(57)【要約】【課題】ＥＧＲ率を容易に精度良く算出すること。【解決手段】実施形態に係る制御装置は、排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関のＥＧＲ装置を制御する。制御装置は、ＥＧＲ算出部と、ＥＧＲ補正部とを備える。ＥＧＲ算出部は、吸気側の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサの検出結果に基づき、ＥＧＲ率を算出する。ＥＧＲ補正部は、排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサの検出結果に基づき、ＥＧＲ率を補正する。【選択図】図１
2018193979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の前記ＥＧＲ装置を制御する制御装置であって、
前記吸気側の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサの検出結果に基づき、ＥＧＲ率を算出するＥＧＲ算出部と、
前記排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサの検出結果に基づき、前記ＥＧＲ率を補正するＥＧＲ補正部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ補正部は、
前記Ａ／Ｆセンサの検出結果と補正量とを対応づけた補正情報に基づき、前記ＥＧＲ率を補正する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ補正部による補正後の前記ＥＧＲ率に基づき、ＥＧＲ量を制御するＥＧＲ制御部をさらに備える請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲ補正部による補正前の前記ＥＧＲ率に基づき、燃料の噴射量を制御する噴射制御部をさらに備える請求項１、２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記ＥＧＲ補正部は、
前記Ａ／Ｆセンサと前記吸気酸素濃度センサの応答差に応じた遅れ時間の経過を待って前記ＥＧＲ率を補正する請求項１〜４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ＥＧＲ補正部は、
前記内燃機関の運転状態によって定まる前記遅れ時間に基づき、前記ＥＧＲ率を補正する請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の前記ＥＧＲ装置を制御する制御方法であって、
前記吸気側の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサの検出結果に基づき、ＥＧＲ率を算出するＥＧＲ算出工程と、
前記排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサの検出結果に基づき、前記ＥＧＲ率を補正するＥＧＲ補正工程と、
を含む制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）ガスを吸気通路内に還流させる内燃機関において、排気酸素濃度および新気酸素濃度に基づいてＥＧＲ率を算出する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、ＥＧＲ率を容易に精度良く算出すると言う点で更なる改善の余地がある。例えば、上記技術では、ＥＧＲ率を算出する方法が複数あり、排気酸素濃度および新気酸素濃度が近似しているか否かに応じて算出方法を選択する必要があった。
【０００５】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ＥＧＲ率を容易に精度良く算出することができる制御装置および制御方法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】
【０００６】
