ＥＧＲバルブ１８を駆動するモータに送られる。
【００２７】
図３は、ＥＧＲのフィードバック制御に係る概略構成図である。
図３に示すように、本実施形態におけるＥＧＲバルブ１８の開度は、一般的なフィードフォーワード制御に加えて、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率の偏差を検出し、その偏差を解消する様なフィードバック制御を併用して演算される。すなわち、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差分を求め、その差分が０になるようにＥＧＲバルブ１８の開度を制御する。
【００２８】
［推定ＥＧＲ率の演算］
次に、図４を参照して推定ＥＧＲ率の演算法及び演算切替え判定部について説明する。
図４は、ＥＣＵ３００内で実施される推定ＥＧＲ率の演算法切替え制御に係る図である。
【００２９】
本実施形態では、広範囲な運転領域において、高精度な推定ＥＧＲ率の演算を実現するために、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧の状態（差圧の値）に応じて推定ＥＧＲの演算法を切替える。具体的には、ＥＧＲバルブ１８の開口面積を入力としたＭＡＰやテーブル等による推定ＥＧＲの演算法(第１の演算法)と、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いる推定ＥＧＲの演算法(第２の演算法)とを有する。
【００３０】
図４に示すように、第１の演算法では、ＥＧＲバルブ１８の開口面積と、エンジン回転数を引数として、予めＲＯＭ３０４に格納されているＭＡＰやテーブルにより推定ＥＧＲ率を求める。第１の演算法では、後述する第２の演算法と異なり、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いていないため、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧に含まれるノイズの影響を受けずに推定ＥＧＲ率を求めることができる。なお、第１の演算法では、トルクによる補正等（差圧以外）を行う補正部を加えてもよい。
【００３１】
第２の演算法では、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を基にして下記の数式１により推定ＥＧＲ率を演算する。
【００３２】
【数１】
2020012383.tif 000003
【００３３】
ここで、ＥＧＲｅｓｔは推定ＥＧＲ率、μｖは流量係数、ＰｕｐはＥＧＲバルブの上流側の圧力、ＰｄｎはＥＧＲバルブの下流側の圧力、ＴｕｐはＥＧＲガス温度、ＡｖはＥＧＲバルブ開度、Ｒｕｐは気体定数を示す。なお、ＥＧＲバルブの下流側の圧力は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧とＥＧＲ１８バルブの上流側の圧力から求める。
【００３４】
また、Ψ関数を下記数式２および数式３に示す。
【００３５】
【数２】
2020012383.tif 000004
【００３６】
【数３】
2020012383.tif 000005
【００３７】
ここで、κは、比熱比を表す。
【００３８】
第２の演算法は、ＥＧＲバルブ１８を通過するＥＧＲ流量と相関性の高いＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を入力として用いるため、第１の演算法よりも推定精度が高い。しかし、数式１を用いる第２の演算法では、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が小さい場合やＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれた場合に、推定ＥＧＲ率に誤差が生じてしまう。
【００３９】
したがって、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が小さい場合は、第１の演算法と第２の演算法の推定精度が逆転し、第１の演算法の方が第２の演算法よりも推定精度が高くなる。そのため、ＥＣＵ３００では、より精度の高い推定ＥＧＲ率を得るために、図４に示すような演算切替え判定部３１１を用いて、演算方式を切替えている。
【００４０】
図４に示すように、ＣＰＵ３０５は、演算切替え判定部３１１と、演算部３１２を有している。演算切替え判定部３１１は、本発明に係る演算法決定部の一具体例を示すものであり、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値以下と判定した場合に、ＥＧＲバルブ１８の開口面積を引数として用いる第１の演算法を選択する。
【００４１】
また、演算切替え判定部３１１は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値より大きいと判定した場合に、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いた第２の演算法を選択する。なお、所定の閾値は、予め、シミュレーションや実測データ等に基づいて適宜決定する。演算部３１２は、演算切替え判定部３１１が選択した演算法により推定ＥＧＲ率を演算する。このように、演算法を切替えることにより、第１の演算法と第２の演算法の弱点を相互に補完し、高精度な推定ＥＧＲ率の演算が可能になる。
【００４２】
なお、演算部３１２としては、予め第１の演算法を用いた推定ＥＧＲ率と、第２の演算法を用いた推定ＥＧＲ率の両方を演算してもよい。この場合は、演算切替え判定部３１１がＥＧＲバルブ１８の前後の差圧の状態に応じて、どちらか一方の推定ＥＧＲ率を選択する。この場合においても、演算切替え判定部３１１は、実質的に第１の演算法又は第２の演算法を選択していることになる。
