(57)【要約】  ＥＧＲバルブ開口面積を用いたＥＧＲ率推定方法は、ＥＧＲバルブの劣化に伴いＥＧＲ率推定精度が悪化し、目標ＥＧＲ率が高い場合、要求精度を満たせない。また、パージ実施・非実施に伴う空燃比の変化からパージ空燃比を推定し、燃料噴射弁の噴射量を補正する方法では、キャニスタ内の活性炭に吸着された燃料蒸発ガスの濃度が高い場合、空燃比の変化に燃料噴射補正が追いつかず、触媒の転換効率が低下する。吸気管において、新気以外のガスが吸気管に流入する導入口を持ち、前記導入口の上流及び下流にそれぞれ湿度センサを設け、前記それぞれの湿度センサの検出値を用いて吸気管内のＥＧＲ率またはパージ空燃比を推定する。
2017010361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管が設けられるとともに前記吸気管に空気流量を制御するスロットルバルブが設けられる内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関制御装置は、前記吸気管において、新気以外のガスが前記吸気管に流入する導入口を持ち、前記導入口の上流及び下流のそれぞれに設けられた湿度センサの検出値を用いて前記内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気管に排気ガスの一部を戻す戻し配管が設けられ、前記新気以外のガスとしてＥＧＲガスを導入し、前記吸気管と前記戻し配管との接続部に対して上流及び下流のそれぞれに設けられた湿度センサの検出値を用いて前記内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、それぞれの前記湿度センサの検出値を用いて、前記吸気管を流れる吸入空気と前記戻し配管により戻されるＥＧＲガスの比率であるＥＧＲ率を推定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３に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気管の前記接続部に対して上流側と下流側のそれぞれの水蒸気の体積分率と、排気ガス中の水蒸気の体積分率とから、前記吸気管内のＥＧＲ率を推定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４に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気ガス中の燃焼により増加する水蒸気の体積分率は、燃料中の炭素と水素の比率に基づき算出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５に記載の内燃機関の制御装置において、燃料性状判定手段を有しており、燃料中の炭素と水素の比率は、燃料性状判定結果に基づいて決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４に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気管内のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い場合、点火時期を進角させることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気管内のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い場合、ＥＧＲバルブ開度を現在の開度よりも閉じる側に制御することを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気管内のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い場合、点火時期を遅角させることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、前記吸気管内のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い場合、ＥＧＲバルブ開度を現在の開度よりも開く側に制御することを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、吸気管が設けられるとともに、燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタを持ち、大気により希釈しながら内燃機関が吸入するパージシステムを備え、パージ流量推定手段を備えており、前記新気以外のガスとしてパージガスを導入し、前記パージガスはパージ導入配管を介して前記吸気管との接続部に接続され、前記接続部に対して上流及び下流のそれぞれに設けられた湿度センサの検出値を用いて前記内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置において、それぞれの前記湿度センサの検出値を用いて、前記接続部よりも下流における、空気と、パージガス中の燃料蒸発ガスとの比率であるパージ空燃比を求めることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の制御装置において、前記接続部に対して上流側と下流側のそれぞれの相対湿度を用いて、前記接続部よりも下流における、空気と、パージガス中の燃料蒸発ガスとの比率であるパージ空燃比を求めることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の内燃機関の制御装置において、前記接続部に対して上流側と下流側のそれぞれの絶対湿度を用いて、前記接続部よりも下流における、空気と、パージガス中の燃料蒸発ガスとの比率であるパージ空燃比を求めることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
請求項１３および請求項１４に記載の内燃機関の制御装置において、前記パージ空燃比の推定結果に基づいて、燃料噴射弁での燃料噴射量を補正す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、内燃機関の吸気管内の湿度を計測する湿度センサを吸気管に複数搭載し、湿度センサ値を用いた内燃機関の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の燃費や排気の規制が強化されつつあり、そのような規制は今後も益々強くなる傾向にある。特に燃費については、ガソリン価格の高騰、地球温暖化への影響、エネルギー資源枯渇問題などにより、極めて関心が高くなっている。【０００３】