実施形態の一態様に係る制御装置は、排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関のＥＧＲ装置を制御する。制御装置は、ＥＧＲ算出部と、ＥＧＲ補正部とを備える。ＥＧＲ算出部は、吸気側の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサの検出結果に基づき、ＥＧＲ率を算出する。ＥＧＲ補正部は、排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサの検出結果に基づき、ＥＧＲ率を補正する。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、ＥＧＲ率を容易に精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る制御方法を説明するための図である。
【図２】図２は、実施形態に係るエンジンの概要を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。
【図４】図４は、空燃比とＥＧＲ率との関係を示す図である。
【図５】図５は、Ａ／Ｆセンサ値と補正量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、Ａ／Ｆセンサ値の変化とＥＧＲ率の変化の関係を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態に係る吸気酸素濃度センサの配置例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施形態に係る吸気酸素濃度センサの配置例を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施形態に係る吸気酸素濃度センサの配置例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る制御装置が実行する処理手順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】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る制御装置および制御方法について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
＜１．制御方法＞
まず、図１を用いて実施形態に係る制御方法について説明する。図１は、実施形態に係る制御方法を説明するための図である。実施形態に係る制御方法は、例えばＥＧＲ装置を備えるエンジンを制御する制御装置２０によって実行される。
【００１１】
図１を用いて、まずＥＧＲ装置による排気ガスの還流について説明する。なお、図１ではエンジン内におけるシリンダ５０周辺の概略を示している。
【００１２】
シリンダ５０には、吸気管６０と排気管７０とがそれぞれ吸気弁１６と排気弁１７とを介して連結される。また、吸気管６０と排気管７０とはＥＧＲ弁１８Ａを介して連結される。
【００１３】
ＥＧＲ弁１８Ａが閉じられている場合には、車両外部（矢印１）から吸気した空気とガソリンとの混合気が、吸気弁１６が開けられた際に、吸気管６０を経由（矢印３）してシリンダ５０内へ送り込まれる。
【００１４】
そして、ＥＧＲ弁１８Ａが開けられている場合には、排気管７０を経由（矢印４）して排出される排気ガスの一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲガス還流管７２を介して吸気管６０へ送り込まれる（矢印５、矢印２）。これにより、吸気管６０内で、ＥＧＲガスと車両外部（矢印１）から吸気された空気とが混合される。なお、ＥＧＲガスを除く排気ガスは、排気管７０から外部に排出される（矢印６）。
【００１５】
したがって、ＥＧＲ装置を備えるエンジンは、ＥＧＲガスと空気とガソリンとの混合気によって燃焼を行うこととなる。これによってＮＯｘの排出を抑制し、燃費を向上させる事ができる。
【００１６】
しかしながら、ＥＧＲガスの還流量（ＥＧＲ量）が多いとノッキングや失火が発生し、運転状態が悪化してしまう。一方、ＥＧＲ量が少ないと燃費が悪化してしまう。
【００１７】
