(57)【要約】【課題】ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制する技術を提供する。【解決手段】気筒群３０１ａ，３０１ｂと、気筒群３０１ａ，３０１ｂに接続された吸気通路３０３と、スロットル弁３０５と、気筒群毎に独立して接続され下流で合流する個別排気通路３０６ａ，３０６ｂと、個別排気通路３０６ａから吸気通路３０３にＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路３０８と、ＥＧＲ通路３０８に配置されたＥＧＲ弁３０９と、を備え、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更する。【選択図】図２
2011085050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒群と、
前記複数の気筒群に接続された吸気通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気量を制御するスロットル弁と、
気筒群毎に独立して接続され、下流で合流する複数の個別排気通路と、
前記複数の気筒群の内少なくとも一つのＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検知する開固着検知手段と、
前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を高負荷側に変更する開固着時制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
複数の気筒群と、
前記複数の気筒群に接続された吸気通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気量を制御するスロットル弁と、
気筒群毎に独立して接続され、下流で合流する複数の個別排気通路と、
前記複数の気筒群の内少なくとも一つのＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検知する開固着検知手段と、
前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群が燃焼した際の前記ＥＧＲガス取り出し気筒群からの排気が前記ＥＧＲ通路に流入することを回避するために、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群について前記フューエルカット制御を行う際に、前記スロットル弁の開度が閉じ気味で前記吸気通路の負圧が高く且つ前記フューエルカット制御を行う前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く前記ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が前記個別排気通路の下流の合流部位から前記ＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された前記個別排気通路に逆流し前記ＥＧＲ通路を経て前記吸気通路に還流することを抑制するために、内燃機関の動作点を高負荷側に変更して前記スロットル弁の開度を増加させて前記吸気通路の負圧を低減させ且つ前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧を増加させる開固着時制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記開固着時制御手段は、要求出力が、前記スロットル弁の開度が閉じ気味で前記吸気通路の負圧が高く且つ前記フューエルカット制御を行う前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く前記ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が前記個別排気通路の下流の合流部位から前記ＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された前記個別排気通路に逆流し前記ＥＧＲ通路を経て前記吸気通路に還流する閾値となる所定出力以下のときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更し、要求出力が前記所定出力よりも高いときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
電力によって動力源となると共に、回生によって電力を発生させるモータジェネレータと、
前記モータジェネレータに電力を供給すると共に、前記モータジェネレータの回生によ
って発生させた電力を蓄電するバッテリと、
前記バッテリの蓄電量を検知する蓄電量検知手段と、
をさらに備え、
前記開固着時制御手段は、前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記蓄電量検知手段によって検知する前記バッテリの蓄電量が、前記モータジェネレータに電力を供給して前記モータジェネレータが駆動源となり得る閾値である所定量以上であるときには、内燃機関を停止して前記バッテリから電力を供給して前記モータジェネレータで要求出力を出力し、前記蓄電量検知手段によって検知する前記バッテリの蓄電量が前記所定量よりも少ないときには、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更し、内燃機関の要求出力以外の余剰の出力で前記モータジェネレータの回生によって電力を発生させ当該電力を前記バッテリに蓄電することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
回生によって電力を発生させるモータジェネレータをさらに備え、
前記開固着時制御手段は、前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、前記スロットル弁の開度が閉じ気味で前記吸気通路の負圧が高く且つ前記フューエルカット制御を行う前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く前記ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が前記個別排気通路の下流の合流部位から前記ＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された前記個別排気通路に逆流し前記ＥＧＲ通路を経て前記吸気通路に還流する閾値となる所定出力よりも、内燃機関の動作点を高負荷側に変更し、その際の内燃機関の余剰な出力で前記モータジェネレータの回生によって電力を発生させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
内燃機関の動作点を等出力ライン上で変更可能にする動作点可変手段をさらに備え、
前記開固着時制御手段は、前記動作点可変手段によって内燃機関の動作点を等出力ライン上で高負荷側に変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記開固着時制御手段は、内燃機関をアイドリングする要求があるときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記開固着時制御手段は、内燃機関をアイドリングする要求があり且つ外部負荷要求があるときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップし、内燃機関をアイドリングする要求があるが外部負荷要求がないときには、内燃機関を停止することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
複数の気筒群と、
前記複数の気筒群に接続された吸気通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気量を制御するスロットル弁と、
気筒群毎に独立して接続され、下流で合流する複数の個別排気通路と、
前記複数の気筒群の少なくとも一つのＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検知する開固着検知手段と、
を備えた内燃機関の制御方法であって、
前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合
に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を高負荷側に変更することを特徴とする内燃機関の制御方法。
【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及び内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、一部の気筒の燃料噴射を停止（フューエルカット制御）し、且つ、吸気量を増加させることで、一気筒当たりのＥＧＲガス量を減少させることにより、燃焼を良好に保つ技術が開示されている（例えば、特許文献１（段落１３、段落４４）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０７２８５号公報