このような状況下において、車両の燃費向上を目的とした様々な技術開発が世界各国で行なわれており、その開発技術の例として、ハイブリッドや電気自動車に代表される電動化や、圧縮比向上、燃料噴射量高精度化、外部ＥＧＲに代表される内燃機関の効率向上などが挙げられる。【０００４】
ＥＧＲに関して述べると、ＥＧＲ導入の狙いは、内燃機関の出力が小さい条件における吸気管負圧（吸気行程中の筒内圧と大気圧の差）を減らしピストンが系外に行う仕事（ポンプ損失）を減らすこと、内燃機関の出力が比較的大きい条件における異常燃焼（ノッキング）を抑制し排気損失を減らすこと、であるため、車両の低燃費要求の高まりから、吸気管へのＥＧＲ導入量を多くすることが望まれている。【０００５】
排気管から吸気管へ還流させるＥＧＲ量（率）を推定する方法として、例えば下記の特許文献１が挙げられる。【０００６】
また、燃料噴射量高精度化に関して述べると、内燃機関の制御には、燃料タンク内の圧力を一定に保つため、燃料蒸発ガスをキャニスタ内の活性炭に吸着させ、大気と希釈しながら吸気管へ流入させるパージシステムがある。パージを実施するとパージガス中に含まれる燃料蒸発ガスが燃焼室に導入されるため、燃料噴射弁で噴射する燃料量を少なくしないと空燃比がずれてしまう。パージ空燃比を推定する方法として、例えば下記の特許文献２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２８０２０２号公報
【特許文献２】特開平１０−１４１１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１によれば、ＥＧＲバルブ開度と、ＥＧＲバルブ前後差圧に基づいてＥＧＲ流量を推定する方法について記載されている。ＥＧＲ流量は、ＥＧＲバルブ開度（開口面積）と差圧に比例して求まる。差圧一定であればＥＧＲバルブ開度が大きいほど、ＥＧＲバルブ開度一定であれば差圧が大きいほど、ＥＧＲ流量は大きくなる。この方法を用いることでＥＧＲ流量を推定することが可能である。【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されているＥＧＲ流量推定方法は、ＥＧＲバルブ開度のばらつき（開口面積のばらつき）がそのままＥＧＲ流量推定結果に反映されてしまうため、ＥＧＲバルブが劣化し、ＥＧＲバルブ開度がばらつくことで、ＥＧＲ流量推定結果の精度は経年とともに悪化してしまう。内燃機関の点火時期はＥＧＲ率によって補正を行う。推定ＥＧＲ率が実際のＥＧＲ率よりも高いと過進角となりノッキング発生の恐れがあり、逆に推定ＥＧＲ率が実際のＥＧＲ率よりも低いと過遅角となり失火の恐れがある。目標ＥＧＲ率が低い場合は、ＥＧＲバルブ開度のばらつきを含んだＥＧＲ流量推定方法でも許容できる精度範囲に収まることも考えられるが、目標ＥＧＲ率が高い場合、推定ＥＧＲ率に求められる精度が非常に厳しくなるため、ＥＧＲバルブ開度を用いたＥＧＲ流量推定方法では目標ＥＧＲ率が高い場合に要求精度を満足できないおそれがある。【００１０】
また、特許文献２によれば、パージのオン・オフに伴う空燃比の変動率を推定する空燃比変動率推定手段と、該空燃比変動率推定手段で推定された変動率に基づいてパージ実施中の燃料噴射弁による燃料噴射量を補正する方法が記載されている。この方法によれば、パージ実施・非実施に伴い、パージガス中に含まれる燃料蒸発ガス分だけ空燃比が変化するため、その変化に基づいて燃料噴射弁の噴射量を補正することで空燃比を目標値に合わせることが可能になる。【００１１】
内燃機関では、燃料タンクから蒸発した燃料蒸発ガスが大気に放出されるのを防止するため、燃料蒸発ガスをキャニスタ内の活性炭に吸着させ、所定の運転域にパージ導入配管のパージコントロールバルブを開くことで、燃料蒸発ガスを大気中の新気とともに希釈しながら吸気系にパージさせている。この燃料蒸発ガスのパージによって生じる空燃比のずれは、排気系に設けた空燃比センサからのフィードバック信号に応じて、ＥＣＵが燃料噴射弁の燃料噴射量を増減することにより、補正するようになっている。【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載されているような方法ではパージ実施時の空燃比のずれが大きい場合、触媒の転換効率低下につながるおそれがある。キャニスタ内の活性炭に吸着されている燃料蒸発ガス量は一定ではなく、燃料蒸発ガス量によってパージガス濃度は異なり、パージガス濃度が高いときは、それだけ空燃比のずれが大きくなる。したがって、空燃比センサからのフィードバック信号によって空燃比を補正していても、予め空燃比の補正量を決められず、空燃比のずれが大きく補正が間に合わない間は触媒の転換効率が低下する問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の内燃機関の制御装置では、吸気管に新気以外のガスを導入する導入口に対して、上流および下流にそれぞれ湿度センサを設け、前記新気以外のガスがＥＧＲガスの場合は、前記湿度センサの検出値を用いて吸気管内のＥＧＲ率を推定することを特徴とする。また、前記新気以外のガスがパージガスの場合は、前記湿度センサの検出値を用いて吸気管内のパージ空燃比を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、吸気管において、ＥＧＲ配管との接続部の上流および下流にそれぞれ湿度センサを設け、前記それぞれの湿度センサの検出値を用いて吸気管内のＥＧＲ率を推定するため、ＥＧＲバルブの劣化に関わらず高精度なＥＧＲ率推定が可能となる。【００１５】
また、吸気管において、パージ導入配管との接続部の上流および下流にそれぞれ湿度センサを設け、前記それぞれの湿度センサの検出値を用いて吸気管内のパージ空燃比を推定するため、パージガス中の燃料蒸気量に応じて速やかに燃料噴射弁での燃料噴射量補正が可能になるため、触媒の転換効率の低下を防止することができる。【００１６】
上記した以外の課題、構成及び効果は、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】
【００１７】
【図１】内燃機関の制御装置が搭載された内燃機関の全体構成図
【図２】ＥＧＲ率推定のフローチャートを示した図
【図３】オクタン価とＨＣ比の関係を示した図
【図４】ＨＣ比と排気ガス中の水蒸気体積分率の関係を示した図
【図５】点火時期補正制御のフローチャートを示した図
【図６】ΔＥＧＲと点火時期補正量の関係を示した図
【図７】ＥＧＲバルブ開度補正制御のフローチャートを示した図
【図８】ΔＥＧＲとＥＧＲバルブ開度補正量の関係を示した図
【図９】ＥＧＲバルブ開度補正に関わる各種信号の挙動を示したタイムチャート
