(57)【要約】【課題】ＥＧＲ装置を備えた内燃機関において、ＥＧＲ弁が開弁される運転状態からの加速過度時に、吸気通路内の空気がＥＧＲ通路を逆流して排気通路側に流れた場合においても、内燃機関において燃焼変動が生じることを抑制可能な技術を提供する。【解決手段】内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、前記吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられたスロットル弁と、前記ＥＧＲ弁が開弁される運転状態から、前記スロットル弁の開度を所定量以上の開度差があるより開き側の開度に変化させる場合に、燃料噴射量を減量補正する補正手段と、を備える。【選択図】図４
2010138839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられたスロットル弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態において、前記スロットル弁の開度を所定量以上の開度差があるより開き側の開度に増加させる場合に、燃料噴射量を減量補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられたスロットル弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態において、前記スロットル弁の開度をより開き側の開度に増加させる場合に、前記吸気通路内の空気が前記ＥＧＲ通路を前記吸気通路側から前記排気通路側へ逆流しているか否かを判定し、逆流していると判定された場合に燃料噴射量を減量補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記補正手段は、前記スロットル弁の開度を増加させてから所定期間燃料噴射量の前記減量補正を行い、該所定期間経過後、燃料噴射量を増量補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記補正手段は、前記吸気通路内の空気が前記ＥＧＲ通路を逆流していると判定されて燃料噴射量の減量補正を行った場合、前記ＥＧＲ通路におけるガスの流れが前記排気通路側から前記吸気通路側への順流になったか否かを判定し、順流になったと判定された場合に燃料噴射量を増量補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記補正手段は、前記ＥＧＲ通路を逆流する空気の量を推定し、推定された逆流する空気の量に基づいて、前記燃料噴射量の減量補正量を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記補正手段は、前記ＥＧＲ通路を逆流した空気の量を推定し、推定された逆流した空気の量に基づいて、前記燃料噴射量の増量補正量を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項３、４又は６のいずれか１項において、
前記補正手段は、前記ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になってからの経過時間に応じて、前記燃料噴射量の増量補正量を減少させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路を備え、内燃機関から排出された排気の一部をＥＧＲ通路を経由して吸気通路に流入させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ＥＧＲ装置と過給機とを備えた内燃機関において、ＥＧＲ流量の時間的変化からＥＧＲガスが逆流するタイミングを推定し、逆流が生じる前にＥＧＲ弁を閉弁する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ＥＧＲ通路の途中に逆止弁を設け、ＥＧＲガスの逆流を防止する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、排気浄化触媒へ空気を供給するために吸気通路と排気通路とを連通する通路を設け、排気圧と吸気圧に基づいて排気の吸気通路への逆流を防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００８−１０１４９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１３３６０５号公報
【特許文献３】特開２００７−３３２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加速要求によりスロットル弁が開弁されると、吸気圧力及び排気圧力がともに上昇するが、排気圧力は吸気圧力よりも遅れて上昇し始める。そのため、排気圧力がスロットル弁開弁前（加速前）の排気圧力からまだ余り上昇していない時に、吸気圧力がスロットル弁開弁後（加速後）に収束する吸気圧力近くまで上昇する場合がある。
【０００７】
特に、軽負荷運転状態から高負荷運転状態への加速時のように、スロットル弁開弁前の排気圧力（軽負荷運転状態における排気圧力）が比較的低く、スロットル弁開弁後に収束する吸気圧力（高負荷運転状態における吸気圧力）が比較的高い加速過渡時には、排気圧力の上昇が遅れている期間において一時的に吸気圧力が排気圧力より高くなる可能性がある。
【０００８】
ＥＧＲ装置を備えた内燃機関においてＥＧＲ弁が開弁されている時に、このような加速要求に伴って吸気圧力が排気圧力より高くなると、吸気通路内の空気の一部がＥＧＲ通路を逆流して排気通路側に流れる可能性がある。その場合、エアフローメータの計測値よりも実際にシリンダに吸入される空気量が少なくなるため、空燃比がリッチ側にずれて燃焼変動が生じる虞がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関において、ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態からの加速過度時に、吸気通路内の空気がＥＧＲ通路を逆流して排気通路側に流れた場合においても、当該空気の逆流に起因して燃焼変動が生じることを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられたスロットル弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態において、前記スロットル弁の開度を所定量以上の開度差があるより開き側の開度に増加させる場合に、燃料噴射量を減量補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、「所定量以上の開度差」とは、スロットル弁の開弁に伴う吸気圧力及び排気圧力の変化の過程で、吸気圧力が排気圧力より高くなるか否かを判断するための基準となる開度差である。例えば、スロットル弁の開弁に伴う吸気圧力及び排気圧力の変化の過程で、吸気圧力が排気圧力より高くなることが無いようなスロットル弁の開弁の開度差の上限値に基づいて定めることができる。スロットル弁を開弁させるときの開度差が所定量以上である場合に、当該スロットル弁の開弁後の吸気圧力及び排気圧力の変化の過程で、一時的に吸気圧力が排気圧力より高くなると判断される。
【００１２】