そこで、制御装置２０は、エンジンの運転状態に基づいて決定した目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率とに基づいて、ＥＧＲ弁１８Ａの開度をフィードバック制御する。
【００１８】
ここで、空燃比がストイキ（理論空燃比）となる状態で燃焼した時に発生する排気ガスに含まれる酸素はほぼ一定の濃度となる。そこで、制御装置２０は、吸気管６０内に設けられた吸気酸素濃度センサ１５を用いて検出した吸気酸素濃度に基づいてＥＧＲ率を算出し、ＥＧＲ弁１８Ａの開度をフィードバック制御する。これにより、制御装置２０は運転状態の悪化を抑制しつつ燃費を向上させることができる。
【００１９】
しかしながら、空燃比がストイキからリッチ／リーンにずれた場合、排気ガスに含まれる酸素濃度が変化する。したがって、制御装置２０が吸気酸素濃度センサ１５を用いて検出した吸気酸素濃度に基づいてＥＧＲ率を算出すると、算出したＥＧＲ率と実ＥＧＲ率とが異なってしまう。
【００２０】
そこで、実施形態に係る制御方法では、排気ガスの空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ１９の検出結果に基づいて、制御装置２０が算出したＥＧＲ率を補正する。これにより、制御装置２０は、ＥＧＲ率を容易に精度良く算出することができる。
【００２１】
具体的に、実施形態に係る制御方法では、まず、吸気酸素濃度センサ１５が吸気酸素濃度を検出する（ステップＳ１）。次に、制御装置２０は、吸気酸素濃度に基づいてＥＧＲ率を算出する（ステップＳ２）。
【００２２】
続いて、排気管７０に設けられたＡ／Ｆセンサ１９が排気ガスの空燃比をＡ／Ｆセンサ値として検出する（ステップＳ３）。制御装置２０は、Ａ／Ｆセンサ値に基づき、ステップＳ２で算出したＥＧＲ率を補正する（ステップＳ４）。
【００２３】
つまり、実施形態に係る制御方法では、制御装置２０は、Ａ／Ｆセンサ１９の検出結果に基づいてＥＧＲ率を補正する。つまり、空燃比がストイキからリッチ／リーンにずれた場合、制御装置２０は空燃比に応じてＥＧＲ率を補正する。これにより、制御装置２０は、容易により精度良くＥＧＲ率を算出することができる。
【００２４】
また、Ａ／Ｆセンサ１９は、排気ガスの空燃比を検出するために、内燃機関に備えられている。そのため、制御装置２０は新たなセンサを設けることなく、ＥＧＲ率を補正することができる。
【００２５】
＜２．全体構成＞
図２は、実施形態に係るエンジンＳの概要を示す図である。図２に示すエンジンＳは、例えば、ガソリンを燃料とし、自動車に搭載される内燃機関である。エンジンＳでは、制御装置２０によって燃焼制御等の各種制御が行われる。なお、図２では１気筒のエンジンＳを示しているが、これに限られず多気筒のエンジンＳであってもよい。
【００２６】
図２のエンジンＳのシリンダ５０には、吸気管６０および排気管７０が連結されている。吸気管６０によって吸気通路が形成され、排気管７０によって排気通路が形成される。
【００２７】
吸気管６０には、吸気弁１６が設けられる。吸気管６０には、エアクリーナ（図示せず）が設けられた吸気口９０から、外部より空気（新気）が流れ込む。吸気管６０には、サージタンク３１が設けられる。エアクリーナとサージタンク３１との間の吸気管６０には、電子制御式のスロットル弁９２が設けられる。
【００２８】
サージタンク３１とシリンダ５０との間の吸気管６０には、ＥＧＲガス還流管７２が接続される。また、ＥＧＲガス還流管７２との接続箇所とシリンダ５０との間の吸気管６０には、吸気酸素濃度センサ１５と、インジェクタ９３とが設けられる。インジェクタ９３は、吸気酸素濃度センサ１５よりもシリンダ５０側の吸気管６０に設けられ、吸気管６０内に燃料を噴射する。なお、吸気酸素濃度センサ１５の設置位置の詳細は、図７Ａ〜図７Ｃを用いて後述する。
【００２９】
排気管７０には、排気弁１７が設けられる。排気管７０には、Ａ／Ｆセンサ１９が設けられる。排気管７０には、三元触媒装置８０と、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１とが設けられる。三元触媒装置８０は、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１よりも、シリンダ５０側の排気管７０に設けられる。