【図１０】相対湿度を用いたパージ空燃比推定、燃料噴射量補正のフローチャートを示した図
【図１１】パージ空燃比と燃料噴射弁の燃料噴射量補正係数の関係を示した図
【図１２】絶対湿度を用いたパージ空燃比推定、燃料噴射量補正のフローチャートを示した図
【図１３】第一の湿度センサ信号から水分量を演算するブロック図
【図１４】第二の湿度センサ信号から水分量を演算するブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第一の実施例について、以下、図面を参照して説明する。【００２０】
図１は、本発明に関連する内燃機関の制御装置が搭載された内燃機関の全体構成図である。【００２１】
内燃機関１０は、例えば４つの気筒を備えた火花点火式の多気筒内燃機関であって、シリンダヘッド１１ａ及びシリンダブロック１１ｂからなるシリンダ１１と、このシリンダ１１の各気筒内に摺動自在に嵌挿されたピストン１５と、を備え、ピストン１５は、コンロッド１４を介してクランク軸（図示せず）に連結されている。また、ピストン１５の上方には、所定形状の天井部を有する燃焼室１７が形成され、各気筒の燃焼室１７には、点火コイル３４から高電圧化された点火信号が供給される点火プラグ３５が臨設されている。【００２２】
また、燃焼室１７は、エアクリーナ１９、スロットルバルブ２５、コレクタ２７、吸気マニホールド２８、吸気ポート２９等を備えた吸気管２０と連通しており、燃料の燃焼に必要な空気は、この吸気管２０を通り、当該吸気管２０の下流端である吸気ポート２９の端部に配在された吸気カム軸２３により開閉駆動される吸気バルブ２１を介して、各気筒の燃焼室１７に吸入されるようになっている。また、吸気管２０の吸気マニホールド２８には、吸気ポート２９へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３０が気筒毎に臨設されている。【００２３】
また、吸気管２０のエアクリーナ１９の下流には、吸入空気の流量を検出するエアフローセンサ５０が配設されている。このエアフローセンサ５０は、吸入空気量（質量流量）が大きくなるに従って、測定対象となる吸入空気流に配置されたホットワイヤ（発熱抵抗体）に流れる電流値が増加し、吸入空気量が小さくなるに従ってホットワイヤに流れる電流値が減少するようにブリッジ回路が構成されている。そして、エアフローセンサ５０のホットワイヤに流れる発熱抵抗電流値は電圧信号として抽出されて、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）１００へ送信されるようになっている。【００２４】
吸気管２０を介して吸入された空気と燃料噴射弁３０から噴射された燃料との混合気は、吸気バルブ２１を介して燃焼室１７へ吸入され、点火コイル３４に接続された点火プラグ３５による火花点火によって燃焼される。そして、燃焼室１７での燃焼後の排気ガスは、排気カム軸２４により開閉駆動される排気バルブ２２を介して燃焼室１７から排気され、排気ポートや排気マニホールド、排気管等（不図示）を備えた排気通路４０を通って外部の大気中へ排出されるようになっている。【００２５】
排気通路４０には、アルミナやセリアなどの担体に白金やパラジウムなどを塗布した排気ガス浄化用の三元触媒６２が配設されており、この触媒６２の上流側には、空燃比検出器の一態様として、触媒前空燃比に対して線形の出力特性を有する空燃比センサ５１が配設され、三元触媒６２の下流側には、触媒後空燃比がストイキ（理論空燃比）よりもリッチ側かリーン側かを識別するためのスイッチング信号を出力するＯ２センサ５２が配設されている。【００２６】
さらに、排気通路４０の三元触媒６２の上流から、吸気管２０のコレクタ２７の上流に排気ガスの一部を戻すＥＧＲ配管６３を備えている。また、ＥＧＲを冷却するためのＥＧＲクーラ６４、ＥＧＲ流量を制御するためのＥＧＲバルブ６５、ＥＧＲ配管６３の各々の適宜位置に取りつけられている。また、図示していないが内燃機関を巡る冷却水の温度を計測する温度センサ４５が備えられている。本実施例では三元触媒６２の上流にＥＧＲ配管６３を備えているが、三元触媒６２の下流にＥＧＲ配管６３を備えてもよい。【００２７】
また、内燃機関１０の各気筒に対して配備された燃料噴射弁３０は、燃料配管（図示せず）を介して燃料タンク５３と接続されており、燃料タンク５３の内部の燃料は、燃料ポンプ５４や燃圧レギュレータ５５等を備えた燃料供給機構により所定燃圧に調圧されて燃料噴射弁３０に供給されるようになっている。【００２８】
また、燃料タンク５３内の燃料蒸気は、キャニスタ配管５８を介してチャコールキャニスタ５６内の活性炭５７に吸着され、新気導入配管５９から導入される新気とともにパージ導入配管６０と吸気管２０との接続部に流入する。パージ導入配管６０にはパージ流量を調整するパージコントロールバルブ６１が設けられており、吸気管２０内の負圧によってパージ流量が調整されるようになっている。【００２９】
所定燃圧の燃料が供給された燃料噴射弁３０は、ＥＣＵ１００から供給される機関負荷等の運転状態に応じたデューティ（パルス幅：開弁時間に相当する）を有する燃料噴射パルス信号によって開弁駆動され、その開弁時間に応じた量の燃料を吸気ポート２９に向けて噴射するようになっている。【００３０】
なお、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の種々の制御、例えば燃料噴射弁３０による燃料噴射制御（空燃比制御）、点火プラグ３５による点火時期制御等を行なうためのマイクロコンピュータを内蔵している。【００３１】
吸気管２０では、新気以外のガスが吸気管２０に流入する導入口よりも上流側（より望ましくは吸気管２０内の圧力が大気と略等しくなるスロットルバルブ２５よりも上流側）に第一の湿度センサ４８と、新気以外のガスが吸気管２０に流入する導入口よりも下流側に第二の湿度センサが取付けられており、それぞれの湿度センサは吸気管内を流れる流体の湿度を計測し、計測した湿度信号をＥＣＵ１００へ送信する。ここで、第一の湿度センサ４８及び第二の湿度センサ４９は相対湿度が検出可能なセンサであり、湿度を検出するチップ内には温度センサや圧力センサが内蔵され（図示せず）、相対湿度とともに温度、圧力情報もＥＣＵ１００へ送信する。また、第一の湿度センサ４８は、エアフローセンサ５０に湿度を計測する機能を内蔵させた物を使用してもよい。本実施例の第一の湿度センサ４８は、エアフローセンサ５０とスロットルバルブ２５との間に搭載した例を記載している。【００３２】