【特許文献２】特開２００７−０７６５５１号公報
【特許文献３】特開平１０−１９６４６３号公報
【特許文献４】特開２００９−１３７５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、Ｖ型６気筒内燃機関等の複数の気筒群を有する内燃機関では、一部の特定の気筒群から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして取り出し、当該ＥＧＲガスを全気筒群に還流させるＥＧＲシステムが主流である。特にこのような複数の気筒群を有する大排気量の内燃機関では、燃費の向上が必要であり、大部分の運転領域で大量のＥＧＲガスの還流を行う必要がある。このようなＥＧＲシステムにおいて、大量のＥＧＲガスの還流を行うためには、ＥＧＲ通路及びＥＧＲ弁の大型化が必須である。しかし、大型のＥＧＲ弁が故障やデポジットの堆積等によって開弁状態で固着してしまうと、過剰な大量のＥＧＲガスが制御不能に還流してしまい燃焼悪化を招く。そこで、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、内燃機関への過剰なＥＧＲガスの導入を防止するために、ＥＧＲガスを取り出す気筒群についてフューエルカット制御を行い燃焼停止させることが考えられている。
【０００５】
しかし、ＥＧＲガスを取り出す気筒群についてフューエルカット制御を行うと、特に内燃機関の運転状態が低負荷域の時に、スロットル弁の開度が閉じ気味となり、吸気通路の負圧が高く且つＥＧＲガスを取り出す気筒群の背圧が低くなる。すると、ＥＧＲガスを取り出す気筒群以外の運転気筒群からの排気が個別排気通路の下流における合流部位からＥＧＲガスを取り出す気筒群の個別排気通路へ逆流し、ＥＧＲ通路を還流してしまう。このような予期せぬＥＧＲガスが還流し、燃焼悪化が生じるおそれがある。特に内燃機関の運転状態が極低負荷域の時には、燃焼耐性が低いため、予期せぬＥＧＲガスが還流してしまうと燃焼悪化が生じ易く、エミッション悪化や触媒劣化が生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みたものであり、その目的は、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
複数の気筒群と、
前記複数の気筒群に接続された吸気通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気量を制御するスロットル弁と、
気筒群毎に独立して接続され、下流で合流する複数の個別排気通路と、
前記複数の気筒群の内少なくとも一つのＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検知する開固着検知手段と、
前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を高負荷側に変更する開固着時制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置である。
【０００８】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
複数の気筒群と、
前記複数の気筒群に接続された吸気通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気量を制御するスロットル弁と、
気筒群毎に独立して接続され、下流で合流する複数の個別排気通路と、
前記複数の気筒群の内少なくとも一つのＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検知する開固着検知手段と、
前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群が燃焼した際の前記ＥＧＲガス取り出し気筒群からの排気が前記ＥＧＲ通路に流入することを回避するために、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群について前記フューエルカット制御を行う際に、前記スロットル弁の開度が閉じ気味で前記吸気通路の負圧が高く且つ前記フューエルカット制御を行う前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く前記ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が前記個別排気通路の下流の合流部位から前記ＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された前記個別排気通路に逆流し前記ＥＧＲ通路を経て前記吸気通路に還流することを抑制するために、内燃機関の動作点を高負荷側に変更して前記スロットル弁の開度を増加させて前記吸気通路の負圧を低減させ且つ前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧を増加させる開固着時制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置である。
【０００９】
本発明では、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着すると、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を高負荷側に変更する。ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うことで、ＥＧＲガス取り出し気筒群が燃焼した際のＥＧＲガス取り出し気筒群からの排気がＥＧＲ通路に流入して吸気通路に還流することを回避することができる。また、内燃機関の動作点を高負荷側に変更することで、スロットル弁の開度を増加させて、吸気通路の負圧を低減させることができ且つＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧を増加させることができる。これにより、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁の開度が閉じ気味で、吸気通路の負圧が高く且つフューエルカット制御を行うＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く、ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が個別排気通路の下流の合流部位からＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路に逆流しＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流することを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。
【００１０】
前記開固着時制御手段は、要求出力が、前記スロットル弁の開度が閉じ気味で前記吸気
通路の負圧が高く且つ前記フューエルカット制御を行う前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く前記ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が前記個別排気通路の下流の合流部位から前記ＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された前記個別排気通路に逆流し前記ＥＧＲ通路を経て前記吸気通路に還流する閾値となる所定出力以下のときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更し、要求出力が前記所定出力よりも高いときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更しないとよい。
【００１１】
ここで所定出力とは、それ以下の（要求）出力であると、スロットル弁の開度が閉じ気味で吸気通路の負圧が高く且つフューエルカット制御を行うＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低くＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が個別排気通路の下流の合流部位からＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路に逆流しＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流する出力（運転領域）である。
【００１２】
本発明によると、要求出力が予期せぬＥＧＲガスが還流する所定出力以下となる場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制することができる。
【００１３】