このような開度差がある開度へのスロットル弁開度の増加が、ＥＧＲ弁が開弁状態である時になされた場合、スロットル弁開弁の増加が行われた後に一時的に吸気圧力が排気圧力より高くなった時に、吸気通路内の空気の一部がＥＧＲ通路へ流出し、吸気通路側から排気通路側へＥＧＲ通路を逆流する可能性がある。そうすると、実際にシリンダに吸入される空気量は、ＥＧＲ通路を逆流する空気量の分だけ少なくなる。そのため、燃料噴射量に対して空気量が不足し、空燃比がリッチ側にずれて燃焼変動を招く虞がある。
【００１３】
この点、本発明によれば、所定量以上の開度差がある開度へのスロットル弁開度の増加が、ＥＧＲ弁が開弁状態である時になされる場合には、燃料噴射量が減量補正されるので、空燃比がリッチ側にずれることが抑制される。従って、スロットル弁開度の増加に伴ってＥＧＲ通路における空気の逆流が起こった場合においても、それに起因して内燃機関において燃焼変動が生じることを好適に抑制可能となる。
【００１４】
なお、スロットル弁開度を増加させる場合の開度差が所定量以上となるような場合とは、具体的には、スロットル弁の開度が比較的閉じ側の開度とされる軽負荷運転状態から、スロットル弁の開度が全開（Ｗｉｄｅ  Ｏｐｅｎ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ、ＷＯＴ）に近い開度のような比較的大開度とされる高負荷運転状態への加速過渡状態等を例示できる。
【００１５】
従って、本発明において、補正手段は、ＥＧＲ弁が開弁され且つ機関負荷が一定以下の軽負荷運転状態から、機関負荷が一定以上の高負荷運転状態への加速過渡時に、燃料噴射量を減量補正するものであっても良い。
【００１６】
この場合の「機関負荷が一定以下の軽負荷運転状態」及び「機関負荷が一定以上の高負荷運転状態」とは、当該軽負荷運転状態及び高負荷運転状態におけるスロットル弁開度の開度差が所定量以上となるような関係にある２つの運転状態の組を意味する。すなわち、当該軽負荷運転状態から高負荷運転状態への加速過渡時に、スロットル弁が大幅に開弁側の開度に開弁されることにより、吸気圧力が急速且つ大幅に上昇し、軽負荷運転状態における低圧の排気圧力を一時的に超える可能性があるような、２つの運転状態の組である。
【００１７】
或いは、本発明において、補正手段は、ＥＧＲ弁が開弁され且つ機関負荷が一定以下の軽負荷運転状態から、アクセル開度が一定量以上増大する加速過渡時に、燃料噴射量を減量補正するものであっても良い。この場合の「一定量以上のアクセル開度の増大量」は、
上述した所定量以上の開度差でスロットル弁開度の増加が行われるようなアクセル開度の変化量として定めることができる。
【００１８】
本発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられたスロットル弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態において、前記スロットル弁の開度をより開き側の開度に増加させる場合に、前記吸気通路内の空気が前記ＥＧＲ通路を前記吸気通路側から前記排気通路側へ逆流しているか否かを判定し、逆流していると判定された場合に燃料噴射量を減量補正する補正手段と、
を備えることを特徴とするものであってもよい。
【００１９】
この構成によれば、ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態における任意の開度差のスロットル弁開度の増加に際して、ＥＧＲ通路を空気が逆流していることが検知されると、燃料噴射量の減量補正が行われる。これにより、スロットル弁開度の増加に伴ってＥＧＲ通路を空気が逆流した場合に、空燃比がリッチ側にずれることを確実を抑制することが可能となる。よって、スロットル弁開度の増加に伴ってＥＧＲ通路における空気の逆流が起こった場合においても、それに起因して内燃機関において燃焼変動が生じることを抑制可能となる。
【００２０】
ここで、スロットル弁開度が増加したときにＥＧＲ通路を空気が逆流しているか否かの判定については、例えば、スロットル弁開度が増加したときのＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量、すなわち排気通路から吸気通路に向かってＥＧＲ通路を順流するガスの量を推定し、当該推定されたＥＧＲガス量が負の値であれば、ＥＧＲ通路を空気が逆流していると判定することができる。なお、ここでは、「ＥＧＲガス量」とは、ＥＧＲ通路を順流するガスの量、すなわち、ＥＧＲ通路を排気通路側から吸気通路側へ流れるガスの量を意味するものとする。
【００２１】
ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量は、ＥＧＲ通路の上流側（排気通路側）における圧力と、ＥＧＲ通路の下流側（吸気通路側）における圧力と、ＥＧＲ弁開度と、に基づいて推定することができる。従って、スロットル弁が開弁されたときにＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量は、例えば、スロットル弁が開弁されたときの吸気圧力、排気圧力及びＥＧＲ弁開度に基づいて算出することができる。
【００２２】
スロットル弁開度が増加して以降の吸気圧力、排気圧力及びＥＧＲ弁開度の時間変化を考慮してＥＧＲガス量を算出することにより、スロットル弁開弁後にＥＧＲ通路において空気の逆流が起こっているか否かをより精度良く判定することができる。例えば、スロットル弁の開度を増加させる制御と同時にＥＧＲ弁を閉弁する制御が行われる場合には、ＥＧＲ弁が開弁された状態からＥＧＲ弁の閉弁が完了するまでの期間に限って、ＥＧＲ通路における空気の逆流が起こる可能性がある。ＥＧＲ弁の閉弁が完了していない期間においては、吸気圧力が排気圧力を超える期間に、ＥＧＲ通路における空気の逆流が起こっていると判定できる。
【００２３】
上述の本発明において、前記ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態において、前記スロットル弁の開度を所定量以上の開度差があるより開き側の開度に増加させる場合に、燃料噴射量の減量補正を行うように補正手段を構成した場合、
前記補正手段は、前記スロットル弁の開度を増加させてから所定期間燃料噴射量の前記減量補正を行い、該所定期間経過後、燃料噴射量を増量補正するようにしても良い。
【００２４】
ここで、「所定期間」とは、スロットル弁開度の増加が行われた後、吸気圧力の急速な上昇と排気圧力の上昇遅れによって吸気圧力が排気圧力より高い状態となってから、時間経過とともに排気圧力が上昇し、排気圧力が吸気圧力より高い状態となるまでの期間である。この期間は、スロットル弁開度の増加が行われる前後のスロットル弁開度差や内燃機関の運転状態ごとに予め求めておいても良いし、演算により算出した値を用いるようにしても良い。
【００２５】
スロットル弁開度の増加が行われた後所定期間が経過して排気圧力が吸気圧力より高い状態に変化すると、ＥＧＲ通路におけるガスの流れは、吸気通路側から排気通路側への逆流状態から、排気通路側から吸気通路側への順流状態に変化する。
【００２６】
ところで、スロットル弁開度の増加が行われた後に吸気通路内の空気がＥＧＲ通路を逆流していた場合、ＥＧＲ通路内のガスの流れが順流に変化すると、当該逆流していた空気がＥＧＲ通路を順流して再び吸気通路に流入することになる。すなわち、この時ＥＧＲ通路を介して吸気通路に流入するＥＧＲガスは、実際には空気を主成分とするガスであり、殆ど既燃ガスを含まない。
【００２７】