エアフローセンサ５０、第一の湿度センサ４８、第二の湿度センサ４９、空燃比センサ５１、Ｏ２センサ５２等の各種センサから得られる信号は、ＥＣＵ１００に送られる（信号線は図示していない）。また、アクセル開度センサ７０から得られる信号がＥＣＵ１００に送られる。アクセル開度センサ７０は、アクセルペダルの踏み込み量、すなわち、アクセル開度を検出する。ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ７０の出力信号に基づいて、要求トルクを演算する。すなわち、アクセル開度センサ７０は、内燃機関への要求トルクを検出する要求トルク検出センサとして用いられる。【００３３】
また、ＥＣＵ１００は、クランク角度センサの出力信号に基づいて、内燃機関の回転速度を演算する。ＥＣＵ１００は、上記各種センサの出力から得られる内燃機関の運転状態に基づき、空気流量、燃料噴射量、点火時期、燃料圧力等の内燃機関の主要な作動量を最適に演算する。【００３４】
図２は、吸気管２０とＥＧＲ配管６３との接続部よりも上流及び下流のそれぞれに設けられた第一の湿度センサ４８及び第二の湿度センサ４９の検出値を用いて、コレクタ２７内の外部ＥＧＲ率を推定し、推定されたＥＧＲ率に基づいて内燃機関を制御するフローチャートである。【００３５】
Ｓ２０１では現在、ＥＧＲの実施が許可されているか否かを示すＥＧＲ許可フラグを読込み、次のステップに移る。一般的に、ＥＧＲを禁止する場合は、水温がＥＧＲ実施温度に達していない場合であったり、ＥＧＲを実施しない回転速度、負荷条件であったり、フェールセーフになっている場合などがある。【００３６】
Ｓ２０２では、ＥＧＲ許可フラグが成立（許可）しているか、不成立（禁止）かを判断し、不成立（禁止）の場合、ＥＧＲ率推定は実施しない。成立（許可）の場合は次のステップに進む。【００３７】
Ｓ２０３では、第一の湿度センサ４８で検出した信号を読み込み、流体中（ここでは新気中）の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ａｍｂを算出する。具体的には、まず、第一の湿度センサ４８から相対湿度ＲＨａｍｂ、圧力Ｐａｍｂ、温度Ｔａｍｂの信号を読み込む。【００３８】
次に、温度Ｔａｍｂからその温度における飽和水蒸気圧Ｐｗを算出する。飽和水蒸気圧Ｐｗの算出は、温度と飽和水蒸気圧の関係をテーブルで持っていてもよく、また、下記の式（１）に示すようなＴｅｔｅｎｓの式を使用して演算してもよい。式（１）のＰｗとＴａｍｂの単位はそれぞれ［ｈＰａ］、［℃］である。【００３９】
【数１】
2017010361.tif 000003
【００４０】
さらに、飽和水蒸気圧Ｐｗと相対湿度ＲＨａｍｂを用いて水蒸気圧Ｐｗａを算出する。水蒸気圧Ｐｗａの算出方法は式（２）で計算される。ここで、ＲＨａｍｂとＰｗａの単位はそれぞれ［％ＲＨ］、［ｈＰａ］である。【００４１】
【数２】
2017010361.tif 000004
【００４２】
そして、水蒸気圧Ｐｗａと圧力Ｐａｍｂを用いて、流体中（ここでは新気）の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ａｍｂを式（３）で算出し、次のステップへ移る。【００４３】
【数３】
2017010361.tif 000005
【００４４】
Ｓ２０４では、第二の湿度センサ４９で検出した信号を読み込み、流体中（ここでは新気とＥＧＲガスの混合気体）の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ｃを算出する。具体的には、まず、第二の湿度センサ４９から相対湿度ＲＨｃと、圧力Ｐｃ、温度Ｔｃの信号を読み込む。【００４５】
次に、温度Ｔｃからその温度における飽和水蒸気圧Ｐｗを算出する。飽和水蒸気圧Ｐｗの算出は、温度と飽和水蒸気圧の関係をテーブルで持っていてもよく、また、前記の式（１）のＴａｍｂをＴｃに置き換えて演算してもよい。Ｔａｍｂと同様、Ｔｃの単位は［℃］である。【００４６】
さらに、飽和水蒸気圧Ｐｗと相対湿度ＲＨｃを用いて水蒸気圧Ｐｗｃを算出する。水蒸気圧Ｐｗｃの算出方法は下記の式（４）で計算される。ここで、ＲＨｃとＰｗｃの単位はそれぞれ［％ＲＨ］、［ｈＰａ］である。【００４７】
【数４】
2017010361.tif 000006
【００４８】
そして、水蒸気圧Ｐｗｃと圧力Ｐｃを用いて、流体中（ここでは新気とＥＧＲガスの混合気体）の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ｃを式（５）で算出し、次のステップへ移る。【００４９】
【数５】
2017010361.tif 000007
【００５０】
Ｓ２０５では、まず、現在の燃料性状判定結果を読み込む。この燃料性状判定結果は、レギュラー、ハイオク判定でもよく、また、ＲＯＮ（オクタン価）でもよい。【００５１】
図３にオクタン価とＨＣ比であるαの関係を示す。ＨＣ比とは燃料成分である飽和炭化水素のＣに対するＨの割合であり、オクタン価が高いほどＨＣ比は小さくなる傾向にある。一般的に、レギュラー燃料とハイオク燃料を比較すると、ハイオク燃料の方がオクタン価は高い傾向にある。【００５２】
そのため、燃料性状の判定をオクタン価で行っている場合は、図３の関係からＨＣ比が求められ、燃料性状の判定をレギュラー、ハイオクで行っている場合は、レギュラー、ハイオクそれぞれについてＨＣ比を予め割り当てておくことで、ＨＣ比を求めることができる。【００５３】
ＨＣ比が決まると燃料が燃焼することで発生するガス組成の割合を求めることができるため、排気ガス中の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ｃｍｂが求まる。【００５４】
空気中の窒素と酸素の体積比率を７９対２１とした場合、燃料ＣｎＨｍの燃焼の化学式は式（６）となる。【００５５】
【数６】
2017010361.tif 000008
【００５６】
ここで、ＨＣ比をαとすると、αは式（７）となる。【００５７】
【数７】
2017010361.tif 000009
【００５８】
式（６）に式（７）を代入すると式（８）となる。【００５９】
【数８】
2017010361.tif 000010
【００６０】
式（８）より、排気ガス中のＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２の体積分率の比率は、式（９）となる。【００６１】
【数９】
2017010361.tif 000011
【００６２】
よって、燃焼で発生する排気ガス中の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ｃｍｂは式（１０）となる。式（１０）にＨＣ比αの値を入力し、燃焼で発生する排気ガス中の水蒸気体積分率［Ｈ２Ｏ］ｃｍｂを算出後、次のステップに移る。【００６３】
【数１０】