電力によって動力源となると共に、回生によって電力を発生させるモータジェネレータと、前記モータジェネレータに電力を供給すると共に、前記モータジェネレータの回生によって発生させた電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリの蓄電量を検知する蓄電量検知手段と、をさらに備え、前記開固着時制御手段は、前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記蓄電量検知手段によって検知する前記バッテリの蓄電量が、前記モータジェネレータに電力を供給して前記モータジェネレータが駆動源となり得る閾値である所定量以上であるときには、内燃機関を停止して前記バッテリから電力を供給して前記モータジェネレータで要求出力を出力し、前記蓄電量検知手段によって検知する前記バッテリの蓄電量が前記所定量よりも少ないときには、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更し、内燃機関の要求出力以外の余剰の出力で前記モータジェネレータの回生によって電力を発生させ当該電力を前記バッテリに蓄電するとよい。
【００１４】
ここで所定量とは、それ以上のバッテリの蓄電量であると、モータジェネレータに電力を供給してモータジェネレータが駆動源となり得る蓄電量である。
【００１５】
本発明によると、バッテリの蓄電量に応じて効率よく制御を変更し、内燃機関が作動する場合には、内燃機関の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更するので、予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制すると共に余剰の出力でバッテリに蓄電することができる。
【００１６】
回生によって電力を発生させるモータジェネレータをさらに備え、前記開固着時制御手段は、前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、前記スロットル弁の開度が閉じ気味で前記吸気通路の負圧が高く且つ前記フューエルカット制御を行う前記ＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く前記ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が前記個別排気通路の下流の合流部位から前記ＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された前記個別排気通路に逆流し前記ＥＧＲ通路を経て前記吸気通路に還流する閾値となる所定出力よりも、内燃機関の動作点を高負荷側に変更し、その際の内燃機関の余剰な出力で前記モータジェネレータの回生によって電力を発生させるとよい。
【００１７】
ここで所定出力とは、それ以下の出力であると、スロットル弁の開度が閉じ気味で、吸気通路の負圧が高く且つフューエルカット制御を行うＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が
低く、ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が個別排気通路の下流の合流部位からＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路に逆流しＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流する出力（運転領域）である。
【００１８】
本発明によると、内燃機関を所定出力以下とならないよう運転させるので、予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制することができる。また、その際の内燃機関の余剰な出力で電力を発生させ、例えばバッテリに蓄電したりモータジェネレータで出力したりすることができる。
【００１９】
内燃機関の動作点を等出力ライン上で変更可能にする動作点可変手段をさらに備え、前記開固着時制御手段は、前記動作点可変手段によって内燃機関の動作点を等出力ライン上で高負荷側に変更するとよい。
【００２０】
本発明によると、内燃機関の出力を変えることなく内燃機関の動作点を高負荷側に変更し、予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制することができる。
【００２１】
前記開固着時制御手段は、内燃機関をアイドリングする要求があるときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップするとよい。
【００２２】
本発明では、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着し、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行い、その際に内燃機関をアイドリングする要求があるときには、アイドルアップする。内燃機関がアイドルアップすると、内燃機関の動作点を高負荷側に変更する程ではないが、スロットル弁の開度を増加させて、吸気通路の負圧を低減させることができ且つＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧を増加させることができる。これにより、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁の開度が閉じ気味で、吸気通路の負圧が高く且つフューエルカット制御を行うＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く、ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が個別排気通路の下流の合流部位からＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路に逆流しＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流することを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。
【００２３】
前記開固着時制御手段は、内燃機関をアイドリングする要求があり且つ外部負荷要求があるときには、内燃機関の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップし、内燃機関をアイドリングする要求があるが外部負荷要求がないときには、内燃機関を停止するとよい。
【００２４】
本発明では、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着し、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行い、内燃機関をアイドリングする要求があり且つ外部負荷要求があるときには、アイドルアップする。内燃機関がアイドルアップすると、内燃機関の動作点を高負荷側に変更する程ではないが、スロットル弁の開度を増加させて、吸気通路の負圧を低減させることができ且つＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧を増加させることができる。これにより、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁の開度が閉じ気味で、吸気通路の負圧が高く且つフューエルカット制御を行うＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く、ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が個別排気通路の下流の合流部位からＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路に逆流しＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流することを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。また、内燃機関のアイドルアップにより、外部負荷要求の出力を内燃機関から得ることもできる。一方、内燃機関をアイドリングする要求
があるが外部負荷要求がないときには、内燃機関を停止する。内燃機関がアイドリングするが外部負荷要求がない状態は、内燃機関への要求出力が無い状態であるので、内燃機関を作動させず、停止させてしまうことで、燃費悪化を抑制することができる。
【００２５】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
複数の気筒群と、
前記複数の気筒群に接続された吸気通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気量を制御するスロットル弁と、
気筒群毎に独立して接続され、下流で合流する複数の個別排気通路と、
前記複数の気筒群の少なくとも一つのＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことを検知する開固着検知手段と、
を備えた内燃機関の制御方法であって、