そのため、ＥＧＲガスとして空気を主成分とするガスがＥＧＲ通路から吸気通路へ流入しているときには、実際にシリンダに吸入される空気量は、ＥＧＲ通路を順流するＥＧＲガスの量だけ多くなる。そのため、燃料噴射量に対して空気量が過剰となり、空燃比がリーン側にずれて燃焼変動を招く虞がある。
【００２８】
この点、上記構成によれば、スロットル弁開度の増加が行われた後に、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが逆流から順流に変化するまでの所定期間中燃料噴射量の減量補正が行われると共に、当該所定期間経過後には燃料噴射量が増量補正されるので、空燃比がリーン側にずれることが抑制される。これにより、スロットル弁開度の増加に伴ってＥＧＲ通路を空気が逆流し、その後ＥＧＲ通路におけるガスの流れが逆流から順流に変化した場合においても、空燃比がリーン側にずれることを抑制することが可能となる。よって、スロットル弁開度の増加に伴ってＥＧＲ通路における空気の逆流が起こった場合においても、それに起因して内燃機関において燃焼変動が生じることを抑制可能となる。
【００２９】
上述の本発明において、前記ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態において、前記スロットル弁の開度をより開き側の開度に増加させる場合に、前記吸気通路内の空気が前記ＥＧＲ通路を逆流していると判定された場合に燃料噴射量の減量補正を行うように補正手段を構成した場合、
前記補正手段は、前記吸気通路内の空気が前記ＥＧＲ通路を逆流していると判定されて燃料噴射量の減量補正を行った場合、前記ＥＧＲ通路におけるガスの流れが前記排気通路側から前記吸気通路側への順流になったか否かを判定し、順流になったと判定されるときは、燃料噴射量を増量補正するようにしても良い。
【００３０】
上述したように、スロットル弁開度の増加が行われた後にＥＧＲ通路を空気が逆流していた場合、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったときに、当該逆流していた空気がＥＧＲガスとして吸気通路に流入することになる。従って、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったと判定された場合には、シリンダに吸入される空気量が増加して空燃比がリーン側にずれている虞がある。
【００３１】
この点、上記構成によれば、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を空気が逆流していると判定されて燃料噴射量の減量補正が行われた場合であって、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったと判定された場合には、燃料噴射量の増量補正が行われるので、
実際にシリンダに吸入される空気量が、ＥＧＲガスとして流入した空気量の分だけ増加しても、空燃比がリーン側にずれることを抑制できる。よって、スロットル弁開度の増加に伴ってＥＧＲ通路における空気の逆流が起こった場合においても、それに起因して内燃機関において燃焼変動が生じることを抑制可能となる。
【００３２】
ここで、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったか否かの判定については、上述したように、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス量（ＥＧＲ通路を排気通路側から吸気通路側へ流れるガスの量）を推定し、推定されたＥＧＲガス量が正の値であれば、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったと判定することができる。
【００３３】
ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量は、ＥＧＲ通路の上流側（排気通路側）における圧力と、ＥＧＲ通路の下流側（吸気通路側）における圧力と、ＥＧＲ弁開度と、に基づいて推定することができる。ＥＧＲ通路の上流側における圧力及び下流側における圧力としては、測定又は演算により取得される排気圧力及び吸気圧力を用いることができる。
【００３４】
本発明において、ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態から所定量以上の開度差があるようなスロットル弁開度の増加が行われる場合や、ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態においてスロットル弁開度の増加が行われててＥＧＲ通路における空気の逆流が検知された場合において、燃料噴射量を減量補正するときに、
前記補正手段は、前記ＥＧＲ通路を逆流する空気の量を推定し、推定された逆流する空気の量に基づいて、前記燃料噴射量の減量補正量を設定するようにしても良い。
【００３５】
こうすることにより、ＥＧＲ通路を逆流する空気の量に相当する分だけ燃料噴射量を減量することができるので、空燃比がリッチ側にずれることをより確実に抑制することが可能となる。スロットル弁開弁後にＥＧＲ通路を逆流する空気の量は、上述したように、ＥＧＲ通路の上流側における圧力と下流側における圧力とＥＧＲ弁開度とに基づいて推定することができる。従って、例えば計測又は演算により取得した排気圧力（ＥＧＲ通路の上流側における圧力に相当）と吸気圧力（ＥＧＲ通路の下流側における圧力に相当）とＥＧＲ弁開度とに基づいて、逆流する空気量を算出することができる。排気圧力や吸気圧力の時間変化や、ＥＧＲ弁開度が変更される場合にはＥＧＲ弁開度の時間変化も考慮して逆流空気量を算出し、当該算出される逆流空気量に基づいて燃料噴射量の減量補正量を設定することにより、空燃比のずれをより確実に抑制することができる。従って、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を空気が逆流する場合においても、内燃機関において燃焼変動が生じることを好適に抑制可能となる。
【００３６】
本発明において、スロットル弁開度の増加後の燃料噴射量の減量補正を所定期間実施した場合や、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったことを検知した場合に、燃料噴射量の増量補正をするときに、
補正手段は、前記ＥＧＲ通路を逆流した空気の量を推定し、推定された逆流した空気の量に基づいて、前記燃料噴射量の増量補正量を設定するようにしても良い。
【００３７】
ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になった場合にＥＧＲガスとして吸気通路に流入する空気は、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を逆流していた空気である。従って、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になった場合の空燃比のリーン側へのずれは、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を逆流していた空気の量に関係していると考えられる。
【００３８】
上記構成によれば、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を逆流していた空気の量に基づいて燃料噴射量の増量補正量が設定されるので、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になったときの空燃比のリーン側へのずれをより確実に抑制することが可能となる。