【００３０】
三元触媒装置８０およびＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１は、触媒を利用することによって排気ガス中の有害成分を浄化する装置である。自動車の排気ガス中に含まれる有害成分としては、主に炭化水素、一酸化炭素、および、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが挙げられる。  
【００３１】
三元触媒装置８０やＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１では、有害成分を、例えば、プラチナ、パラジウム、および、ロジウム等の触媒によって酸化もしくは還元させることで同時に除去することができる。  
【００３２】
また、三元触媒装置８０とＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１との間の排気管７０には、ＥＧＲガス還流管７２が接続される。  
【００３３】
また、エンジンＳは、クランク角センサ３０を備える。クランク角センサ３０は、ピストン５１の運動を、コネクティングロッド５３と呼ばれる棒状の部品を介して回転運動が可能な図示しないクランクシャフトの回転角として検出する。
【００３４】
ＥＧＲ装置１８は、ＥＧＲガス還流管７２と、ＥＧＲ弁１８Ａと、ＥＧＲクーラー１８Ｂとを有する。  
【００３５】
ＥＧＲガス還流管７２は、吸気管６０と排気管７０とを接続し、排気管７０を流れる排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管６０に還流させる。ＥＧＲガス還流管７２によってＥＧＲガス通路が形成される。ＥＧＲガス還流管７２の一方の端部は三元触媒装置８０とＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置８１との間の排気管７０に接続し、もう一方の端部はサージタンク３１とシリンダ５０との間の吸気管６０に接続する。  
【００３６】
ＥＧＲ弁１８Ａは、ＥＧＲガス還流管７２に設けられる。ＥＧＲ弁１８Ａは、ソレノイドバルブであり、制御装置２０からの信号に基づいてリニアソレノイド（図示せず）への電流が制御されて動作し、開度が制御される。これによりＥＧＲ量が制御される。例えば、ＥＧＲ弁１８Ａの開度が大きくなるとＥＧＲ量が多くなる。  
【００３７】
ＥＧＲクーラー１８Ｂは、ＥＧＲ弁１８Ａよりも排気管７０側のＥＧＲガス還流管７２に設けられる。ＥＧＲクーラー１８Ｂは、例えば循環される冷却水によってＥＧＲガスを冷却する。なお、冷却水の流量は、例えば、冷却水ポンプ（図示せず）などにより制御することができ、ＥＧＲガスの温度を制御することができる。
【００３８】
＜３．制御装置＞
次に、制御装置２０について図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係る制御装置２０を示すブロック図である。なお、図３では、実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素を機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３９】
換言すれば、図３に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００４０】
図３に示す制御装置２０は、制御部２１と、記憶部２２とを備える。制御部２１は、吸気酸素濃度取得部２１１と、Ａ／Ｆセンサ値取得部２１２と、回転数取得部２１３と、ＥＧＲ算出部２１４と、補正量算出部２１５と、遅延算出部２１６と、ＥＧＲ補正部２１７と、ＥＧＲ制御部２１８と、噴射量算出部２１９と、噴射制御部２２０とを備える。制御部２１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【００４１】
コンピュータのＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２１の吸気酸素濃度取得部２１１、Ａ／Ｆセンサ値取得部２１２、回転数取得部２１３、ＥＧＲ算出部２１４、補正量算出部２１５、遅延算出部２１６、ＥＧＲ補正部２１７、ＥＧＲ制御部２１８、噴射量算出部２１９および噴射制御部２２０として機能する。
