(57)【要約】【課題】  特にディーゼル車では、エンジン脈動で発生する逆流の中に含まれるＥＧＲガス量を推定，検出することが大きな課題となる。【解決手段】  エンジンの逆流発生に大きく影響する２つのパラメータであるエンジン回転数とＥＧＲ量によって作成された補正テーブルを用いてシステム補正することにより、高精度な総合酸素量検出及び推定を可能とするものである。【効果】  シリンダへ吸入される総合酸素量をより正確に測定，推定することが可能となり、排気ガスを大幅に低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス循環機構（ＥＧＲ）を有する内燃機関において、エンジンに吸入される吸入空気に逆流が伴うことによる影響を補正するために、エンジン回転数とＥＧＲの戻り量をパラメータとして前記エンジンの逆流発生量を補正テーブルとして入力し、システム補正することを特徴とする内燃機関システム。
【請求項２】
排気ガス循環機構（ＥＧＲ）を有する内燃機関において、エンジンに吸入される吸入空気に逆流が伴うことによる影響を補正するために、エンジン回転数と内燃機関の吸気系に設置される空気流量測定装置の出力信号をパラメータとして、前記エンジンの逆流発生量を補正テーブルとして入力し、システム補正することを特徴とする内燃機関システム。
【請求項３】
請求項１ないし２において、内燃機関の吸気系に設置される空気流量測定装置の出力信号を正の流量、前記逆流補正テーブルに入力された逆流量を負の流量として、全空気流量に対する補正を行う内燃機関システム。
【請求項４】
請求項３において、前記負の流量に含まれるＥＧＲガスの量も同時推測し、補正する内燃機関システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、ＥＧＲの戻り量補正をＥＧＲバルブ開度で行うシステム。
【請求項６】
排気ガス循環機構（ＥＧＲ）を有する内燃機関において、エンジンに吸入される吸入空気に逆流が伴うことによるエンジン吸入空気中の排気ガス比率の変化を補正するために、エンジン回転数とＥＧＲ量をパラメータとして、システム補正することを特徴とする内燃機関システム。
【請求項７】
排気ガス循環機構（ＥＧＲ）を有する内燃機関において、エンジンに吸入される吸入空気に逆流が伴うことによるエンジン吸入空気中の排気ガス比率の変化を補正するために、エンジン回転数と内燃機関の吸気系に設置される空気流量測定装置の出力信号をパラメータとして、システム補正することを特徴とする内燃機関システム。
【請求項８】
請求項１〜７に記載のシステムにおいて、ＥＧＲ量と空気流量と逆流発生量からエンジンに吸入される空気の排気ガス比率が適性となるよう補正を行うことを特徴とする内燃機関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のシステムに関する。特には内燃機関においてエンジンに吸入される空気流量及びＥＧＲガスを含んだ場合の総合酸素量を精度よく測定することを目的とした発明であり、特に厳しい排気規制に対抗するディーゼル車の制御に対して有効な発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術としては、逆流検知型空気流量測定装置があるが、エンジン脈動下では測定誤差を発生し、精度よく測定することが不可能である。
【０００３】
また本発明に近いものとしては、特許文献１に示されるエンジン回転数とＥＧＲ量をパラメータとした空気流量測定装置の出力に対する補正が挙げられるが、本発明では逆流空気の中に含まれるＥＧＲ量に対する補正を考慮しておらず、例えばＥＧＲ量７０％を越えると言われるEuro−Ｖ用のシステムなどＥＧＲ比率が高いほどＥＧＲ制御による精度達成が困難である。
【０００４】
【特許文献１】特願２００４−０７５５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、内燃機関、特にディーゼルの燃焼に大きな影響を与えるシリンダに吸入される総合酸素量の検出精度を大幅に向上させることが可能となる。
【０００６】
ディーゼル車での課題は、ガソリン車と違ってＥＧＲガスの中に多量の酸素が依然含まれているため、ＥＧＲ比率が高くより高精度なＥＧＲ制御が必要となることである。例えば、将来的なEuro−Ｖシステムでは７０％以上のＥＧＲ戻し量を有するシステムが検討されていることから、エンジン脈動で発生する逆流の中に含まれるＥＧＲガス量を推定，検出することが大きな課題となる。
【０００７】
現在の技術では逆流検知型の空気流量測定装置がシステムとしては一つの解決策と考えられているが、本逆流検知型空気流量測定装置もエンジン脈動下では誤差を有するため、更に高精度な補正方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような課題を解決するために本発明では、エンジンの逆流発生に大きく影響する２つのパラメータであるエンジン回転数とＥＧＲ量によって作成された補正テーブルを用いてシステム補正することにより、高精度な総合酸素量検出及び推定を可能とするものである。
【０００９】
またＥＧＲガスに含まれる酸素は、エンジン燃焼時の状態によって変化するため、逆流に含まれるＥＧＲガス量と各燃焼状態でのＥＧＲガスでの酸素含有量を同様に補正テーブルとして追加することで、更なる高精度を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内燃機関、特にディーゼル車において最も重要なシリンダへ吸入される総合酸素量をより正確に測定，推定することが可能となり、排気ガスを大幅に低減したシステムを提供する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を以下の図面に従い詳細に説明する。
【００１２】
図１に本システムを採用するシステム構成例を示す。
【００１３】