2017010361.tif 000012
【００６４】
Ｓ２０６では、式（３）、（５）、（１０）で求めたそれぞれの水蒸気体積分率を用い
てコレクタ２７内の推定ＥＧＲ率であるＲｅｇｒを式（１１）で演算し、次のステップに移る。なお、Ｒｅｇｒの単位は［％］である。【００６５】
【数１１】
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【００６６】
Ｓ２０７では、式（１１）で演算した推定ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと、内燃機関の回転速度、負荷等の運転状態であらかじめ設定してある目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒとの偏差ΔＥＧＲを式（１２）で演算し、次のステップに移る。式（１２）のそれぞれの項の単位は［％］である。【００６７】
【数１２】
2017010361.tif 000014
【００６８】
Ｓ２０８では、Ｓ２０７で演算されたΔＥＧＲ率に基づいた制御を実施する。ＥＧＲ率は点火時期と密接に関係しているため、点火時期は供給されているＥＧＲ率に最適な設定にする必要がある。設定された点火時期が最適な点火時期よりも進角側にある場合、最良燃費効果が得られず、また、ノッキングが発生し、最悪、内燃機関の破損に繋がることも考えられる。逆に、設定された点火時期が最適な点火時期よりも遅角側にある場合、最良燃費効果が得られず、また、燃焼が不安定となり、最悪、失火に至ることも考えられる。いずれの場合にせよ、運転性の悪化に繋がるため、ΔＥＧＲの結果に基づき、運転性の悪化を防止する必要がある。【００６９】
図５はΔＥＧＲの結果に基づき点火時期を補正制御するフローチャートを示している。【００７０】
Ｓ５０１では、目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒを読み込み、次のステップへ移る。目標ＥＧＲ率は運転条件によって設定されており、例えば、回転速度と内燃機関の負荷を軸とするマップを参照して算出される。【００７１】
Ｓ５０２では、目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒに基づいて、基本点火時期ＩＧＮａを演算し、次のステップに移る。【００７２】
Ｓ５０３では、推定ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを読み込み、次のステップへ移る。推定ＥＧＲ率は、前記、式（１１）の結果である。【００７３】
Ｓ５０４では、推定ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと、目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒとの偏差である、ＥＧＲ率偏差ΔＥＧＲを演算し、次のステップへ移る。ΔＥＧＲは、前記、式（１２）により演算される。【００７４】
Ｓ５０５では、ΔＥＧＲ量に基づいて点火時期補正量ＩＧＨＯＳを演算する。図６はΔＥＧＲと点火時期補正量ＩＧＨＯＳの関係を示した図である。【００７５】
ΔＥＧＲ＞０の場合、推定ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高いことを示しているため、点火時期を進角させるように補正量を演算する。ΔＥＧＲが大きいほど点火時期の補正量は大きくなるように設定されている。逆に、ΔＥＧＲ＜０の場合、推定ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低いことを示しているため、点火時期を遅角させるように補正量を演算する。点火時期補正量を演算した後、次のステップへ移る。【００７６】
Ｓ５０６では、ＥＧＲによる点火時期補正を加える前の基本点火時期ＩＧＮａに対して、前ステップＳ５０５で演算された点火時期補正量ＩＧＨＯＳを加えて最終点火時期ＩＧＮｆを演算する。最終点火時期ＩＧＮｆの演算は式（１３）である。【００７７】
【数１３】
2017010361.tif 000015
【００７８】
Ｓ５０１〜Ｓ５０６のステップを踏むことで、ＥＧＲ率に対して最適な点火時期が設定できるようになるため、運転性を悪化させることなく、最良燃費を得ることができる。【００７９】
図７はΔＥＧＲの結果に基づいてＥＧＲバルブ開度を補正制御するフローチャートを示している。【００８０】
Ｓ７０１では、目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒを読み込み、次のステップへ移る。目標ＥＧＲ率は運転条件によって設定されており、例えば、回転速度と内燃機関の負荷を軸とするマップを参照して算出される。【００８１】
Ｓ７０２では、目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒに基づいて、ＥＧＲ率（流量）を制御するＥＧＲバルブの開度である、基本ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａを演算し、次のステップに移る。【００８２】
Ｓ７０３では、推定ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを読み込み、次のステップへ移る。推定ＥＧＲ率は、前記、式（１１）の結果である。【００８３】
Ｓ７０４では、推定ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと、目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒとの偏差である、ＥＧＲ率偏差ΔＥＧＲを演算し、次のステップへ移る。ΔＥＧＲは、前記、式（１２）により演算される。【００８４】
Ｓ７０５では、ΔＥＧＲ量に基づいてＥＧＲバルブ開度補正量ＨＯＳａを演算する。図８はΔＥＧＲとＥＧＲバルブ開度補正量ＨＯＳａの関係を示した図である。【００８５】
ΔＥＧＲ＞０の場合、推定ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高いことを示しているため、ＥＧＲ率を低くするようにＥＧＲバルブ開度補正量を設定する。ΔＥＧＲが０からプラス側へ大きくなるほど、ＥＧＲバルブを閉じる方向に補正量が大きくなるように、補正量は設定されている。【００８６】
逆に、ΔＥＧＲ＜０の場合、推定ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低いことを示しているため、ＥＧＲ率を高くするようにＥＧＲバルブ開度補正量を設定する。ΔＥＧＲが０からマイナス側へ大きくなるほど、ＥＧＲバルブを開く方向に補正量が大きくなるように、補正量は設定されている。【００８７】