【００４３】
［推定ＥＧＲ率の演算処理］
次に、図５を参照して第１の実施形態に係る推定ＥＧＲ率の演算処理について説明する。
図５は、第１の実施形態に係る推定ＥＧＲ率演算処理の例を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、ＣＰＵ３０５は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧と所定の閾値とを比較する（Ｓ１１１）。次に、ＣＰＵ３０５は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
【００４５】
Ｓ１１２において、ＣＰＵ３０５が、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値以下であると判定したとき（Ｓ１１２がＹＥＳ判定の場合）、第１の演算法（ＥＧＲバルブ１８の開口面積を用いた演算法）を実施して推定ＥＧＲ率を求める（Ｓ１１３）。その後、ＣＰＵ３０５は、推定ＥＧＲ率の演算処理を終了する。
【００４６】
一方、Ｓ１１２において、ＣＰＵ３０５が、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値以下でない、すなわち、所定の閾値よりも大きいと判定したとき（Ｓ１１２がＮＯ判定の場合）、第２の演算法（ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いた演算法）を実施して推定ＥＧＲ率を求める（Ｓ１１４）。その後、ＣＰＵ３０５は、推定ＥＧＲ率の演算処理を終了する。
【００４７】
以上のように、本実施形態の推定ＥＧＲ率の演算処理としては、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値以下であると判定した場合に、ＥＧＲバルブ１８の開口面積を引数として用いるＭＡＰやテーブルによる演算法（第１の演算法）を実施する。また、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧が所定の閾値より大きい場合は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いる演算法（第２の演算法）を実施する。そして、上述の推定ＥＧＲ率の演算処理は、内燃機関９９の停止時までの間、連続的（所定の期間（例えば、１０ｍｓ）毎に）に実行される。
【００４８】
図６は、ＥＧＲバルブの開度を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率を比較した図である。
図６に示すように、ＥＧＲバルブの個体差や開度センサの誤差により、ＥＧＲバルブの開口面積が正確に検出できない場合は、ＥＧＲバルブの開度を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）との間に一定の誤差が生じてしまう。したがって、ＥＧＲバルブの開度を基にして演算しても、十分な精度の推定ＥＧＲ率が得られない場合がある。
【００４９】
図７は、ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率を比較した図である。
図７に示すように、ＥＧＲバルブの前後の差圧が大きい運転領域では、ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）との間の誤差が無い或いは小さい。したがって、ＥＧＲバルブの前後の差圧が大きい運転領域では、ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして演算すると、高精度に推定ＥＧＲ率を演算できる。
【００５０】
一方、ＥＧＲバルブの前後の差圧が小さい運転領域では、差圧信号とノイズ信号のＳ／Ｎ比が悪化するため、ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）との間に所定値以上の誤差が生じてしまう。したがって、ＥＧＲバルブの前後の差圧が小さい運転領域では、ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして演算した推定ＥＧＲ率の精度が低下する。
【００５１】
図８は、第１の実施形態に係る推定ＥＧＲ率演算処理を適用して演算した推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率を比較した図である。
図８に示すように、本実施形態の推定ＥＧＲ率演算処理を適用し、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧の状態（差圧の値）に応じて推定ＥＧＲの演算法を切替えることにより、広範囲な運転領域において、推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）との間の誤差が小さくなる。すなわち、広範囲な運転領域において、高精度な推定ＥＧＲ率の演算を実現することができる。
【００５２】
２.第２の実施形態
以下、本発明の第２の実施形態に係る内燃機関制御装置について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００５３】