【００４２】
また、制御部２１の吸気酸素濃度取得部２１１、Ａ／Ｆセンサ値取得部２１２、回転数取得部２１３、ＥＧＲ算出部２１４、補正量算出部２１５、遅延算出部２１６、ＥＧＲ補正部２１７、ＥＧＲ制御部２１８、噴射量算出部２１９および噴射制御部２２０の少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００４３】
また、記憶部２２は、例えば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、補正情報２２１や遅延情報２２２、各種プログラムを記憶することができる。
【００４４】
ここで、制御装置２０は、吸気酸素濃度センサ１５やＡ／Ｆセンサ１９、クランク角センサ３０等の各種センサのセンサ値に基づき、例えばＥＧＲ弁１８Ａの開度やインジェクタ９３から噴射する燃料の噴射量を制御する。なお、説明を簡略化するために、ここでは制御装置２０が一定の目標ＥＧＲ率になるようにＥＧＲ弁１８Ａのフィードバック制御を行うものとする。
【００４５】
＜３．１．吸気酸素濃度取得部＞
吸気酸素濃度取得部２１１は、吸気酸素濃度センサ１５の検出結果である吸気酸素濃度を取得する。吸気酸素濃度取得部２１１は、取得した吸気酸素濃度をＥＧＲ算出部２１４に出力する。
【００４６】
＜３．２．Ａ／Ｆセンサ値取得部＞
Ａ／Ｆセンサ値取得部２１２は、Ａ／Ｆセンサ１９の検出結果である空燃比を示すＡ／Ｆセンサ値を取得する。Ａ／Ｆセンサ値取得部２１２は、取得したＡ／Ｆセンサ値を補正量算出部２１５および噴射量算出部２１９に出力する。
【００４７】
＜３．３．回転数取得部＞
回転数取得部２１３は、クランク角センサ３０の検出結果に基づいて、エンジンＳの回転数を取得する。回転数取得部２１３は、取得した回転数を遅延算出部２１６に出力する。
【００４８】
＜３．４．ＥＧＲ算出部＞
ＥＧＲ算出部２１４は、吸気酸素濃度取得部２１１が取得した吸気酸素濃度に基づいて吸気に含まれるＥＧＲガスの比率であるＥＧＲ率を算出する。上述したように、空燃比の状態がストイキである場合、ＥＧＲガスの酸素はほぼ一定のため、ＥＧＲ算出部２１４は、吸気に含まれる吸気酸素濃度の割合に基づいてＥＧＲ率を算出する。ＥＧＲ算出部２１４は、算出したＥＧＲ率をＥＧＲ補正部２１７および噴射量算出部２１９に出力する。
【００４９】
＜３．５．補正量算出部＞
補正量算出部２１５は、Ａ／Ｆセンサ値取得部２１２が取得したＡ／Ｆセンサ値に基づいてＥＧＲ率の補正量を算出する。補正量算出部２１５は、算出した補正量をＥＧＲ補正部２１７に出力する。
【００５０】
ここで、図４を用いて補正量算出部２１５がＡ／Ｆセンサ値に基づいてＥＧＲ率の補正量を算出する点について説明する。図４は、空燃比とＥＧＲ率との関係を示す図である。図４では、実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率Ｒａ）を点線で、ＥＧＲ算出部２１４が算出するＥＧＲ率Ｒｂを実線で示している。
【００５１】
図４の点線で示すように、実ＥＧＲ率Ｒａが一定であった場合に、空燃比がストイキからリッチに変化すると、ＥＧＲ算出部２１４が算出するＥＧＲ率Ｒｂは実ＥＧＲ率Ｒａより大きくなる。一方、空燃比がストイキからリーンに変化すると、ＥＧＲ算出部２１４が算出するＥＧＲ率Ｒｂは実ＥＧＲ率Ｒａより小さくなる。
【００５２】
これは、空燃比がストイキからリッチ／リーンに変化することで、排気ガスに含まれる酸素濃度が変化するためである。そのため、排気ガスの一部であるＥＧＲガスに含まれる酸素濃度も変化する。
【００５３】
吸気酸素濃度センサ１５はＥＧＲガスと吸気との混合気に含まれる酸素濃度を検出する。したがって、ＥＧＲガスに含まれる酸素濃度が変化すると、吸気酸素濃度センサ１５が検出する吸気酸素濃度は、吸気に含まれる吸気酸素濃度とは異なる値となる。そのため、吸気酸素濃度センサ１５が検出する吸気酸素濃度から算出したＥＧＲ率Ｒｂは、実ＥＧＲ率Ｒａとは異なる値となってしまう。
【００５４】