ＥＧＲバルブ開度補正量ＨＯＳａを演算後、次のステップへ移る。【００８８】
Ｓ７０６では、基本ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａを実際に補正するためのＥＧＲバルブ開度最終補正量ＨＯＳｆを演算する。【００８９】
ＨＯＳｆは、以下の式（１４）により演算する。【００９０】
【数１４】
2017010361.tif 000016
【００９１】
ここで、ＨＯＳｚはＨＯＳｆの前回値である。ΔＥＧＲに基づいて算出されたＥＧＲバルブ開度補正量ＨＯＳａを、ＥＧＲバルブ開度最終補正量ＨＯＳｆの前回値であるＨＯＳｚに加算してＨＯＳｆを演算することで、ΔＥＧＲが０になるまでＥＧＲバルブ開度が補正される。【００９２】
Ｓ７０７では、基本ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａとＥＧＲバルブ開度最終補正量ＨＯＳｆを用いて、最終ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧｆを式（１５）で演算する。【００９３】
【数１５】
2017010361.tif 000017
【００９４】
Ｓ７０１〜Ｓ７０７のステップを踏むことで、推定ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に設定できるようになるため、運転性を悪化させることなく、最良燃費を得ることができる。【００９５】
図９は、Ｓ７０１〜Ｓ７０７のフローチャートにより、ＥＧＲ率、ΔＥＧＲ、ＥＧＲバルブ開度、ＥＧＲバルブ開度補正量の挙動を示したタイムチャートである。【００９６】
時刻ｔ＝ｔ０において、推定ＥＧＲ率Ｒｅｇｒが目標ＥＧＲ率Ｒｔｅｇｒよりも高い場合、ΔＥＧＲ＞０となり、ΔＥＧＲ＝０となるようにＥＧＲバルブ開度補正量ＨＯＳａ、およびＥＧＲバルブ開度最終補正量ＨＯＳｆは、目標ＥＧＲバルブ開度に対して閉じ側になるようにマイナスの値として演算される。基本ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａは目標ＥＧＲ率に基づいて設定され、目標ＥＧＲ率が変化していないため、基本ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａも変化しない。【００９７】
目標ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａは、ＥＧＲバルブ開度最終補正量ＨＯＳｆによって補正され、最終ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧｆは時間の経過とともにΔＥＧＲ＝０となるまで開度が小さくなっていく。【００９８】
時刻ｔ＝ｔｎでは、ΔＥＧＲ＝０となり、ＥＧＲバルブ開度補正量ＨＯＳａは０となる。ＥＧＲバルブ開度最終補正量ＨＯＳｆは、式（１４）で示す通り、前回値のＨＯＳｆにＨＯＳａを加算するため、ＨＯＳａが０となっても前回値のマイナスの値が保持され、ｔ＝ｔｎ以降は、一定の補正が目標ＥＧＲバルブ開度ＤＥＧａに加わることになり、その結果、ΔＥＧＲ＝０の状態を保つことができる。
【実施例２】
【００９９】
次に、第二の実施例についての説明を、以下、図面を参照して説明する。内燃機関の全体構成はＥＧＲ配管６３、ＥＧＲクーラ６４、ＥＧＲバルブ６５等、ＥＧＲシステムを除外したこと以外は図１と同じである。【０１００】
図１０は、吸気管２０とパージ導入配管６０の接続部よりも上流及び下流のそれぞれに設けられた第一の湿度センサ４８及び第二の湿度センサ４９の相対湿度を用いて、前記接続部よりも下流における新気とパージガスとの比率であるパージ空燃比を推定し、推定されたパージ空燃比に基づいて燃料噴射量を制御するフローチャートである。【０１０１】
Ｓ１００１では、第一の湿度センサ４８から、相対湿度ＲＨａｍｂ、温度Ｔａｍｂ、圧力Ｐａｍｂを読込み、次のステップへ移る。【０１０２】
Ｓ１００２では、第二の湿度センサ４９から、相対湿度ＲＨｉｎｔ、温度Ｔｉｎｔ、圧力Ｐｉｎｔを読込み、次のステップへ移る。【０１０３】
Ｓ１００３では、読込んだ相対湿度ＲＨａｍｂ、温度Ｔａｍｂ、相対湿度ＲＨｉｎｔ、温度Ｔｉｎｔからそれぞれの湿度センサ検出位置における飽和水蒸気圧を演算する。第一の湿度センサ４８の位置における飽和水蒸気圧をＰｗａｍｂ、第二の湿度センサ４９の位置における飽和水蒸気圧をＰｗｉｎｔとすると、飽和水蒸気圧は温度ＴａｍｂおよびＴｉｎｔからそれぞれ式（１６）（１７）で求めることができる。【０１０４】
【数１６】
2017010361.tif 000018
【０１０５】
【数１７】
2017010361.tif 000019
【０１０６】
また、水蒸気圧は飽和水蒸気圧と相対湿度から求めることができるため、第一の湿度センサ４８の位置における水蒸気圧をＰｗａ、第二の湿度センサ４９の位置における水蒸気圧をＰｗｃとすると、それぞれ式（１８）（１９）で求めることができる。【０１０７】
【数１８】
2017010361.tif 000020
【０１０８】
【数１９】
2017010361.tif 000021
【０１０９】
Ｓ１００４では、第一の湿度センサ４８で検出した相対湿度ＲＨａｍｂが、パージを実施していないと仮定した場合に、第二の湿度センサ４９の位置まで到達したときの推定相対湿度ＲＨａｂｍｃを演算する。【０１１０】
その際、第一の湿度センサ４８位置と第二の湿度センサ４９位置とでは、水蒸気分圧は変化しないが、相対湿度は温度によって変化するため、第一の湿度センサ４８位置における水蒸気圧Ｐｗａと、第二の湿度センサ４９位置における飽和水蒸気圧Ｐｗｉｎｔを用いて、式（２０）で演算し、次のステップへ移る。【０１１１】
【数２０】
2017010361.tif 000022
【０１１２】
Ｓ１００５では、式（２０）で演算したＲＨａｍｂｃと第二の湿度センサ４９で検出したＲＨｉｎｔを比較し、合流部下流の流体の相対湿度がパージにより影響を受けているか否かを判定する。即ち、パージガスは、キャニスタ内の活性炭に吸着された燃料蒸発ガスが大気と希釈しながら吸気管へ流入するものであるため、パージガス内の燃料蒸発ガスの濃度が高いほど、パージガス内の相対湿度は低下し、合流部下流の流体の相対湿度も低下する。そのため、合流部上流の相対湿度と、合流部下流の相対湿度との差を式（２１）で演算し、パージガスによる相対湿度の影響があるか否かを判定する。Ｙｅｓの場合、Ｓ１００６へ進み、Ｎｏの場合はパージガス中に燃料蒸発ガスが含まれていないとしてＳ１００８の燃料噴射制御へ移る。【０１１３】