前記開固着検知手段によって前記ＥＧＲ弁が開弁状態で固着したことが検知された場合に、前記ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を高負荷側に変更することを特徴とする内燃機関の制御方法である。
【００２６】
本発明では、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着すると、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関の動作点を高負荷側に変更する。ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行うことで、ＥＧＲガス取り出し気筒群が燃焼した際のＥＧＲガス取り出し気筒群からの排気がＥＧＲ通路に流入して吸気通路に還流することを回避することができる。また、内燃機関の動作点を高負荷側に変更することで、スロットル弁の開度を増加させて、吸気通路の負圧を低減させることができ且つＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧を増加させることができる。これにより、ＥＧＲガス取り出し気筒群についてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁の開度が閉じ気味で、吸気通路の負圧が高く且つフューエルカット制御を行うＥＧＲガス取り出し気筒群の背圧が低く、ＥＧＲガス取り出し気筒群以外の運転気筒群の排気が個別排気通路の下流の合流部位からＥＧＲガス取り出し気筒群に接続された個別排気通路に逆流しＥＧＲ通路を経て吸気通路に還流することを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図３】実施例１に係る内燃機関の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側へ変更する様子を示す図である。
【図４】実施例１に係る開固着時制御ルーチン１を示すフローチャートである。
【図５】実施例２に係る出力に対するフューエルカット制御時の予期せぬＥＧＲガスが還流して排気通路に設けられた触媒の過昇温が生じるＥＧＲ弁の開弁開度を示す図である。
【図６】実施例２に係る開固着時制御ルーチン２を示すフローチャートである。
【図７】実施例３に係る開固着時制御ルーチン３を示すフローチャートである。
【図８】実施例４に係る開固着時制御ルーチン４を示すフローチャートである。
【図９】実施例５に係る開固着時制御ルーチン５を示すフローチャートである。
【図１０】実施例６に係る内燃機関の動作点を等出力ライン上で高回転側へ変更する様子を示す図である。
【図１１】実施例６に係る開固着時制御ルーチン６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】
【００２９】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００３０】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の制御装置を適用する内燃機関を備えるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。図１に示すハイブリッド車両１００は、車軸１１０、車輪１２０、ＥＣＵ２００、内燃機関３００、モータジェネレータＡ（以下、ＭＧＡという）４００、モータジェネレータＢ（以下、ＭＧＢという）５００、動力分割機構６００、インバータ７００、及び、バッテリ８００を備えている。
【００３１】
車軸１１０は、内燃機関３００及びＭＧＢ５００からの出力を車輪１２０に伝達するための軸である。車輪１２０は、車軸１１０を介して伝達される出力を路面に伝達する部材であり、図１においては左右一輪ずつ示されているが、実際には前後左右に一輪ずつ配置されハイブリッド車両１００全体で４つ有する。
【００３２】
ＥＣＵ２００は、ハイブリッド車両１００の動作全体を制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ２００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って各種制御を実行する。
【００３３】
内燃機関３００は、図２に示す２つの気筒群３０１ａ，３０１ｂを有する内燃機関である。内燃機関３００は、ハイブリッド車両１００の動力源（出力源）となる。なお、内燃機関３００の詳細な構成については後述する。
【００３４】
ＭＧＡ４００は、主に内燃機関３００からの出力を用いた回生によって電力を発生（発電）させる発電機として機能する。ＭＧＡ４００は、発生させた電力をバッテリ８００に供給したり、ＭＧＢ５００に供給したりする。
【００３５】
ＭＧＢ５００は、バッテリ８００から供給された電力やＭＧＡ４００から供給された電力によってハイブリッド車両１００の動力源（出力源）となる。ＭＧＢ５００は、単体で出力したり、内燃機関３００の出力をアシスト（補助）したりする電動機として機能する。また、ＭＧＢ５００は、ハイブリッド車両１００の出力を用いた回生によって電力を発生させる発電機として機能する場合もある。
【００３６】
なお、ＭＧＡ４００及びＭＧＢ５００は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。またこれらは、他の形式のものであってもよい。本実施例では、ハイブリッド車両１００にモータジェネレータが２つ備えられる場合を説明するが、モータジェネレータは１つだけ備えられる場合でもよい。また、本実施例では、モータジェネレータは、電動機と発電機を兼ねる１つのものであるが、電動機と発電機に分けてそれぞれ別体で設けられるものでもよい。
【００３７】
動力分割機構６００は、内燃機関３００の出力をＭＧＡ４００及び車軸１１０へ分配可能な遊星歯車機構である。
【００３８】
インバータ７００は、バッテリ８００から取り出した直流電気を交流電気に変換してＭＧＡ４００及びＭＧＢ５００に供給する。また、ＭＧＡ４００によって発電された電力で
ある交流電気を直流電気に変換してバッテリ８００に供給する。さらに、ＭＧＢ５００によって発電された電力である交流電気を直流電気に変換してバッテリ８００に供給する場合もある。
【００３９】
バッテリ８００は、ＭＧＡ４００及びＭＧＢ５００を動作可能にする電力を供給する電力供給源であり、供給する電力を蓄電（充電）可能な蓄電池である。バッテリ８００には、当該バッテリ８００の蓄電量を検知するＳＯＣセンサ８０１が設けられている。ＳＯＣセンサ８０１は、ＥＣＵ２００に電気配線を介して接続され、ＳＯＣセンサ８０１の出力信号がＥＣＵ２００に入力される。ＳＯＣセンサ８０１が本発明の蓄電量検知手段に相当する。
【００４０】
次に内燃機関３００について説明する。図２は、本実施例に係る内燃機関の制御装置を適用する内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。図２に示す内燃機関３００は、夫々３気筒からなる２つの気筒群３０１ａ，３０１ｂを有するＶ型６気筒の水冷式の４ストロークサイクル・ガソリンエンジンである。なお、本実施例では、気筒群を２つ有する場合を例示するが、気筒群を３つ以上有する複数の気筒群からなる場合であっても本発明を適用できる。内燃機関３００の各気筒群３０１ａ，３０１ｂには、夫々の気筒群３０１ａ，３０１ｂの各気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁３０２が設けられている。本実施例では、燃料噴射弁３０２は、各気筒に設けられ筒内に燃料噴射する。しかしこれに限られず、燃料噴射弁３０２は、各気筒の吸気ポートに設けられるものでもよい。
【００４１】
内燃機関３００の各気筒群３０１ａ，３０１ｂには、各気筒群３０１ａ，３０１ｂへ吸気を供給する吸気通路３０３が接続されている。吸気通路３０３は、各気筒群３０１ａ，３０１ｂの直前のインテークマニホールドで分岐するが、その分岐位置よりも上流側はひとつにまとまって１本となっている。インテークマニホールドの分岐位置よりも上流側の１本の吸気通路３０３の途中には、エアフローメータ３０４が配置されている。エアフローメータ３０４は、吸気通路３０３内を流通する外部から吸入した新気量（吸気量）に応じた信号を出力する。エアフローメータ３０４により、内燃機関３００の新気量が測定される。エアフローメータ３０４よりも下流且つインテークマニホールドの分岐位置よりも上流側の１本の吸気通路３０３には、スロットル弁３０５が配置されている。スロットル弁３０５は、吸気通路３０３内を流通する新気量（吸気量）を制御する。吸気通路３０３及び吸気通路３０３に配置される上記機器が内燃機関３００の吸気系を構成している。
【００４２】
一方、内燃機関３００の各気筒群３０１ａ，３０１ｂには、気筒群毎に独立した個別排気通路３０６ａ，３０６ｂが接続されている。気筒群３０１ａ，３０１ｂと個別排気通路３０６ａ，３０６ｂとは、同数設けられる。個別排気通路３０６ａ，３０６ｂの下流側には、個別排気通路３０６ａ，３０６ｂが合流してひとまとめになる合流排気通路３０７が接続されている。つまり、個別排気通路３０６ａ，３０６ｂは、下流で合流しており、その合流部位は、個別排気通路３０６ａ，３０６ｂの最下流端と合流排気通路３０７の最上流端とが接続された部位である。各排気通路が内燃機関３００の排気系を構成している。