【００３９】
スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を逆流していた空気の量は、上述のようにして算出可能なＥＧＲ通路を逆流する空気量を、ＥＧＲ通路を空気が逆流していた期間に亘って積算することによって求めることができる。
【００４０】
また、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を逆流した空気量の積算値と、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になった後におけるＥＧＲ通路のガス量（吸気圧力、排気圧力、ＥＧＲ弁開度等に基づいて算出することができる）と、に基づいて、逆流した空気を含むＥＧＲガスが全て内燃機関に吸入されたと判断されるまでの期間に亘って、燃料噴射量の増量補正を実施するようにしても良い。或いは、ＥＧＲ通路から吸気通路に流入するＥＧＲガスが、逆流した空気を主成分とするガスから、本来の既燃ガスを主成分とするガスに戻ったと判断されるまでの期間に亘って、燃料噴射量の増量補正を実施するようにしても良い。
【００４１】
ここで、スロットル弁開度の増加後にＥＧＲ通路を逆流した空気は、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になるまでの期間中や、順流になった後前記積算した逆流空気量分の空気を含むＥＧＲガスが全て内燃機関に吸入されるまでの期間中、内燃機関から排出される既燃ガスとの混合が進行すると考えられる。
【００４２】
すなわち、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になった後、ＥＧＲ通路から吸気通路に流入するＥＧＲガスは、当初は空気を主成分とするガスであるものの、時間経過とともに空気の割合は徐々に減少し、既燃ガスの割合が徐々に大きくなっていくと考えられる。
【００４３】
そこで、上記構成において、前記補正手段は、前記ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になってからの経過時間に応じて、前記燃料噴射量の増量補正量を減少させるようにしても良い。
【００４４】
これにより、ＥＧＲ通路におけるガスの流れが順流になった後にＥＧＲ通路から吸気通路に流入するＥＧＲガス中の空気の量をより精度良く反映させた燃料噴射量の増量補正を行うことが可能となる。従って、より精度良く空燃比のずれを抑制することができ、燃焼変動を好適に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明により、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関において、ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態からの加速過渡時に、吸気通路内の空気がＥＧＲ通路を逆流して排気通路側に流れた場合においても、当該空気の逆流に起因して燃焼変動が生じることを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００４７】
図１は、本実施例に係るＥＧＲ制御装置を適用するエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。
【００４８】
図１において、エンジン１は４つの気筒５を有する火花点火式のガソリンエンジンである。各気筒５は吸気ポートを介して吸気通路６に連通している。また、各気筒５は排気ポートを介して排気通路９に連通している。エンジン１には吸気ポートを開閉する吸気バル
ブ及び排気ポートを開閉する排気バルブが備えられている。
【００４９】
吸気通路６には上流側からエアフローメータ７、ターボチャージャ８のコンプレッサ２、スロットル弁１４が設けられている。排気通路９には上流側からターボチャージャ８のタービン３、排気浄化用の触媒４が設けられている。触媒４は、具体的には、酸化触媒、三元触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、それらを担持するパティキュレートフィルタ等である。
【００５０】
タービン３より上流側の排気通路９と、スロットル弁１４より下流側の吸気通路６とは、ＥＧＲ通路１２によって連通している。ＥＧＲ通路１２にはＥＧＲ弁１３が設けられている。ＥＧＲ弁１３の開度は開度センサ１５によって測定される。排気通路９を流れる排気の一部がＥＧＲ通路１２を通って吸気通路６に流入することにより、ＥＧＲが行われる。
【００５１】
エンジン１にはエンジン１の運転状態を制御するコンピュータであるＥＣＵ１６が備えられている。ＥＣＵ１６には上述したエアフローメータ７、開度センサ１５の他、クランク角度センサ１０及びアクセル開度センサ１１その他各種センサなどが接続され、その計測データがＥＣＵ１６に入力される。
【００５２】
また、ＥＣＵ１６には上述したスロットル弁１４やＥＧＲ弁１３その他の各種機器が接続され、ＥＣＵ１６からこれら各種機器に制御信号が出力される。ＥＣＵ１６は各種センサから入力される測定データに基づいてエンジン１の運転状態やドライバーの要求を取得し、それに基づいてスロットル弁１４の開度、ＥＧＲ弁１３の開度、その他各種機器の動作を制御する。
【００５３】
例えば、図２は、エンジン１の運転領域とＥＧＲ弁１３の開度制御との対応関係を定めたマップの一例を示す。
【００５４】
図２の運転領域Ａはアイドル運転領域であり、ここではＥＧＲ弁１３は閉弁され、ＥＧＲは実施されない。
【００５５】
運転領域Ｂは軽負荷運転領域であり、ここではＥＧＲ弁１３が開弁され、ＥＧＲが実施される。実際にはクランク角度センサ１０による計測値から把握される回転数及びアクセル開度センサ１０による計測値から把握されるアクセル開度に応じてさらに細かくＥＧＲ弁開度の目標値が定められる。
【００５６】
運転領域Ｃはスロットル弁１４が全開又は全開に近い大開度まで開弁される高負荷運転領域（ＷＯＴ領域）であり、ここではＥＧＲ弁１３は閉弁され、ＥＧＲは実施されない。
【００５７】
ここで、ＥＧＲ弁１３が開弁される軽負荷運転領域Ｂに属する運転状態から、ＥＧＲ弁１３が閉弁され且つスロットル弁１４が大開度に開弁される高負荷運転領域Ｃに属する運転状態への加速要求があった場合における、ＥＧＲ弁１３及びスロットル弁１４の開度制御について説明する。
【００５８】
図３のタイムチャートは、このような加速要求があった場合における、吸入空気量、スロットル弁１４の開度、ＥＧＲ弁１３の開度、吸気圧力及び排気圧力、燃料噴射量の時間変化の一例を示す。
【００５９】
図３に示すように、時刻ｔ１におけるアクセルの踏み込みによってＥＧＲ弁１３が開弁状態である軽負荷運転状態から、スロットル弁１４の開度がより開き側の開度に増加させ
られる高負荷運転状態への加速が要求されたとする。
【００６０】
この加速要求に応じて、スロットル弁１４の開度は、軽負荷運転状態における比較的小さい開度Ｄｔｈ１から、比較的大きい開度Ｄｔｈ２を目標開度として、加速要求の時刻ｔ１において増加させられ始める。
【００６１】
また、ＥＧＲ弁１３の開度も、この加速要求に応じて、スロットル弁１４と同時に、軽負荷運転状態における開度Ｄｅｇ１から、開度Ｄｅｇ２を目標開度として、加速要求の時刻ｔ１において減少させられ始める。ここでは目標開度Ｄｅｇ２は全閉であるとする。
【００６２】