【数２１】
2017010361.tif 000023
【０１１４】
Ｓ１００６では、合流部下流のパージガスの分圧Ｐｆを演算する。合流部下流の流体は、乾き空気と水蒸気とパージガスとから構成されている。ここで、合流部下流の流体の全圧をＰｉｎｔ、乾き空気分圧をＰｄｃ、水蒸気分圧をＰｗｃとパージガス分圧をＰｆとすると、式（２２）が成り立つ。【０１１５】
【数２２】
2017010361.tif 000024
【０１１６】
全圧Ｐｉｎｔは第二の湿度センサ４９で検出しており、水蒸気分圧Ｐｗｃは式（１９）で求めることができるため、乾き空気分圧Ｐｄｃを求めることができれば、パージガス分圧Ｐｆも求めることができる。【０１１７】
ここで、吸気管で結露が発生していなければ、大気中の乾き空気分圧と水蒸気分圧の比率は一定であるため、第一の湿度センサ４８位置における乾き空気分圧（Ｐａｍｂ−Ｐｗａ）と水蒸気分圧Ｐｗａの比率と、第二の湿度センサ４９位置における乾き空気分圧Ｐｄｃと水蒸気分圧Ｐｗｃの比率は一定であり、式（２３）が成り立つ。【０１１８】
【数２３】
2017010361.tif 000025
【０１１９】
式（２３）を乾き空気分圧Ｐｄｃについて整理し、式（２２）に代入すると、パージガス分圧Ｐｆは式（２４）で求めることができる。【０１２０】
【数２４】
2017010361.tif 000026
【０１２１】
Ｓ１００７では、合流部下流の流体の乾き空気と燃料蒸発ガスの質量割合であるパージ空燃比を演算する。乾き空気の分子量をＭｄｃ（ｇ／ｍｏｌ）、パージ燃料の分子量をＭｆｕｅｌ（ｇ／ｍｏｌ）とすると、パージ空燃比は式（２５）で求めることができる。【０１２２】
【数２５】
2017010361.tif 000027
【０１２３】
Ｓ１００８では、式（２５）で求めたパージ空燃比に基づいて燃料噴射弁での燃料噴射量を補正する。図１１にパージ空燃比と燃料噴射弁の燃料噴射量補正係数の関係を示す。【０１２４】
燃料噴射量は、燃料噴射弁で噴射する噴射量と、パージガスに含まれる燃料量との和であるため、パージガスに含まれる燃料量を想定して、燃料噴射弁で噴射するべき燃料量を演算する。パージ空燃比が小さい（濃い）場合は、燃料噴射弁での燃料噴射量が少なくなるように補正係数を演算し、逆に、パージ空燃比が大きい（薄い）場合は、燃料噴射弁での燃料噴射量が多くなるように補正係数を演算する。Ｓ１００５の判定結果がＮｏの場合はパージガス中に燃料蒸発ガスが含まれていないため、パージ空燃比＝∞（図１１の右端）となり、必要な燃料噴射量を全て燃料噴射弁で噴射するように制御する。【０１２５】
チャコールキャニスタ５６内の活性炭５７に吸着される燃料蒸発ガスは一定ではないため、本実施例のように吸気管に湿度センサを複数個設けることでパージ空燃比を正確に求めることができ、燃料噴射弁での燃料噴射量を正確に求めることが出来る。
【実施例３】
【０１２６】
次に、第三の実施例についての説明を、以下、図面を参照して説明する。内燃機関の全体構成はＥＧＲ配管６３、ＥＧＲクーラ６４、ＥＧＲバルブ６５等、ＥＧＲシステムを除外したこと以外は図１と同じである。【０１２７】
図１２は、吸気管２０とパージ導入配管６０の接続部よりも上流及び下流のそれぞれに設けられた第一の湿度センサ４８及び第二の湿度センサ４９の絶対湿度を用いて、前記接続部よりも下流における新気とパージガスとの比率であるパージ空燃比を推定し、推定されたパージ空燃比に基づいて燃料噴射量を制御するフローチャートである。【０１２８】
Ｓ１２０１では、エアフローセンサ５０が検出した空気量信号Ｑａを読み取り、次のステップへ移る。空気量信号Ｑａの単位は［ｇ／ｓ］である。【０１２９】
Ｓ１２０２では、パージ流量信号Ｑｂを読み取り、次のステップへ移る。パージ流量信号Ｑｂの単位は［ｇ／ｓ］である。パージ流量Ｑｂはパージコントロールバルブ６１で管理されており、吸気管内の負圧によって求まる量である。【０１３０】
Ｓ１２０３では、第一の湿度センサ４８で検出した信号を読み込み、流体中（ここでは新気中）の水分量ＳＨａを算出する。水分量ＳＨａの単位は［ｇ／ｇＤＡ］であり、ある湿度の空気中に含まれている乾き空気１ｇに対する水蒸気の質量のことであり、産業分野によっては重量絶対湿度、混合比などと呼ばれることもある。ＳＨａの具体的な算出方法について、図１１を用いて説明する。【０１３１】
図１３は、第一の湿度センサ４８信号を用いて、水分量ＳＨａを演算するブロック図である。
まず、第一の湿度センサ４８から相対湿度ＲＨａｍｂと、圧力Ｐａｍｂ、温度Ｔａｍｂの信号を読み込む。【０１３２】
次に、飽和水蒸気圧演算ブロックＳ１３０１では、温度Ｔａｍｂからその温度における飽和水蒸気圧Ｐｗを算出する。飽和水蒸気圧Ｐｗの算出は、温度と飽和水蒸気圧の関係をテーブルで持っていてもよく、また、前記の式（１）を使用して演算してもよい。式（１）のＰｗとＴａｍｂの単位はそれぞれ［ｈＰａ］、［℃］である。【０１３３】
さらに、水蒸気圧演算ブロックＳ１３０２では、飽和水蒸気圧Ｐｗと相対湿度ＲＨａｍｂを用いて水蒸気圧Ｐｗａを算出する。水蒸気圧Ｐｗａの算出方法は前記の式（２）で計算される。ここで、ＲＨａｍｂとＰｗａの単位はそれぞれ［％ＲＨ］、［ｈＰａ］である。【０１３４】
そして、水分量演算ブロックＳ１３０３では、水蒸気圧Ｐｗａと圧力Ｐａｍｂとから、流体中（ここでは新気中）の水分量ＳＨａを下記の式（２６）で算出する。【０１３５】
【数２６】
2017010361.tif 000028
【０１３６】
Ｓ１２０４では、第二の湿度センサ４９で検出した信号を読み込み、流体中（ここでは新気とＥＧＲガスの混合気体）の水分量ＳＨｃを算出する。水分量ＳＨｃの単位は［ｇ／ｇＤＡ］である。ＳＨｃの具体的な算出方法について、図１２を用いて説明する。【０１３７】
図１４は、第二の湿度センサ４９信号を用いて、水分量ＳＨｃを演算するブロック図である。まず、第二の湿度センサ４９から相対湿度ＲＨｃと、圧力Ｐｃ、温度Ｔｃの信号を読み込む。【０１３８】
次に、飽和水蒸気圧演算ブロックＳ１４０１では、温度Ｔｃからその温度における飽和水蒸気圧Ｐｗを算出する。飽和水蒸気圧Ｐｗの算出は、温度と飽和水蒸気圧の関係をテーブルで持っていてもよく、また、前記の式（１）のＴａｍｂをＴｃに置き換えて演算してもよい。Ｔａｍｂと同様、Ｔｃの単位は［℃］である。【０１３９】
さらに、水蒸気圧演算ブロックＳ１４０２では、飽和水蒸気圧Ｐｗと相対湿度ＲＨｃを用いて水蒸気圧Ｐｗｃを算出する。水蒸気圧Ｐｗｃの算出方法は前記の式（４）で計算される。ここで、ＲＨｃとＰｗｃの単位はそれぞれ［％ＲＨ］、［ｈＰａ］である。【０１４０】
そして、水分量演算ブロックＳ１４０３では、水蒸気圧Ｐｗｃと圧力Ｐｃとから、流体中（ここでは新気とＥＧＲガスの混合気体）の水分量ＳＨｃを下記の式（２７）で算出する。【０１４１】