【００４３】
そして、内燃機関３００には、個別排気通路３０６ａ内を流通する排気の一部を、スロットル弁３０５よりも下流且つインテークマニホールドの分岐位置よりも上流側の１本の吸気通路３０３へ還流（再循環）させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路３０
８が備えられている。ＥＧＲ通路３０８によって還流される排気をＥＧＲガスという。ＥＧＲ通路３０８は、個別排気通路３０６ａと吸気通路３０３とを１本の配管で接続している。このＥＧＲ通路３０８を通って、片方の気筒群３０１ａから排出される排気の一部がＥＧＲガスとして内燃機関３００の両気筒群３０１ａ，３０１ｂへ送り込まれる。ＥＧＲ通路３０８には、ＥＧＲ通路３０８の通路断面積を調整することにより、ＥＧＲ通路３０８を流通するＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁３０９が配置される。ＥＧＲ弁３０９は、
電動アクチュエータにより開閉される。なお、本実施例では、ＥＧＲ通路３０８は、インテークマニホールドよりも上流側の吸気通路３０３に接続されている。しかしこれに限られず、インテークマニホールド自体に接続されるものであってもよい。本実施例における気筒群３０１ａが、本発明のＥＧＲガス取り出し気筒群に相当する。
【００４４】
以上述べたように構成された内燃機関３００は、ＥＣＵ２００によって、運転条件や運転者の要求に応じて運転状態が制御される。ＥＣＵ２００には、エアフローメータ３０４、アクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ３１１、及び、内燃機関３００の機関回転数を検知するクランクポジションセンサ３１２が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２００に入力される。一方、ＥＣＵ２００には、燃料噴射弁３０２、スロットル弁３０５、及び、ＥＧＲ弁３０９の電動アクチュエータが電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ２００によりこれらの機器が制御される。そして、ＥＣＵ２００は、各種センサの出力信号から導出される内燃機関３００の運転状態に応じて、ＥＧＲ通路３０８に設けられたＥＧＲ弁３０９の開度を変化させることで、各気筒群３０１ａ，３０１ｂの各気筒に供給されるＥＧＲガス量を最適な量となるように制御する。本実施例の内燃機関３００は、大排気量のＶ型６気筒内燃機関であり、燃費の向上が必要なため、大部分の運転領域で大量のＥＧＲガスの還流を行う。このため、ＥＧＲ通路３０８及びＥＧＲ弁３０９は、大型化されている。
【００４５】
ところで、ＥＧＲ弁３０９は、例えば故障やデポジットの堆積等によって開弁状態で固着してしまう異常が生じる場合がある。ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着する異常が生じた場合、内燃機関３００の各気筒群３０１ａ，３０１ｂに流入するＥＧＲガス量を所望の量に制御することが困難となる。その結果、気筒群３０１ａ，３０１ｂに流入するＥＧＲガス量が内燃機関３００の運転状態に対して過剰に多い状態となると、各気筒群３０１ａ，３０１ｂの各気筒内での燃焼状態が悪化する場合がある。このように、ＥＧＲガス量が過剰に多くなることによって各気筒の燃焼状態が悪化すると、サイクル変動増大や失火によるドライバビリティの悪化や、エンジンストールが生じるおそれがある。
【００４６】
これに対し、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に、ＥＧＲガスを取り出す気筒群３０１ａについて燃料噴射弁３０２からの燃料噴射を停止させるフューエルカット制御を行い燃焼停止させ、内燃機関３００への過剰なＥＧＲガスの導入を防止することが考えられている。しかし、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うと、特に内燃機関３００の運転状態が低負荷域の時に、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味となり、吸気通路３０３の負圧が高く且つ気筒群３０１ａの背圧が低くなる。すると、運転気筒群である気筒群３０１ｂからの排気が、個別排気通路３０６ｂの下流における合流排気通路３０７との合流部位から気筒群３０１ａの個別排気通路３０６ａへ逆流し、ＥＧＲ通路３０８を還流してしまい、予期せぬＥＧＲガスとなる。このように、ＥＧＲガスを取り出す気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うだけでは、予期せぬＥＧＲガスが還流してしまい、燃焼悪化が生じるおそれがある。特に内燃機関３００の運転状態が極低負荷域の時には、燃焼耐性が低いため、予期せぬＥＧＲガスが還流してしまうと燃焼悪化が生じ易く、内燃機関３００から排出される排気のエミッション悪化や排気通路に配置される触媒の劣化が生じるおそれがある。
【００４７】
そこで、本実施例では、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、以下の２つの制御Ａ１，Ｂ１の内どちらかの制御を行うようにした。
【００４８】
制御Ａ１としては、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、ＳＯＣセンサ８０１によって検知するバッテリ８００の蓄電量が、ＭＧＢ５００に電力を供給してＭＧＢ５００が駆動源となり得る閾値である所定量ＰＱ以上であるときには、内燃機関３００を停止し、バッテリ８００から電力を供給してＭＧＢ５００で要求出力を出力
する。なお、要求出力とは、ハイブリッド車両１００を動かすために車輪１２０に伝達される出力である。
【００４９】
ここで所定量ＰＱとは、それ以上のバッテリ８００の蓄電量であると、ＭＧＢ５００に電力を供給してＭＧＢ５００が駆動源となり得る蓄電量である。
【００５０】
また、制御Ｂ１としては、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、ＳＯＣセンサ８０１によって検知するバッテリ８００の蓄電量が、所定量ＰＱよりも少ないときには、ＥＧＲガスを取り出す気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関３００の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更し、内燃機関３００の要求出力以外の余剰の出力でＭＧＡ４００の回生によって電力を発生させ当該電力をバッテリ８００に蓄電する。ここで、内燃機関３００の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更するとは、図３に示すように、機関回転数とトルクから求められる要求出力ラインよりも高負荷側の出力に変更するものである。高負荷側への出力の変更量は、予め定められた一定量であってもよいし、早期にバッテリ８００を蓄電するためにＳＯＣセンサ８０１によって検知するバッテリ８００の蓄電量が少ない程大きくなってもよい。
【００５１】
本実施例の制御Ａ１によると、要求出力がＭＧＢ５００によって出力され、内燃機関３００が停止される。内燃機関３００が停止するので、内燃機関３００からは排気が排出されず、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した状態であっても、ＥＧＲガスが還流することはない。
【００５２】
本実施例の制御Ｂ１によると、ＥＧＲガスを取り出す気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うと共に、内燃機関３００の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更する。気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うことで、気筒群３０１ａが燃焼した際の気筒群３０１ａからの排気がＥＧＲ通路３０８に流入して吸気通路３０３に還流することを回避することができる。また、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更することで、スロットル弁３０５の開度を増加させて、吸気通路３０３の負圧を低減させることができ且つ気筒群３０１ａの背圧を増加させることができる。これにより、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流することを抑制することができる。また、内燃機関３００の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更した際の、内燃機関３００の要求出力以外の余剰の出力でＭＧＡ４００の回生によって電力を発生させ当該電力をバッテリ８００に蓄電するので、内燃機関３００の出力が残らず全て活用できる。