ここで、スロットル弁１４の駆動アクチュエータとして応答速度の速いＤＣモータを用い、ＥＧＲ弁１３の駆動アクチュエータとして開度維持性能及び耐熱性能に優れたステップモータを用いたとする。この場合、スロットル弁１４の開度変化の応答速度については、開弁開始から開弁完了まで概ね３０〜５０ｍｓのオーダーの遅延があるのに対し、ＥＧＲ弁１３の開度変化の応答速度については、閉弁開始から閉弁完了まで概ね４００ｍｓ前後のオーダーの遅延がある。
【００６３】
このような応答速度の相違により、スロットル弁１４及びＥＧＲ弁１３について同時刻ｔ１に開度変更を開始しても、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、スロットル弁１４開度の目標開度までの変化が完了する時期に対して、ＥＧＲ弁１３の開度の目標開度までの変化が完了する時期が遅れる場合がある。
【００６４】
そうすると、スロットル弁１４開度の増加に伴って図３（Ｄ）に示すように吸気圧力及び排気圧力の上昇が始まっているのにもかかわらず、ＥＧＲ弁１３の閉弁が完了せずに未だに開弁状態である場合がある。
【００６５】
ところで、スロットル弁１４開度の増加に伴って吸気圧力及び排気圧力が上昇するが、図３（Ｄ）に示すように、排気圧力の上昇は吸気圧力の上昇に対して遅れる傾向がある。図３（Ｄ）に示す例では、吸気圧力が上昇し始める時刻ｔ１に対して期間Δｔ０だけ遅延した時刻ｔ３において排気圧力が上昇し始めている。この圧力上昇の遅延に起因して、吸気圧力が排気圧力より一時的に高くなる可能性がある。
【００６６】
特に、スロットル弁開度が小さい軽負荷運転状態からスロットル弁開度が全開（ＷＯＴ）近い大開度まで開弁されるような加速過渡時には、軽負荷運転時の排気圧力が低く、且つ加速過渡時に吸気圧力が大気圧近くまで急速に上昇するので、吸気圧力が排気圧力より高い状態が生じ易い。
【００６７】
図３に示す例では、吸気圧力が上昇した時刻ｔ２から排気圧力が上昇し始める時刻ｔ３までの期間Δｔ１において、吸気圧力が排気圧力が高くなる可能性がある。なお、図３では、この期間Δｔ１において吸気圧力と排気圧力が略等しいようにグラフを描いているが、このような圧力の大小関係の場合には、脈動や過給の状態によって一時的に吸気圧力が排気圧力を超える可能性がある。また、場合によっては、この期間Δｔ１において定常的に吸気圧力が排気圧力より高くなることも考えられる。
【００６８】
このように、スロットル弁１４開度の増加が行われた直後において吸気圧力が排気圧力より一時的又は定常的に高くなる期間Δｔ１においては、ＥＧＲ通路１２の上流側（排気通路９側）よりも下流側（吸気通路６側）の圧力が高くなるので、この時図３（Ｃ）に示すようにＥＧＲ弁１３が開弁状態であると、吸気通路６内の空気の一部が、ＥＧＲ通路１２を吸気通路６側から排気通路９側へ逆流する可能性がある。
【００６９】
そうすると、図３（Ａ）に示すように、ＥＧＲ通路１２を逆流した空気量に相当する分だけ、吸入空気量が減少する。この場合、実際にシリンダ５に吸入される空気量Ａ´は、エアフローメータ７の計測値から算出される吸入空気量Ａに対して少なくなるので、図３（Ｅ）に示すように、エアフローメータ７の計測値に基づいて設定される噴射量Ｑの燃料を噴射した場合、燃料噴射量に対して空気量が不足し、エンジン１における空燃比がリッチ側にずれて燃焼変動が生じる虞がある。
【００７０】
そこで、本実施例のエンジンの制御装置では、ＥＧＲ弁１３が開弁状態である運転状態から、スロットル弁１４の開度をより開き側の開度に増加させる加速過渡時においては、吸気通路６内の空気がＥＧＲ通路１２を逆流しているか否かを判定し、逆流していると判定された場合に燃料噴射量を減量補正するようにした。
【００７１】
ＥＧＲ通路１２において空気の逆流が起こっているか否かの判定については、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガス量を推定し、推定されたＥＧＲガス量が負の値である場合に、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流していると判定するようにした。但しここでは、「ＥＧＲガス量」とは、ＥＧＲ通路１２を上流側（排気通路９側）から下流側（吸気通路６側）へ流れるガスの量として定義する。
【００７２】
ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガス量は、ＥＧＲ通路１２の上流端の圧力と下流端の圧力とＥＧＲ弁１３の開度とに基づいて推定することができる。本実施例では、ＥＧＲ通路１２の上流端の圧力を、排気圧センサ１８による排気圧力の計測値に基づいて取得する。また、ＥＧＲ通路１２の下流端の圧力を、吸気圧センサ１７による吸気圧力の計測値に基づいて取得する。また、ＥＧＲ弁１３の開度を、ＥＧＲ弁開度センサ１５による計測値に基づいて取得する。これらの取得値に基づいて、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガス量を推定する。
【００７３】
そして、推定されたＥＧＲガス量が負の値であった場合には、当該ＥＧＲガス量の絶対値として得られるガス量の空気が、ＥＧＲ通路１２を吸気通路６側から排気通路９側へ逆流していると判定する。ＥＧＲ通路１２を空気が逆流していると判定された場合、図３（Ｅ）に示すように、当該逆流空気量に相当する燃料量を既定の燃料噴射量Ｑから減量する補正を実施し、噴射指令値を燃料噴射量Ｑ´に設定する。
【００７４】
これにより、スロットル弁１４開度の増加後にＥＧＲ通路１２を空気が逆流した場合においても、エンジン１における空燃比が目標空燃比よりリッチ側にずれることを抑制できる。従って、加速過渡時にエンジン１において燃焼変動が生じることを好適に抑制することができる。
【００７５】
ここで、上述したエンジン１の加速過渡時における燃料噴射量の補正処理の実行手順について、図４のフローチャートに基づいて説明する。図４のフローチャートで表される加速過渡時の燃料噴射量の補正処理ルーチンは、エンジン１の稼働中定期的に繰り返しＥＣＵ１６によって実行される。
【００７６】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１６は、現在のスロットル弁１４の開度よりも開き側の開度までスロットル弁１４開度を増加させる要求があったか否かを判定する。ステップＳ１０１でスロットル弁１４開度の増加が要求されていると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１６はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０１でスロットル弁１４開度の増加が要求されていないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１６は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７７】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１６は、現在のＥＧＲ弁１３が開弁状態であるか否