そこで、補正量算出部２１５は、Ａ／Ｆセンサ１９が検出した空燃比に基づいてＥＧＲ率Ｒｂの補正量を算出する。具体的には、補正量算出部２１５は、例えば図５に示すグラフに基づいてＡ／Ｆセンサ値から補正量を算出する。図５は、Ａ／Ｆセンサ値と補正量との関係を示すグラフである。かかるグラフは、実験等によって予め求められており、例えば、記憶部２２に補正情報２２１として記憶される。
【００５５】
このように、補正量算出部２１５は、Ａ／Ｆセンサ１９の検出結果に応じた補正量を算出することで、実ＥＧＲ率ＲａとＥＧＲ率Ｒｂとの誤差に応じた補正量を算出することができる。
【００５６】
なお、補正量算出部２１５が補正量を算出するために用いる補正情報２２１は、図５に示すグラフに限定されない。補正情報２２１は、例えば補正量とＡ／Ｆセンサ値との関係を示す式やマップ、表であってもよい。
【００５７】
＜３．６．遅延算出部＞
図３に戻る。遅延算出部２１６は、Ａ／Ｆセンサ１９が検出する空燃比が変化してから吸気酸素濃度センサ１５が検出する吸気酸素濃度が変化するまでの遅延時間を算出する。
【００５８】
空燃比が変化することで酸素濃度が変化したＥＧＲガスは、ＥＧＲガス還流管７２経由で吸気管６０に還流される（図２参照）。そのため、Ａ／Ｆセンサ１９が空燃比の変化を検出してから、吸気酸素濃度センサ１５が検出する吸気酸素濃度が変化するまで、ＥＧＲガスが還流する時間に相当する遅延時間が発生する。
【００５９】
図６を用いて、かかる点について説明する。図６は、Ａ／Ｆセンサ値の変化とＥＧＲ率Ｒｂの変化の関係を示す図である。なお、ＥＧＲ率Ｒｂは、吸気酸素濃度センサ１５が検出する吸気酸素濃度に基づいて算出されるため、吸気酸素濃度の変化に応じて変化する。そこで、図６では、吸気酸素濃度センサ１５が検出する吸気酸素濃度の代わりに、ＥＧＲ算出部２１４が算出するＥＧＲ率Ｒｂを用いて説明する。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、空燃比がリーンに変化し、Ａ／Ｆセンサ値が増加したとする。この場合、図６（ｂ）の点線で示すように、ＥＧＲ率Ｒｂは、時刻ｔ１から遅延時間Ｔ遅れた時刻ｔ２で減少する。
【００６１】
かかる遅延時間Ｔは、吸気酸素濃度センサ１５およびＡ／Ｆセンサ１９の設置位置やＥＧＲガス還流管７２の形状、エンジンＳの回転数等に応じて変化する。吸気酸素濃度センサ１５およびＡ／Ｆセンサ１９の設置位置やＥＧＲガス還流管７２等の形状は設計時に一意に定まる。そこで、遅延算出部２１６は、記憶部２２が記憶する遅延情報２２２に基づき、エンジンＳの回転数に応じた遅延時間Ｔを算出する。
【００６２】
なお、遅延情報２２２は、エンジンＳの回転数と遅延時間Ｔとの関係を示すマップや式などであり、吸気酸素濃度センサ１５およびＡ／Ｆセンサ１９の設置位置やＥＧＲガス還流管７２の形状、エンジンＳの回転数等に応じて予め設定される。
【００６３】
また、ここでは、遅延算出部２１６がエンジンＳの回転数に応じて遅延時間Ｔを設定するとしたが、これに限定されない。遅延時間Ｔは、排気ガスの流速に応じて変化する。したがって、遅延算出部２１６が流速の変化を示すエンジンＳの運転状態に応じて遅延時間Ｔを算出すればよい。
【００６４】
＜３．７．ＥＧＲ補正部＞
図３に戻る。ＥＧＲ補正部２１７は、ＥＧＲ算出部２１４が算出したＥＧＲ率Ｒｂを補正量算出部２１５が算出した補正量に基づいて補正する。例えばＥＧＲ補正部２１７は、補正量算出部２１５が算出した補正量をＥＧＲ率Ｒｂに乗算することで、補正後のＥＧＲ率を算出する。なお、この場合、空燃比の状態がストイキであれば、補正量算出部２１５が補正量「１」を算出する。これにより、ＥＧＲ補正部２１７は、ＥＧＲ率Ｒｂを補正後のＥＧＲ率として算出する。すなわち、空燃比の状態がストイキであれば、補正量算出部２１５は、ＥＧＲ率Ｒｂの補正を行わないようにする。
【００６５】
あるいは、ＥＧＲ補正部２１７が、補正量をＥＧＲ率Ｒｂに加算することで、補正後のＥＧＲ率を算出するようにしてもよい。なお、この場合、空燃比の状態がストイキであれば、補正量算出部２１５が補正量「０」を算出する。
【００６６】