【００５３】
このように本実施例の２つの制御Ａ１，Ｂ１によると、バッテリ８００の蓄電量に応じて効率よく制御を変更し、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に、ＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。加えて、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した状態で内燃機関３００が作動する場合には、内燃機関３００の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更するので、予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制すると共に余剰の出力でバッテリ８００に蓄電することができる。
【００５４】
次に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に行う開固着時制御ルーチン１について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。図４は、開固着時制御ルーチン１を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ２００によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着時制御手段に相当す
る。
【００５５】
ステップＳ１０１では、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したか否かを判別する。例えばＥＧＲガス量が過剰に多くなり吸気通路３０３に配置された圧力センサの検知値が所望の値よりも大きくなる場合や、ＥＧＲ弁３０９に設けられたＥＧＲ弁開度センサの検知値が所望の値と乖離したり一定のまま動かなくなったりする場合や、ＥＧＲガスの量が過剰に多くなり吸気通路３０３に配置された温度センサの検知値が所望の値よりも高くなる場合に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したと判断できる。本ステップを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着検知手段に相当する。ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したと肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着していないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
ステップＳ１０２では、ＳＯＣセンサ８０１によって検知するバッテリ８００の蓄電量が所定量ＰＱ以上か否かを判別する。ステップＳ１０２において、所定量ＰＱ以上であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０３へ移行する。ステップＳ１０２において、所定量ＰＱ以上ではないと否定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。
【００５７】
ステップＳ１０３では、内燃機関３００を停止し、バッテリ８００から電力を供給してＭＧＢ５００で要求出力を出力する（モータ走行）。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００５８】
ステップＳ１０４では、ＥＧＲガスを取り込む気筒群３０１ａについてフューエルカット制御（Ｆ／Ｃ制御）を行う。フューエルカット制御とは、燃料噴射弁３０２からの燃料噴射を停止する制御である。これにより、気筒群３０１ａは燃焼せずに吸排気だけを行うので、燃焼に用いられていない吸気である新気がそのまま吸気通路３０３へ還流することになる。そして、気筒群３０１ｂの各気筒だけで燃焼を行い、内燃機関３００の機関運転を行う。
【００５９】
ステップＳ１０５では、内燃機関３００の動作点を要求出力よりも高い出力となる高負荷側に変更する。これにより、スロットル弁３０５の開度を増加させて、吸気通路３０３の負圧を低減させることができ且つ気筒群３０１ａの背圧を増加させることができる。
【００６０】
ステップＳ１０６では、内燃機関３００の要求出力以外の余剰の出力でＭＧＡ４００の回生を行う。これにより、電力を発生させて当該電力をバッテリ８００に蓄電する。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００６１】
なお、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、及び、Ｓ１０３を処理する制御が上記制御Ａ１に相当する。ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０５、及び、Ｓ１０６を処理する制御が上記制御Ｂ１に相当する。
【００６２】
＜実施例２＞
本実施例は、要求出力が、予期せぬＥＧＲガスが還流する閾値となる所定出力ＰＯ以下のときに、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更するものである。本実施例では、上記実施例と異なる部分について説明し、上記実施例と同様な部分については説明を省略する。
【００６３】
ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うと、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味となり、吸気通路３０３の負圧が高く且つ気筒群３０１ａの背圧が低くなるのは、内燃機関３００の運転
状態が低負荷域の時である。つまり、内燃機関３００の運転状態が低負荷域の時にだけ、運転気筒群である気筒群３０１ｂからの排気が、個別排気通路３０６ｂの下流における合流排気通路３０７との合流部位から気筒群３０１ａの個別排気通路３０６ａへ逆流し、ＥＧＲ通路３０８を還流してしまい、予期せぬＥＧＲガスとなる。図５に示すように、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行う場合には、ＥＧＲ弁３０９の開度が８０％や１００％に大きくなろうとも、内燃機関３００の運転状態が低負荷域、特に極低負荷域、アイドリング等の状態であると、予期せぬＥＧＲガスが還流して排気通路に設けられた触媒の過昇温が生じる。逆に、内燃機関３００の運転状態が低負荷域でなければ、スロットル弁３０５の開度は大きく開き、吸気通路３０３の負圧は低く且つ気筒群３０１ａの背圧は高く、運転気筒群である気筒群３０１ｂからの排気が個別排気通路３０６ａへ逆流することはなく、予期せぬＥＧＲガスは還流しない。
【００６４】
そこで、本実施例では、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、上記実施例１の制御Ａ１，Ｂ１に類似する制御Ａ２，Ｂ２、及び、他の制御Ｃのいずれかの制御を行うようにした。
【００６５】
制御Ａ２としては、制御Ａ１を、要求出力が、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流する閾値となる所定出力ＰＯ以下のときに行う。
【００６６】
ここで所定出力ＰＯとは、それ以下の出力であると、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流する出力（運転領域）である。この所定出力ＰＯは、開弁状態で固着したＥＧＲ弁３０９の開弁固着開度に応じて変化する。開弁固着開度が大きくなる程、出力が小さくても吸気通路３０３の負圧が高く且つ気筒群３０１ａの背圧が低くなるので、所定出力ＰＯは小さくなる。所定出力ＰＯは、スロットル弁３０５の開度や予め設定された内燃機関３００の運転状態から求まるマップによって算出できる。
【００６７】
制御Ｂ２としては、制御Ｂ１を、要求出力が所定出力ＰＯ以下のときに行う。
【００６８】
制御Ｃとしては、要求出力が所定出力ＰＯよりも高い場合に、ＥＧＲガスを取り出す気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行う。この制御Ｃでは、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更しない。
【００６９】
本実施例の制御Ａ２によると、上記実施例１の制御Ａ１と同様な効果を得られる。本実施例の制御Ｂ２によると、要求出力が予期せぬＥＧＲガスが還流する所定出力ＰＯ以下となる場合に、上記実施例１の制御Ｂ１と同様な効果を得られる。本実施例の制御Ｃによると、要求出力が所定出力ＰＯよりも高い場合には、制御Ｂ２を行わないことで、内燃機関３００の出力を要求出力以上に上昇させず、燃費悪化を抑制できる。
【００７０】