かを判定する。ステップＳ１０２でＥＧＲ弁１３が開弁状態であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１６はステップＳ１０３に進む。一方、ステップＳ１０２でＥＧＲ弁１３が開弁状態ではないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１６は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７８】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１６は、ＥＧＲガス量を推定する。ここで、ＥＧＲガス量は、上述したように排気系から吸気系にＥＧＲ通路１２を介して流入するガスの量であり、吸気圧力、排気圧力及びＥＧＲ弁開度に基づいて推定する。
【００７９】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１６は、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流しているか否かを判定する。具体的には、ステップＳ１０３で推定したＥＧＲガス量が負の値であった場合に、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流していると判定する。ステップＳ１０４においてＥＧＲ通路１２を空気が逆流していると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１６はステップＳ１０５に進む。一方、ステップＳ１０４においてＥＧＲ通路１２を空気が逆流していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１６は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８０】
ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１６は、逆流する空気量に相当する燃料量ΔＱを算出する。
【００８１】
ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１６は、ステップＳ１０５で算出した燃料量ΔＱだけ既定の燃料噴射量Ｑを減量補正して、燃料噴射量の指令値Ｑ´を算出する（Ｑ´＝Ｑ−ΔＱ）。
【００８２】
以上のルーチンで表される燃料噴射量の減量補正処理をＥＧＲ弁１３が開弁状態である運転状態からの加速過渡時に実行することにより、当該加速過渡時にエンジン１において空燃比がリッチ側にずれることを抑制でき、エンジン１において燃焼変動が生じることを抑制可能となる。
【００８３】
本実施例においては、図４のルーチンを実行するＥＣＵ１６が、本発明における補正手段に相当する。
【００８４】
なお、上記実施例においては、スロットル弁１４の開弁後にＥＧＲ通路１２を空気が逆流していることを検知した場合に、逆流空気量分だけ燃料噴射量の減量補正を行う例について説明したが、予め逆流が発生する可能性の高い加速過渡条件を求めておき、その条件に該当するような加速過渡状態となった場合には、逆流が生じているものと仮定して燃料噴射量の減量補正を行うようにしても良い。その場合、どの程度の逆流が生じているかについても、加速前後のスロットル弁１４の開度や運転条件に応じて予め実験や計算により求めておき、当該逆流による空燃比のリッチ側へのずれを補正可能なように、燃料噴射量の減量補正量を設定することもできる。
【００８５】
上述したように、加速過渡時に空気の逆流が生じ易い条件は、加速前の運転状態が軽負荷で排気圧力が低く、且つ、加速過渡時に全開近い開度までスロットル弁１４が開弁されるような加速条件である。従って、ＥＧＲ弁１３が開弁され且つエンジン１の負荷が一定以下の軽負荷運転状態から、エンジン１の負荷が一定以上の高負荷運転状態への加速過渡条件の場合に、燃料噴射量の減量補正をするようにしても良い。
【００８６】
これは、スロットル弁１４開度を増加させる場合の開弁前後の開度差が所定量以上である加速条件と言うこともできる。ここで、「所定量」とは、スロットル弁１４の開弁に伴う吸気圧力及び排気圧力の変化の過程で、吸気圧力が排気圧力より高くなることが無いと判断できるようなスロットル弁１４開度の増加量の上限値に基づいて定める。換言すると
、スロットル弁１４開度を増加させる場合の開度差が当該所定量以上であるような加速条件では、そのようなスロットル弁１４開度の増加を行った後の吸気圧力及び排気圧力の変化の過程で、一時的に吸気圧力が排気圧力より高くなると判定できる。
【００８７】
この「所定量のスロットル弁１４の開度差」を、アクセル開度の変化量に読み替えて、アクセル開度に応じて燃料噴射量の減量補正を行うようにしても良い。
【実施例２】
【００８８】
次に本発明の実施例２について説明する。
【００８９】
実施例１において、ＥＧＲ弁１３が開弁状態である運転状態からの加速過渡時に、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流していることを検知した場合、燃料噴射量の減量補正をする制御について説明した。このように加速過渡時に一時的に吸気圧力が排気圧力を上回り、且つＥＧＲ弁１３が開弁状態であると、吸気通路６内の空気の一部がＥＧＲ通路１２を逆流する。
【００９０】
しかしながら、時間経過とともに遅れていた排気圧力の上昇が始まり、やがて吸気圧力より排気圧力の方が高い状態になる。そして、排気圧力が吸気圧力より高い状態に変化したときにＥＧＲ弁１３が開弁状態であれば、ＥＧＲ通路１２には、排気通路９側から吸気通路６側へのガスの流れ、すなわち順流のＥＧＲガスの流れが生じる。
【００９１】
図５は、上記のように、加速過渡時に一時的に吸気圧力が排気圧力より高くなり、一定期間経過後に排気圧力が吸気圧力よりも高くなったときに、ＥＧＲ通路１２に順流のＥＧＲガスの流れが生じる場合の吸入空気量、スロットル弁１４の開度、ＥＧＲ弁１３の開度、吸気圧力及び排気圧力、燃料噴射量の時間変化の一例を示すタイムチャートである。
【００９２】
図５の時刻ｔ４までは図３のタイムチャートと同じである。図３を参照して説明したように、スロットル弁１４の開弁後排気圧力の上昇が遅れている期間Δｔ１（時刻ｔ２〜ｔ３）において、吸気圧力が排気圧力を上回り、且つＥＧＲ弁１３が開弁しているために、吸入空気量が減少している（Ａ→Ａ´）。これに対応して、空燃比のリッチ側へのずれを抑制するために燃料噴射量の減量補正を行っている（Ｑ→Ｑ´）。
【００９３】
時刻ｔ４において、遅れていた排気圧力の上昇が始まり、時刻ｔ４以降、排気圧力は吸気圧力を上回る。図３及び図５の例では、加速過渡時にスロットル弁１４開度の増加と同時にＥＧＲ弁１３開度を減少させて閉弁する場合を例に説明している関係上、この時ＥＧＲ弁１３の開度はＤｅｇ２（全閉）であるため、排気圧力が吸気圧力を上回っても、ＥＧＲ通路１２に順流のＥＧＲガスの流れは生じない。
【００９４】
ここで、時刻ｔ５においてＥＧＲ弁１３を全閉より開き側の開度を目標開度として開弁する制御が行われる場合を例に説明する。時刻ｔ５においてＥＧＲ弁１３が開弁され始めると、ＥＧＲ通路１２に順流のＥＧＲガスの流れが生じる。この時、順流のＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２から吸気通路６に流入するガスは、時刻ｔ２〜ｔ３において逆流した空気を主成分とするガスであり、実際には既燃ガスを殆ど含まない。そのため、空気を主成分とするガスがＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２から吸気通路６に流入しているときには、実際にシリンダ５に吸入される空気量は、ＥＧＲ通路１２を順流するＥＧＲガスの量だけ多くなる。
【００９５】