第２の実施形態に係る内燃機関制御装置は、上述の第１の実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ３００）と同様な構成を有しており、異なる部分は、推定ＥＧＲ率の演算法を切り替える条件である。したがって、ここでは、第２の実施形態に係る推定ＥＧＲ率の演算法を切り替える条件、及び推定ＥＧＲ率演算処理ついて説明し、その他の第１の実施形態と共通する部分の説明を省略する。
【００５４】
図９は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれる領域を示す説明図である。
図９に示すように、運転領域には、内燃機関の回転数が所定値未満である運転領域Ａと、内燃機関の回転数が所定値以上である運転領域Ｂがある。運転領域Ａは、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれる領域（脈動が生じる領域）であり、運転領域Ｂは、ＥＧＲバルブの前後の差圧にノイズが含まれない領域（脈動が生じない領域）である。
【００５５】
ＣＰＵ３０５は、内燃機関９９の回転数と負荷により運転領域を判断する。内燃機関９９の回転数は、上述のクランク角度センサ１１によって検出される。また、負荷は、空気量で代用することができ、上述のエアフローセンサ１によって検出される。ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれる領域は、吸気管の長さや内燃機関の回転周波数等に応じて異なる。そのため、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれる領域は、シミュレーションや演算などにより事前に規定する。
【００５６】
ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれる運転領域Ａにおいて、第１の実施形態で説明した第２の演算法により推定ＥＧＲ率を演算すると、推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）との間に所定値以上の誤差が生じてしまう。したがって、運転領域Ａの場合は、第１の演算法の方が第２の演算法よりも推定精度が高くなる。そのため、第２の実施形態に係る内燃機関制御装置では、運転領域（ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれるか否か）に応じて推定ＥＧＲ率の演算方式を切替えて、より精度の高い推定ＥＧＲ率を得ている。
【００５７】
［推定ＥＧＲ率の演算処理］
次に、図１０を参照して第２の実施形態に係る推定ＥＧＲ率の演算処理について説明する。
図１０は、第２の実施形態に係る推定ＥＧＲ率演算処理の例を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、ＣＰＵ３０５は、内燃機関９９の運転領域を検出する（Ｓ１２１）。次に、ＣＰＵ３０５は、内燃機関９９の運転領域が規定の運転領域（運転領域Ａ）であるか否かを判定する（Ｓ１２２）。
【００５９】
Ｓ１２２において、ＣＰＵ３０５が、内燃機関９９の運転領域が規定の運転領域（運転領域Ａ）であると判定したとき（Ｓ１２２がＹＥＳ判定の場合）、第１の演算法（ＥＧＲバルブ１８の開口面積を用いた演算法）を実施して推定ＥＧＲ率を求める（Ｓ１２３）。その後、ＣＰＵ３０５は、推定ＥＧＲ率の演算処理を終了する。
【００６０】
一方、Ｓ１２２において、ＣＰＵ３０５が、内燃機関９９の運転領域が規定の運転領域（運転領域Ａ）でない、すなわち、運転領域Ｂであると判定したとき（Ｓ１２２がＮＯ判定の場合）、第２の演算法（ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いた演算法）を実施して推定ＥＧＲ率を求める（Ｓ１２４）。その後、ＣＰＵ３０５は、推定ＥＧＲ率の演算処理を終了する。
【００６１】
以上のように、本実施形態の推定ＥＧＲ率の演算処理としては、内燃機関９９の運転領域が規定の運転領域（運転領域Ａ）であると判定した場合に、ＥＧＲバルブ１８の開口面積を引数として用いるＭＡＰやテーブルによる演算法（第１の演算法）を実施する。また、内燃機関９９の運転領域が規定の運転領域（運転領域Ａ）でない運転領域Ｂの場合は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いる演算法（第２の演算法）を実施する。そして、上述の推定ＥＧＲ率の演算処理は、内燃機関９９の停止時までの間、連続的（所定の期間（例えば、１０ｍｓ）毎に）に実行される。
【００６２】
第２の実施形態の内燃機関制御装置では、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧の状態（差圧にノイズが含まれること）に応じて推定ＥＧＲ演算法を切替える。これにより、広範囲な運転領域において、推定ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）との間の誤差が小さくなる。すなわち、広範囲な運転領域において、高精度な推定ＥＧＲ率の演算を実現することができる。
【００６３】
３.まとめ
以上説明したように、上述した第１及び第２の実施形態の内燃機関制御装置は、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブ１８）の前後の差圧の状態に応じて、複数の推定ＥＧＲ率の演算法の中から使用する演算法を決定する演算法決定部（切替え判定部３１１）を備える。これにより、各演算法（第１の演算法と第２の演算法）の弱点を補完し、高精度な推定ＥＧＲ率の演算を実施することができる。
【００６４】