次に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に行う開固着時制御ルーチン２について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。図６は、開固着時制御ルーチン２を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ２００によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着時制御手段に相当する。なお、本ルーチンは、上記実施例１で説明した開固着時制御ルーチン１にステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を追加したものであるので、追加された処理について説明し、上
記実施例で説明した部分については説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したと肯定判定された場合には、ステップＳ２０１へ移行する。
【００７２】
ステップＳ２０１では、ＥＧＲ弁３０９の固着開度が、予め定められた所定開度ＰＤ以上か否かを判別する。所定開度ＰＤは、それ以上の固着開度であると、ＥＧＲガスを取り出す気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行う際に、予期せぬＥＧＲガスが還流してしまう閾値となる固着開度である。ステップＳ２０１において、固着開度が所定開度ＰＤ以上であると肯定判定された場合には、ステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２０１において、固着開度が所定開度ＰＤ以上ではないと否定判定された場合には、ステップＳ２０３へ移行する。
【００７３】
ステップＳ２０２では、要求出力が所定出力ＰＯ以下か否かを判別する。ステップＳ２０２において、要求出力が所定出力ＰＯ以下であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０２以降の処理は、上記実施例１と同様である。ステップＳ２０２において、要求出力が所定出力ＰＯ以下ではないと否定判定された場合には、ステップＳ２０３へ移行する。
【００７４】
ステップＳ２０３では、ＥＧＲガスを取り込む気筒群３０１ａについてフューエルカット制御（Ｆ／Ｃ制御）を行う。これにより、気筒群３０１ａは燃焼せずに吸排気だけを行うので、燃焼に用いられていない吸気である新気がそのまま吸気通路３０３へ還流することになる。そして、気筒群３０１ｂの各気筒だけで燃焼を行い、内燃機関３００の機関運転を行う。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００７５】
なお、ステップＳ１０１、Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ１０２、及び、Ｓ１０３を処理する制御が上記制御Ａ２に相当する。ステップＳ１０１、Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０５、及び、Ｓ１０６を処理する制御が上記制御Ｂ２に相当する。ステップＳ１０１、Ｓ２０１、Ｓ２０２、及び、Ｓ２０３を処理する制御が上記制御Ｃに相当する。
【００７６】
＜実施例３＞
本実施例は、内燃機関３００をアイドリングする要求があるときには、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップするものである。本実施例では、上記実施例と異なる部分について説明し、上記実施例と同様な部分については説明を省略する。
【００７７】
内燃機関３００をアイドリングする要求があるときには、内燃機関３００は自立運転となるため、内燃機関３００の要求出力以外の余剰の出力でＭＧＡ４００の回生を同時に行うことができない。これは、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知され、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行い、気筒群３０１ｂのみで運転する片バンク運転の場合も同様である。
【００７８】
そこで、本実施例では、上記実施例２の制御Ｂ２を行う際に、内燃機関３００をアイドリングする要求があるときには、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップするようにした。
【００７９】
本実施例は、上記実施例２の制御Ｂ２のように、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着し、ＥＧＲガス取り出し気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行い、その際に内燃機関３００をアイドリングする要求があるときには、アイドルアップする。内燃機関３００がアイドルアップすると、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更する程ではないが
、スロットル弁３０５の開度を増加させて、吸気通路３０３の負圧を低減させることができ且つ気筒群３０１ａの背圧を増加させることができる。これにより、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流することを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。
【００８０】
次に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に行う開固着時制御ルーチン３について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。図７は、開固着時制御ルーチン３を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ２００によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着時制御手段に相当する。なお、本ルーチンは、上記実施例２で説明した開固着時制御ルーチン２にステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理を追加したものであるので、追加された処理について説明し、上記実施例で説明した部分については説明を省略する。
【００８１】
ステップＳ１０２において、所定量ＰＱ以上ではないと否定判定された場合には、ステップＳ３０１へ移行する。
【００８２】
ステップＳ３０１では、内燃機関３００をアイドリングする要求があるか否かを判別する。ステップＳ３０１において、アイドリング要求があると肯定判定された場合には、ステップＳ３０２へ移行する。ステップＳ３０１において、アイドリング要求がないと否定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０４以降の処理は、上記実施例１と同様である。
【００８３】
ステップＳ３０２では、内燃機関３００をアイドルアップする。アイドルアップとしては、主として、運転気筒群である気筒群３０１ｂの機関回転数を上昇させるものである。しかしこれに加えて、気筒群３０１ｂにおける各気筒の燃料噴射弁３０２から噴射する燃料を増加させてリッチ燃焼させてもよい。また気筒群３０１ｂの各気筒の点火時期を進角側へ変更してもよい。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００８４】
＜実施例４＞
本実施例は、内燃機関３００をアイドリングする要求があり且つ外部負荷要求があるときには、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップし、内燃機関３００をアイドリングする要求があるが外部負荷要求がないときには、内燃機関３００を停止するものである。本実施例では、上記実施例と異なる部分について説明し、上記実施例と同様な部分については説明を省略する。
【００８５】
上記実施例３では、上記実施例２の制御Ｂ２を行う際に、内燃機関３００をアイドリングする要求があるときには、全てアイドルアップするようにしていた。しかし、アイドルアップしてしまうと、余計な出力が発生し、燃費悪化を招く。一方、内燃機関３００を単にアイドリングする状態は、内燃機関３００に要求出力が求められていない。
【００８６】
そこで、本実施例では、上記実施例２の制御Ｂ２を行う際に、内燃機関３００をアイドリングする要求があり且つ外部負荷要求があるときには、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更せず、アイドルアップし、内燃機関３００をアイドリングする要求があるが外部負荷要求がないときには、内燃機関３００を停止するようにした。
【００８７】
ここで外部負荷要求とは、エアコン、オーディオ、補機等が内燃機関３００に要求する出力（負荷）である。
【００８８】