そうすると、図５（Ａ）に示すように、ＥＧＲ通路１２からＥＧＲガスとして流入する空気量に相当する分だけ、吸入空気量が増加する。この場合、実際にシリンダ５に吸入される空気量Ｂ´は、エアフローメータ７の計測値から算出される吸入空気量Ｂに対して多
くなるので、図５（Ｅ）に示すように、エアフローメータ７の計測値に基づいて設定される噴射量Ｑ２を噴射した場合、燃料噴射量に対して空気量が過剰となり、エンジン１における空燃比がリーン側にずれて燃焼変動が生じる虞がある。
【００９６】
そこで、本実施例のエンジンの制御装置では、ＥＧＲ弁１３が開弁状態である運転状態からの加速過渡時にＥＧＲ通路１２を空気が逆流した場合には、次回ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったと判定された場合に燃料噴射量を増量補正するようにした。
【００９７】
ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったか否かの判定については、実施例１の場合と同様にしてＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガス量を推定し、推定されたＥＧＲガス量が正の値である場合に、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったと判定するようにした。そして、ＥＧＲ通路１２に順流のＥＧＲガスの流れが生じていると判定された場合、図５（Ｅ）に示すように、当該順流するＥＧＲガスに含まれる空気量に相当する燃料量を既定の燃料噴射量Ｑ２から増量する補正を実施し、噴射指令値を燃料噴射量Ｑ２´に設定する。
【００９８】
ここで、本実施例では、上記のようにして算出したＥＧＲ通路１２を逆流する空気の量を、ＥＧＲ通路１２に空気の逆流が生じていた期間（図５の例ではΔｔ１）に亘って積算し、スロットル弁１４開度の増加後にＥＧＲ通路１２を逆流した空気の量を求める。そして、この逆流空気量の積算値と、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になった後におけるＥＧＲ通路１２のガス量と、に基づいて、逆流した空気を含むＥＧＲガスが全てシリンダ５に吸入されたと判断されるまでの期間（図５の例ではΔｔ２）に亘って、燃料噴射量の増量補正を実施する。
【００９９】
ここで、スロットル弁１４の開弁後にＥＧＲ通路１２を逆流した空気は、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になるまでの期間中や、順流になった後に前記積算した逆流空気量分の空気を含むＥＧＲガスが全てシリンダ５に吸入されるまでの期間中に、エンジン１から排出される既燃ガスとの混合が進行すると考えられる。
【０１００】
すなわち、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になった後、ＥＧＲ通路１２から吸気通路６に流入するＥＧＲガスは、当初は空気を主成分とするガスであるものの、時間経過とともに空気の割合は徐々に減少し、既燃ガスの割合が徐々に大きくなっていくと考えられる。
【０１０１】
そこで、本実施例では、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になってからの経過時間に応じて、ＥＧＲガスに含まれる空気量を減少補正し、減少補正後の空気量に基づいて、燃料噴射量の増量補正における補正量を設定するようにした。すなわち、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になってからの経過時間に応じて、燃料噴射量の増量補正における補正量を減少させていくようにした。
【０１０２】
これにより、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になった後にＥＧＲ通路１２から吸気通路６に流入するＥＧＲガス中の空気の量をより精度良く反映させた燃料噴射量の増量補正を行うことが可能となる。従って、スロットル弁１４開度の増加後にＥＧＲ通路１２を空気が逆流した場合においても、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったときのエンジン１における空燃比のリーン側へのずれをより確実に抑制することができ、燃焼変動を好適に抑制することが可能となる。
【０１０３】
ここで、本実施例のエンジン１の加速過渡時における燃料噴射量の補正処理の実行手順について、図６のフローチャートに基づいて説明する。図６のフローチャートで表される
加速過渡時の燃料噴射量の補正処理ルーチンは、エンジン１の稼働中定期的に繰り返しＥＣＵ１６によって実行される。
【０１０４】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１６は、現在のスロットル弁１４の開度よりも開き側の開度までスロットル弁１４開度を増加させる要求があったか否かを判定する。ステップＳ２０１でスロットル弁１４開度の増加が要求されていると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１６はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０１でスロットル弁１４開度の増加が要求されていないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１６は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０５】
ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１６は、現在のＥＧＲ弁１３が開弁状態か否かを判定する。ステップＳ２０２でＥＧＲ弁１３が開弁状態であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１６はステップＳ２０３に進む。一方、ステップＳ２０２でＥＧＲ弁１３が開弁状態ではないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１６は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０６】
ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１６は、ＥＧＲガス量を推定する。ここで、ＥＧＲガス量は、上述したように排気系から吸気系にＥＧＲ通路１２を介して流入するガスの量であり、吸気圧力、排気圧力及びＥＧＲ弁開度に基づいて推定する。
【０１０７】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１６は、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流しているか否かを判定する。具体的には、ステップＳ２０３で推定したＥＧＲガス量が負の値であった場合に、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流していると判定する。ステップＳ２０４においてＥＧＲ通路１２を空気が逆流していると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１６はステップＳ２０５に進む。一方、ステップＳ２０４においてＥＧＲ通路１２を空気が逆流していないと判定された場合（Ｎｏ）、すなわちＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流であると判定された場合、ＥＣＵ１６はステップＳ２０６に進む。