【数２７】
2017010361.tif 000029
【０１４２】
Ｓ１２０５では、エアフローセンサ５０が検出した空気量信号Ｑａと、水分量ＳＨａとから、乾き空気流量Ｑａａと水蒸気流量Ｑａｈを演算する。空気量Ｑａと乾き空気流量Ｑａａ、水蒸気流量Ｑａｈの関係は、式（２８）である。すなわち、空気を乾き空気と水蒸気とにそれぞれ分離したものである。【０１４３】
【数２８】
2017010361.tif 000030
【０１４４】
水分量ＳＨａは、ある湿度の空気中に含まれている乾き空気１ｇに対する水蒸気の質量のことであるから、水蒸気流量Ｑａｈは、式（２９）となる。【０１４５】
【数２９】
2017010361.tif 000031
【０１４６】
式（２９）を式（２８）に代入し、Ｑａａで整理すると、式（３０）となる。【０１４７】
【数３０】
2017010361.tif 000032
【０１４８】
式（２９）および式（３０）より、乾き空気流量Ｑａａと水蒸気流量Ｑａｈを求め、次のステップへ移る。【０１４９】
Ｓ１２０６では、エアフローセンサ５０が検出した空気量信号Ｑａと、パージ流量Ｑｂと、水分量ＳＨｃとから、吸気管２０とパージ導入配管６０の接続部よりも下流の流体中（ここでは新気とＥＧＲガスの混合気体）に含まれる水蒸気流量Ｑｃｈを演算する。前記接続部よりも下流の流体の総ガス流量をＱｃ、単位は［ｇ／ｓ］とすると、総ガス流量Ｑｃは、式（３１）となる。すなわち、エアフローセンサ５０を通過した空気量Ｑａと、パージ導入配管６０から吸気管２０へ流入したパージガス量Ｑｂの和となる。【０１５０】
【数３１】
2017010361.tif 000033
【０１５１】
ここで、前記接続部よりも下流の流体の乾き空気流量をＱｃａ、単位は［ｇ／ｓ］とすると、前記接続部よりも下流の流体の水蒸気流量Ｑｃｈは、前記の式（２９）と同様の考え方より、式（３２）となる。【０１５２】
【数３２】
2017010361.tif 000034
【０１５３】
また、新気の空気流量Ｑａと、前記接続部よりも下流の流体の流量Ｑｃにおいて、乾き空気と水蒸気の比率は一定であるため、下記の式（３３）の関係が成り立つことから、Ｑｃａについて整理すると、式（３４）となる。【０１５４】
【数３３】
2017010361.tif 000035
【０１５５】
【数３４】
2017010361.tif 000036
【０１５６】
式（３４）を式（３２）に代入すると、式（３５）となり、Ｑｃｈが求まる。【０１５７】
【数３５】
2017010361.tif 000037
【０１５８】
Ｓ１２０７では、接続部よりも下流の流体の燃料蒸気流量Ｑｃｆを演算する。接続部よりも下流の流体は、乾き空気と水蒸気と燃料蒸気の混合流体であるため、接続部よりも下流の空気流量Ｑｃは、乾き空気流量をＱｃａ、水蒸気流量をＱｃｈ、燃料蒸気流量をＱｃｆとすると、式（３６）となる。【０１５９】
【数３６】
2017010361.tif 000038
【０１６０】
Ｑｃは式（３１）から、Ｑｃａは式（３４）から、Ｑｃｈは式（３５）からそれぞれ求まるため、式（３６）に代入すると、燃料蒸気流量Ｑｃｆは式（３７）となる。【０１６１】
【数３７】
2017010361.tif 000039
【０１６２】
Ｓ１２０８では、接続部よりも下流の流体のパージガス濃度Ｄｐを推定する。パージガス濃度は、パージ導入配管６０から吸気管２０へ流入する燃料蒸気流量Ｑｃｆと、乾き空気流量Ｑｃａの比から演算し、式（３８）となる。【０１６３】
【数３８】
2017010361.tif 000040
【０１６４】
Ｓ１２０９では、式（３８）で求めたパージガス濃度Ｄｐの結果を燃料噴射量制御へフィードバックする。燃料噴射量は内燃機関の要求トルクに基づいて算出されるが、燃料噴射量の全量を燃料噴射弁３０から噴射するのではなく、パージガスに含まれる燃料蒸気分は差し引いて噴射する必要がある。【０１６５】
目標空燃比（以下、目標Ａ／Ｆと言う）は運転条件に基づいて設定されており、シリンダ１１に流入する新気と燃料の質量比である。ここで、内燃機関の回転速度をＮｅ［ｒ／ｍｉｎ］、乾き空気流量をＱｃａ［ｇ／ｓ］とすると、１気筒あたりに流入する乾き空気質量Ｑａｌｌ［ｇ］は式（３９）となる。【０１６６】
【数３９】
2017010361.tif 000041
【０１６７】
目標Ａ／Ｆをβ、要求噴射量をＦａｌｌ［ｇ］とすると、βとＦａｌｌとＱａｌｌは式（４０）の関係となる。即ち、空気質量と燃料質量の比として表せる。【０１６８】
【数４０】
2017010361.tif 000042
【０１６９】
ここで、要求噴射量Ｆａｌｌは、燃料噴射弁３０による噴射量Ｆｉｎｊと、パージガス中の燃料蒸気量Ｆｐｕｒとから、式（４１）となる。【０１７０】
【数４１】
2017010361.tif 000043
【０１７１】
式（３９）と式（４１）を式（４０）に代入し、燃料噴射弁３０による噴射量Ｆｉｎｊについてまとめると、式（４２）となる。【０１７２】
【数４２】
2017010361.tif 000044
【０１７３】
式（４２）により、パージ濃度を考慮した燃料噴射量が演算できるため、高精度な燃料噴射を実現することができる。
【符号の説明】
【０１７４】
１０    内燃機関
１１    シリンダ
１１ａ  シリンダヘッド
１１ｂ  シリンダブロック
１４    コンロッド
１５    ピストン
１７    燃焼室
１９    エアクリーナ
２０    吸気管
２１    吸気バルブ
２２    排気バルブ
２３    吸気カム軸
２４    排気カム軸
２５    スロットルバルブ
２７    コレクタ
２８    吸気マニホールド
２９    吸気ポート
３０    燃料噴射弁
３４    点火コイル
３５    点火プラグ
４０    排気通路
４５    温度センサ
４８    第一の湿度センサ
４９    第二の湿度センサ
５０    エアフローセンサ
５１    空燃比センサ
５２    Ｏ２センサ
５３    燃料タンク
５４    燃料ポンプ
５５    燃圧レギュレータ
５６    チャコールキャニスタ
５７    活性炭
５８    キャニスタ配管
５９    新気導入配管
６０    パージ導入配管
６１    パージコントロールバルブ
６２    三元触媒
６３    ＥＧＲ配管
６４    ＥＧＲクーラ
６５    ＥＧＲバルブ
７０    アクセル開度センサ
１００  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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