なお、ここでは、補正量を「１」あるいは「０」にすることで、ＥＧＲ補正部２１７が補正を行わないようにするとしたが、これに限定されない。例えば、Ａ／Ｆセンサ値に応じてＥＧＲ補正部２１７がＥＧＲ率Ｒｂを補正するか否かを決定し、補正すると決定した場合に補正量を用いてＥＧＲ率Ｒｂを補正するようにしてもよい。
【００６７】
このように、ＥＧＲ補正部２１７は、補正量算出部２１５が算出した補正量に基づき、ＥＧＲ率Ｒｂを補正する。これにより、ＥＧＲ補正部２１７は、ＥＧＲ率Ｒｂを容易に精度よく補正することができる。
【００６８】
また、ＥＧＲ補正部２１７は、遅延算出部２１６が算出した遅延時間Ｔの経過を待ってからＥＧＲ率Ｒｂを補正する。これにより、ＥＧＲ補正部２１７は、図６（ｂ）の実線で示すように、実際にＥＧＲ率Ｒｂに誤差が含まれるタイミングでＥＧＲ率Ｒｂを補正し、補正後のＥＧＲ率Ｒｃを算出することができる。
【００６９】
ＥＧＲ補正部２１７は、補正後のＥＧＲ率ＲｃをＥＧＲ制御部２１８に出力する。
【００７０】
＜３．８．ＥＧＲ制御部＞
図３のＥＧＲ制御部２１８は、ＥＧＲ補正部２１７が補正した補正後のＥＧＲ率Ｒｃに基づいてＥＧＲ装置１８を制御する。具体的には、ＥＧＲ制御部２１８は、補正後のＥＧＲ率Ｒｃが目標ＥＧＲ率になるように、ＥＧＲ弁１８Ａの開度を制御する。
【００７１】
このように、ＥＧＲ制御部２１８が補正後のＥＧＲ率Ｒｃに基づいてＥＧＲ装置１８を制御することで、ＥＧＲ装置１８を高精度に制御することができる。
【００７２】
＜３．９．噴射量算出部＞
噴射量算出部２１９は、ＥＧＲ算出部２１４が算出したＥＧＲ率Ｒｂ、すなわち補正前のＥＧＲ率Ｒｂに基づき、インジェクタ９３から噴射する燃料の噴射量を算出する。噴射量算出部２１９は、Ａ／Ｆセンサ値と補正前のＥＧＲ率Ｒｂとに基づき、目標空燃比になるように、燃料の噴射量を算出する。なお、目標空燃比は、例えばエンジンＳの運転状態に応じて決定される。
【００７３】
空燃比は、吸気に含まれる酸素濃度と燃料とに基づいて算出される。補正後のＥＧＲ率Ｒｃは、Ａ／Ｆセンサ値に基づいた補正量で補正されているため、補正後のＥＧＲ率Ｒｃは吸気酸素濃度の変化に対応していない。そこで、噴射量算出部２１９は、補正前のＥＧＲ率Ｒｂに基づいて燃料の噴射量を算出する。
【００７４】
これにより、ＥＧＲ補正部２１７がＥＧＲ率Ｒｂを補正する場合であっても、噴射量算出部２１９は、精度よく燃料の噴射量を算出することができる。
【００７５】
なお、ここでは、噴射量算出部２１９が補正前のＥＧＲ率Ｒｂに基づいて燃料の噴射量を算出するとしたが、これに限定されない。例えば吸気酸素濃度取得部２１１が取得した吸気酸素濃度に基づき、噴射量算出部２１９が噴射量を算出するようにしてもよい。
【００７６】
＜３．１０．噴射制御部＞
噴射制御部２２０は、噴射量算出部２１９が算出した噴射量の燃料を、所定のタイミングで噴射するようインジェクタ９３を制御する。なお、所定のタイミングは、例えばエンジンＳの運転状態やＡ／Ｆセンサ値等に基づいて決定される。
【００７７】
＜３．１１．吸気酸素濃度センサの配置例＞
続いて、図７Ａ〜図７Ｃを用いて吸気酸素濃度センサ１５の配置例を詳細に説明する。図７Ａ〜図７Ｃは、実施形態に係る吸気酸素濃度センサ１５の配置例を示す図である。
【００７８】
なお、図７Ａ〜図７Ｃでは、ＥＧＲガス還流管７２と吸気管６０との接続部と、スロットル弁９２との間にコンプレッサ（Ｃｏｍｐ）１０１が設けられている。また、スロットル弁９２とシリンダ５０との間にインタークーラ（Ｉ／Ｃ）１０２が設けられている。シリンダ５０と三元触媒装置８０との間には、ターボチャージャー（Ｔ／Ｃ）１０３が設けられている。
【００７９】
ここで、吸気酸素濃度センサ１５は、ＥＧＲガスと吸気とが十分に混ざった状態で吸気酸素濃度を検出することが望ましい。そこで、例えば図７Ａに示すように、吸気酸素濃度センサ１５を、スロットル弁９２とインタークーラ１０２との間に設ける。これにより、吸気酸素濃度センサ１５は、ＥＧＲガスと吸気とが十分に混ざった状態で吸気酸素濃度を検出することができる。
【００８０】
あるいは、図７Ｂに示すように、吸気酸素濃度センサ１５をコンプレッサ１０１とスロットル弁９２との間に設けてもよい。また、図７Ｃに示すように、吸気酸素濃度センサ１５を、ＥＧＲガス還流管７２とコンプレッサ１０１との間に設けてもよい。
【００８１】