【０１０８】
ステップＳ２０５において、ＥＣＵ１６は、ＥＧＲ通路１２を逆流する空気量を積算する。また、このとき、実施例１で説明した、ＥＧＲ通路１２を空気が逆流している場合の燃料噴射量の減量補正処理を実行しても良い。図６のフローチャートでは煩雑さを避けるためにこの燃料噴射量の減量補正処理に関するステップは省略した。
【０１０９】
ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１６は、ステップＳ２０５の繰り返しによって計算された逆流空気量の積算値が０より大きいか否かを判定する。これは、ＥＧＲ弁１３が開弁された状態におけるスロットル弁１４の開度の増加に伴ってＥＧＲ通路１２における空気の逆流が起こったか否かを判定している。ステップＳ２０６で否定判定された場合、そのスロットル弁１４の開度の増加に伴ってＥＧＲ通路１２における空気の逆流は起こらなかったことになる。これは、例えばスロットル弁１４の開度の増加における開度差が小さい場合や、ＥＧＲ弁１３が開弁状態である期間と、吸気圧力が排気圧力を上回る期間とが共通部分を有していなかった場合等である。このような場合、ＥＣＵ１６は本ルーチンの実行を一旦終了する。ステップＳ２０６で肯定判定された場合、ＥＣＵ１６はステップＳ２０７に進む。
【０１１０】
ステップＳ２０７において、ＥＣＵ１６は、ステップＳ２０４においてＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったと判定されてからの経過時間と、ステップＳ２０６における判断で用いた逆流空気量の積算値と、に基づいて、ＥＧＲ通路１２を順流するＥＧＲガス中の空気量を算出する。図６に示すように、経過時間が長くなるほど、ＥＧＲガス中の空気量は減少補正される。
【０１１１】
ステップＳ２０８において、ＥＣＵ１６は、ステップＳ２０７で減少補正を行った後のＥＧＲガス中の空気量に相当する燃料量ΔＱ（ｔ）を算出する。ここで、ΔＱ（ｔ）は、燃料噴射量の増量補正量ΔＱが、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になってからの経過時間ｔの関数として設定されることを表している。
【０１１２】
ステップＳ２０９において、ＥＣＵ１６は、ステップＳ２０８で算出した燃料量ΔＱ（ｔ）だけ既定の燃料噴射量Ｑを増量補正して、燃料噴射量の指令値Ｑ´を算出する（Ｑ´＝Ｑ＋ΔＱ（ｔ））。
【０１１３】
以上のルーチンで表される燃料噴射量の増量補正処理をＥＧＲ弁１３が開弁状態である運転状態からの加速過渡時に実行することにより、当該加速過渡時にエンジン１において空燃比がリーン側にずれることを抑制でき、エンジン１において燃焼変動が生じることを抑制可能となる。
【０１１４】
本実施例においては、図６のルーチンを実行するＥＣＵ１６が、本発明における補正手段に相当する。
【０１１５】
なお、上記実施例においては、スロットル弁１４開度の増加後にＥＧＲ通路１２を空気が逆流した場合であって、ＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったことを検知した場合に、逆流空気量分だけ燃料噴射量の増量補正を行う例について説明したが、予めＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になる条件を求めておき、その条件が成立した場合に、逆流した空気が順流のＥＧＲガスとして吸気通路６に流入しているものと仮定して燃料噴射量の増量補正を行うようにしても良い。
【０１１６】
例えば、スロットル弁１４開度の増加後所定期間が経過したことを条件にＥＧＲ通路１２におけるガスの流れが順流になったと判断して燃料噴射量の増量補正を行うようにしても良い。この所定期間は、スロットル弁１４開度の増加後、吸気圧力が排気圧力より高い状態となってから、時間経過とともに排気圧力が上昇し、排気圧力が吸気圧力より高い状態となるまでの期間である。この期間は、スロットル弁１４開度の増加前後の開度差や、エンジン１の運転条件毎に予め求めておく。或いは、演算により算出した値を用いるようにしても良い。
【０１１７】
以上説明した実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施例には種々の変更を加え得る。例えば、上記実施例では、ＥＧＲ弁開度がスロットル弁開度の増加と同時に減少させられ、その後再びＥＧＲ弁開度が増加させられる場合を例に説明したが、スロットル弁開度の増加と同時にＥＧＲ弁の開度制御が行われない場合や、スロットル弁開度の増加と同時にＥＧＲ弁の開度が増加させられる場合に対して本発明を適用することもできる。そのような場合、スロットル弁の開弁に伴う圧力変化の過程でＥＧＲ弁が常に開弁状態であることになるので、ＥＧＲ通路を空気が逆流する問題はより発生し易くなり、本発明を適用することによる効果はより顕著なものとなる。
【０１１８】
また、上記実施例では、エンジン１の運転状態が運転領域Ｂから運転領域Ｃへ移行する加速過渡時に、本発明を適用した例について説明したが、ＥＧＲ弁が開弁状態である運転状態からの過渡状態であって、且つスロットル弁開度が増加させられるような過渡状態であれば、例えば、運転領域Ｂに属するある運転状態から運転領域Ｂに属する別の運転状態への過渡状態など、どのような過渡状態に対しても本発明を適用することができ、それによって上述した特有の効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】実施例におけるエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例におけるＥＧＲ制御マップの一例を示す図である。
【図３】実施例１における加速過渡時の燃料噴射量の補正処理を行う場合の吸入空気量、スロットル弁開度、ＥＧＲ弁開度、吸気圧力及び排気圧力、燃料噴射量の時間変化の一例を示すタイムチャートである。
【図４】実施例１における加速過渡時の燃料噴射量の補正処理ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】実施例２における加速過渡時の燃料噴射量の補正処理を行う場合の吸入空気量、スロットル弁開度、ＥＧＲ弁開度、吸気圧力及び排気圧力、燃料噴射量の時間変化の一例を示すタイムチャートである。
【図６】実施例２における加速過渡時の燃料噴射量の補正処理ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１     エンジン
２     コンプレッサ
３     タービン
４     排気浄化装置
５     シリンダ
６     吸気通路
７     エアフローメータ
８     ターボチャージャ
９     排気通路
１０   クランク角度センサ
１１   アクセル開度センサ
１２   ＥＧＲ通路
１３   ＥＧＲ弁
１４   スロットル弁
１５   ＥＧＲ弁開度センサ
１６   ＥＣＵ
１７   吸気圧センサ
１８   排気圧センサ
【図１】
2010138839.tif 000003
【図２】
2010138839.tif 000004
【図３】
2010138839.tif 000005
【図４】
2010138839.tif 000006
【図５】
2010138839.tif 000007
【図６】
2010138839.tif 000008