吸入空気１は吸気系構成内を通って、ターボ３，インタークーラー４及びスロットルバルブ５を通過して内燃機関に吸入される。空気流量測定装置２は吸気系の中でターボ３の上流に設置される。内燃機関で燃焼された排気ガスは排気系を通って排気８となって排出される。排気系からは内燃機関の排気ガス成分、特にＮＯｘを低減するためにＥＧＲガスを前記吸気系へ戻す構成が取られており、そのＥＧＲガスの戻し量はＥＧＲバルブ６でコントロールされる。内燃機関で燃焼させるための燃料はインジェクタ７から噴出され、その量は車の走行状態や空気流量測定装置２の空気検出量，エンジン回転数等を基に制御される。
【００１４】
ディーゼルシステムでは特に内燃機関のシリンダに吸入された総合酸素量が燃焼に大きな影響を与えるため、エミッションを向上させるにはこの総合酸素量の測定精度が重要な要素となってくる。
【００１５】
内燃機関の燃焼によって吸入空気の流れに逆流を発生する場合があるが、このようなケースでは総合酸素量の測定精度に悪影響を与えることが確認されている。この大きな要因としては前記空気流量測定装置自体が有する内燃機関の脈動流下で固有の誤差を発生すると、逆流流量に含まれるＥＧＲガス量を推定できないことによる誤差が考えられる。
【００１６】
空気流量測定装置の有する誤差としては、図２に示すように、逆流検知型の空気流量測定装置でさえ逆流を検知することができないケースがある。これは空気流量測定装置自身の応答性が遅く実際の空気流速を追従できない課題や、自動車内燃機関に用いるために耐汚損性や水付着問題等から保護することも同時目的として設置されるバイパス通路等の影響により、誤差を発生する。
【００１７】
またもう一つの誤差，逆流に含まれるＥＧＲガス量が推定、或いは検出できない課題については、図１に示すようにＥＧＲガスはターボ３の下流に戻されるため、実際に内燃機関のシリンダに吸入される空気にはこの吸気系に戻されたＥＧＲガスを含んだガスが逆流することになる。従来のＥＧＲガス量の検出方法は、
全体の流量（エンジン回転数とターボ加給率による）−新しい空気流量（空気流量測    定装置）＝ＥＧＲガス量
にて定義されていた。即ち、新しい空気流量は空気流量測定装置が検出した逆流を含まない空気流量から全体の空気流量を差し引いたものが、シリンダに吸入されるＥＧＲガスの量であるとしていた。
【００１８】
本発明では、更にそのシリンダへ吸入される空気の総合酸素量検出精度を高めるため、前記逆流に含まれるＥＧＲガス量も推定し、補正を行うものである。図１に示すように
ＥＧＲガスは排気系から吸気系に戻されており、もし内燃機関が逆流を発生した場合、新規空気だけでなく既に混合されたＥＧＲガスも同時戻されることになる。この場合、仮に空気流量測定装置が脈動下で誤差なく、且つ逆流流量を正確に測定できたとしても、逆流空気に含まれるＥＧＲガス量までは補正できていない。この場合は、
空気流量測定装置の検出流量＝新規流量−逆流流量×ＥＧＲ混合量（％）
が実際の新規空気流量となる。またここで言うＥＧＲ混合量（％）は空気流量測定装置が検出している今の混合量ではなく、数サイクル前のＥＧＲ混合量（率）、即ち逆流となって帰ってくる前の混合された時点の混合量（率）にて補正される必要がある。
【００１９】
内燃機関、特にディーゼルでの脈動，逆流発生の特徴は、エンジン回転数とＥＧＲ戻し量に相関関係があり、図３及び図４に示すようにエンジン回転数とＥＧＲ戻し量によって空気流量測定装置の誤差発生量が変化する。この誤差発生量は同じエンジン回転数及び同じＥＧＲ戻し量であればほぼ一定であることが確認されており、また同じ条件下での逆流発生量も同様にほぼ一定であることが分かっている。この特徴を基に本発明では、表１に示す例のようにエンジン回転数とＥＧＲ戻し量をパラメータに、空気系での逆流発生量を表にし、この表を基に内燃機関の補正制御を行う。更に前記した逆流に含まれるＥＧＲガス量に対しても表２に示す例のようにＥＧＲガスに含まれる酸素量を表として纏め、この表を用いて補正制御を行うことで、シリンダに吸入される空気の総合酸素量をより正確に測定することが可能となる。
【００２０】
本発明による総合酸素量の計算例では、
（新規空気−逆流量（表１））×通常空気の酸素量＋逆流量（表１）×ＥＧＲ含有酸      素量（表２）＋ＥＧＲ量×ＥＧＲ含有酸素量（表２）
【００２１】
【表１】
2006257922.tif 000003
【００２２】
【表２】
2006257922.tif 000004
【００２３】
が総合酸素量となる。（ＥＧＲ量は、全体空気量−新規流量で計算される）また前記したように逆流に含まれるＥＧＲ含有酸素量と、測定時点の今の含有酸素量は同じでない可能性があり、各々のＥＧＲガスが排出（生成）された時点での内燃機関の運転条件を用いることが重要である。
【００２４】
本発明は特に内燃機関が定常で運転される場合での補正方法であるが、過渡時、特に急激な減速時の逆流発生時にも同様の考え方で補正が可能となる。この過渡の場合は、パラメータに図１に示すインテークマニホールド９に設置される圧力測定データ（主にインテークマニホールド９の圧力センサで測定される）にて補正が可能である。減速時の逆流は、ターボ加給によってインテークマニホールドの圧力が高くなっている状態で、減速時に急激にターボ加給を停止することによって発生する圧力不均衡によって起こるものであり、従って、インテークマニホールドの圧力状態によって吸気系で発生する逆流量が決まってくる。これをパラメータに取ることで補正は可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】システム構成図。
【図２】流量グラフを示す図。
【図３】流量誤差グラフを示す図。
【図４】流量誤差グラフを示す図。
【符号の説明】
【００２６】
１…吸入空気、２…空気流量測定装置、３…ターボ、４…インタークーラー、５…スロットルバルブ、６…ＥＧＲバルブ、７…インジェクタ、８…排気、９…インテークマニホールド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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