吸気酸素濃度センサ１５の設置位置は、各配管の形状や長さ等によって決まる。なお、吸気酸素濃度センサ１５をシリンダ５０の付近に配置するとシリンダ５０からの吸気の吹き戻しの影響を受けるため、シリンダ５０からある程度離して配置することが望ましい。
【００８２】
＜４．ＥＧＲ制御処理＞
次に、実施形態に係る制御装置２０が実行する処理手順について、図８を用いて説明する。図８は、実施形態に係る制御装置２０が実行する処理手順を示すフローチャートである。制御装置２０は、ＥＧＲ装置１８が作動している間、図８に示す処理手順を繰り返し実行する。
【００８３】
図８に示すように、制御装置２０は、吸気酸素濃度センサ１５から吸気酸素濃度を取得する（ステップＳ１０１）。制御装置２０は、Ａ／Ｆセンサ１９からＡ／Ｆセンサ値を取得する（ステップＳ１０２）。
【００８４】
次に、制御装置２０は、吸気酸素濃度に基づき、ＥＧＲ率Ｒｂを算出する（ステップＳ１０３）。また、制御装置２０は、Ａ／Ｆセンサ値に基づき、ＥＧＲ率Ｒｂの補正量を算出する（ステップＳ１０４）。
【００８５】
制御装置２０は、エンジン回転数に基づき、遅延時間Ｔを算出する（ステップＳ１０５）。制御装置２０は、遅延時間Ｔの経過を待って、補正量に基づきＥＧＲ率Ｒｂを補正し、補正後のＥＧＲ率Ｒｃを算出する（ステップＳ１０６）。
【００８６】
制御装置２０は、補正後のＥＧＲ率Ｒｃに基づき、ＥＧＲ弁１８Ａを制御し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００８７】
以上のように、実施形態に係る制御装置２０は、排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置１８を備えた内燃機関（エンジンＳ）のＥＧＲ装置１８を制御する。制御装置２０は、ＥＧＲ算出部２１４と、ＥＧＲ補正部２１７とを備える。
【００８８】
ＥＧＲ算出部２１４は、吸気側の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサ１５の検出結果に基づき、ＥＧＲ率Ｒｂを算出する。ＥＧＲ補正部２１７は、排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ１９の検出結果に基づき、ＥＧＲ率Ｒｂを補正する。
【００８９】
これにより、制御装置２０は、容易に精度良くＥＧＲ率を算出することができる。
【００９０】
なお、上記実施形態に係る制御装置２０では、ＥＧＲ算出部２１４が算出したＥＧＲ率ＲｂをＥＧＲ補正部２１７が補正するとしたが、これに限定されない。例えば、ＥＧＲ補正部２１７が目標ＥＧＲ率を補正するようにしてもよい。ＥＧＲ量は、目標ＥＧＲ率およびＥＧＲ率Ｒｂに基づいて決定されるため、ＥＧＲ制御部２１８が補正後の目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ量を制御するようにしても、ＥＧＲ率Ｒｂを補正した場合と同様にＥＧＲ量を制御することができる。したがって、ＥＧＲ補正部２１７は、目標ＥＧＲ率を補正することで間接的にＥＧＲ率Ｒｂを補正することができる。
【００９１】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な様態は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲および、その均等物によって定義される統括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変化が可能である。
【符号の説明】
【００９２】
２０    制御装置
１５    吸気酸素濃度センサ
１８Ａ  ＥＧＲ弁
１９    Ａ／Ｆセンサ
３０    クランク角センサ
５０    シリンダ
９３    インジェクタ
２１４  ＥＧＲ算出部
２１５  補正量算出部
２１６  遅延算出部
２１７  ＥＧＲ補正部
２１８  ＥＧＲ制御部
２２０  噴射制御部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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