また、上述した第１及び第２の実施形態の内燃機関制御装置は、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブ１８）の開口面積を入力値として用いる第１の演算法を有する。この第１の演算法では、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧を用いていないため、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧に含まれるノイズの影響を受けずに推定ＥＧＲ率を求めることができる。
【００６５】
また、上述した第１及び第２の実施形態の内燃機関制御装置は、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブ１８）の前後の差圧を入力値として用いる第２の演算法を有する。この第２の演算法では、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲ流量と相関性の高いＥＧＲバルブの前後の差圧を入力として用いるため、第１の演算法よりも推定精度を高めることができる。
【００６６】
また、上述した第１の実施形態の内燃機関制御装置は、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブ１８）の前後の差圧の状態としてＥＧＲバルブの前後の差圧の値を基にして使用する演算法を決定する。これにより、ＥＧＲバルブの前後の差圧が小さくて、差圧信号とノイズ信号のＳ／Ｎ比が悪化することで推定ＥＧＲ率の演算の精度が悪くなる場合は、ＥＧＲバルブの前後の差圧を入力値とする第２の演算法を選択せずに、第１の演算法を選択することができる。
【００６７】
また、上述した第２の実施形態の内燃機関制御装置は、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブ１８）の前後の差圧の状態としてＥＧＲバルブの前後の差圧のノイズを基にして使用する演算法を決定する。これにより、ＥＧＲバルブの前後の差圧にノイズが含まれることで推定ＥＧＲ率の演算の精度が悪くなる場合は、ＥＧＲバルブの前後の差圧を入力値とする第２の演算法を選択せずに、第１の演算法を選択することができる。
【００６８】
以上、本発明の内燃機関制御装置の実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の内燃機関制御装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６９】
また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００７０】
例えば、上述した第１の実施形態では、ＥＧＲバルブの前後の差圧を基にして実施する演算法を決定し、第２の実施形態では、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧のノイズを基にして使用する演算法を決定した。しかし、本発明に係る内燃機関制御装置としては、１つの条件に応じて演算法を決定するものに限定されず、ＥＧＲバルブの前後の差圧と、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれるか否かの２つの条件に応じて、演算法を決定してもよい。この場合は、例えば、ＥＧＲバルブの前後の差圧が閾値以下、又は、ＥＧＲバルブ１８の前後の差圧にノイズが含まれる運転領域Ａである場合の少なくとも一方が成立する場合に、第１の演算法を選択する。
【００７１】
また、上述した第１及び第２の実施形態では、排気管におけるタービン１３の下流側（三元触媒１４の下流側）からコンプレッサ２の上流側へＥＧＲガスを還流させるＬＰＬ−ＥＧＲ方式の内燃機関制御装置の例を示した。しかし、本発明に係る内燃機関制御装置としては、排気管から吸気マニフォールドにＥＧＲガスを還流させるＨＰＬ−ＥＧＲ方式の内燃機関制御装置であってもよい。
【００７２】
また、上述した第１及び第２の実施形態によって説明した本発明は、内燃機関とモータのハイブリッドシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…エアフローセンサ、  ２…コンプレッサ、  ３…インタークーラ、  ４…スロットルバルブ、  ５…シリンダ、  ６…点火プラグ、  ７…吸気バルブ、  ８…排気バルブ、  ９…燃料噴射装置、  １０…ピストン、  １１…クランク角度センサ、  １２…水温センサ、  １３…タービン、  １４…三元触媒、  １５…Ａ／Ｆセンサ、  １６…ＥＧＲ流路、  １７…ＥＧＲクーラ、  １８…ＥＧＲバルブ、  １９…スロットルセンサ、  ２０…アクセルセンサ、  ２１…差圧センサ、  ２２…開度センサ、  ９９…内燃機関、  ３００…ＥＣＵ、  ３０１…入力回路、  ３０２…入出力ポート、  ３０３…ＲＡＭ、  ３０４…ＲＯＭ、  ３０５…ＣＰＵ、  ３０６…スロットルバルブ駆動回路、  ３０７…燃料噴射装置駆動回路、  ３０８…点火出力回路、  ３０９…ＥＧＲバルブ駆動回路、  ３１１…判定部、  ３１２…演算部
【図１】
2020012383.tif 000006
【図２】
2020012383.tif 000007
【図３】
2020012383.tif 000008
【図４】
2020012383.tif 000009
【図５】
2020012383.tif 000010
【図６】
2020012383.tif 000011
【図７】
2020012383.tif 000012
【図８】
2020012383.tif 000013
【図９】
2020012383.tif 000014
【図１０】
2020012383.tif 000015