本実施例は、上記実施例２の制御Ｂ２のように、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着し、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行い、内燃機関３００をアイドリングする要求があり且つ外部負荷要求があるときには、アイドルアップする。内燃機関３００がアイドルアップすると、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更する程ではないが、スロットル弁３０５の開度を増加させて、吸気通路３０３の負圧を低減させることができ且つ気筒群３０１ａの背圧を増加させることができる。これにより、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行う際に、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流することを抑制することができる。したがって、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に、予期せぬＥＧＲガスが還流することに起因する燃焼悪化を抑制することができる。また、内燃機関３００のアイドルアップにより、外部負荷要求の出力（負荷）を内燃機関３００から得ることもできる。
【００８９】
一方、内燃機関３００をアイドリングする要求があるが外部負荷要求がないときには、内燃機関３００を停止する。内燃機関３００がアイドリングするが外部負荷要求がない状態は、内燃機関３００への要求出力が無い状態であるので、内燃機関３００を作動させず、停止させてしまうことで、燃費悪化を抑制することができる。
【００９０】
次に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に行う開固着時制御ルーチン４について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。図８は、開固着時制御ルーチン４を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ２００によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着時制御手段に相当する。なお、本ルーチンは、上記実施例３で説明した開固着時制御ルーチン３にステップＳ４０１、Ｓ４０２の処理を追加したものであるので、追加された処理について説明し、上記実施例で説明した部分については説明を省略する。
【００９１】
ステップＳ３０１において、アイドリング要求があると肯定判定された場合には、ステップＳ４０１へ移行する。
【００９２】
ステップＳ４０１では、外部負荷要求があるか否かを判別する。ステップＳ４０１において、外部負荷要求があると肯定判定された場合には、ステップＳ３０２へ移行する。ステップＳ３０２以降の処理は、上記実施例３と同様である。ステップＳ４０１において、外部負荷要求がないと否定判定された場合には、ステップＳ４０２へ移行する。
【００９３】
ステップＳ４０２では、内燃機関３００を停止する。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００９４】
なお、本実施例では、ステップＳ４０１において、外部負荷要求があるか否かを判別した。しかしこれに限られず、ステップＳ４０１において、外部負荷要求が予め定めた値以上になるか否かを判別してもよい。この場合には、外部負荷要求が予め定めた値以上ではないときには、内燃機関３００を停止して、バッテリ８００から電力で外部負荷要求を満たすことになる。
【００９５】
＜実施例５＞
本実施例は、所定出力ＰＯよりも常に内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更するも
のである。本実施例では、上記実施例と異なる部分について説明し、上記実施例と同様な部分については説明を省略する。
【００９６】
内燃機関３００の運転状態が低負荷域でなければ、予期せぬＥＧＲガスは還流しないことは実施例２で述べた。
【００９７】
そこで、本実施例では、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、気筒群３０１ａについてフューエルカット制御を行うと共に、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流する閾値となる所定出力ＰＯよりも、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更し、その際の内燃機関３００の余剰な出力でＭＧＡ４００の回生によって電力を発生させるようにした。
【００９８】
ここで所定出力ＰＯとは、上記実施例２での所定出力ＰＯと同様であり、それ以下の出力であると、スロットル弁３０５の開度が閉じ気味で、吸気通路３０３の負圧が高く且つフューエルカット制御を行う気筒群３０１ａの背圧が低く、運転気筒群である気筒群３０１ｂの排気が個別排気通路３０６ｂの下流の合流部位から気筒群３０１ａに接続された個別排気通路３０６ａに逆流しＥＧＲ通路３０８を経て吸気通路３０３に還流する出力（運転領域）である。
【００９９】
本実施例によると、内燃機関３００を所定出力ＰＯ以下とならないよう運転させるので、予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制することができる。また、その際の内燃機関３００の余剰な出力で電力を発生させ、例えばバッテリ８００に蓄電したりＭＧＢ５００で出力したりすることができる。
【０１００】
次に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に行う開固着時制御ルーチン５について、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。図９は、開固着時制御ルーチン５を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ２００によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着時制御手段に相当する。なお、本ルーチンは、上記実施例１で説明した開固着時制御ルーチン１のステップＳ１０１、Ｓ１０４、及び、Ｓ１０６に、ステップＳ５０１の処理を追加したものであるので、追加された処理について説明し、上記実施例で説明した部分については説明を省略する。
【０１０１】
ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したと肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０４からはステップＳ５０１へ移行する。
【０１０２】
ステップＳ５０１では、所定出力ＰＯよりも、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更する。ここでは、内燃機関３００は、所定出力ＰＯよりも、内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更した一定出力を維持し続けるものとし、要求出力が一定出力以上に高ければＭＧＢ５００でアシストさせ、要求出力が一定出力より低ければＭＧＡ４００で回生を行う。ステップＳ５０１の処理の後、ステップＳ１０６へ移行する。ステップＳ１０６の処理の後、本ルーチンを一旦終了する。ここで、ステップＳ１０６の回生により発電された電力は、例えばバッテリ８００に蓄電したり、ＭＧＢ５００でアシストとして出力したりすることができる。
【０１０３】
＜実施例６＞
本実施例は、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、内燃機関３００の動作点を等出力ライン上で高負荷側に変更するものである。本実施例では、上記実施例と異なる部分について説明し、上記実施例と同様な部分については説明を省略する。
【０１０４】
本実施例の内燃機関３００は、ハイブリッド車両１００ではなくてもよく、内燃機関３００の動作点を等出力ライン上で変更可能にするＣＶＴを備えればよい。ＣＶＴが本発明の動作点変更手段に相当する。そして、本実施例では、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したことが検知された場合に、ＣＶＴによって内燃機関３００の動作点を等出力ライン上で高負荷側に変更するようにした。これは、ＣＶＴで内燃機関３００のギア比を変更し、図１０に示すように機関回転数と負荷（トルク）から生じる出力を等出力ライン上に維持しつつ、高負荷低回転側に内燃機関３００の運転状態を変更するものである。
【０１０５】
本実施例によると、内燃機関３００の出力を変えることなく内燃機関３００の動作点を高負荷側に変更し、上記実施例と同様に予期せぬＥＧＲガスが還流することを抑制することができる。
【０１０６】
次に、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着した場合に行う開固着時制御ルーチン６について、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。図１１は、開固着時制御ルーチン６を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ２００によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の開固着時制御手段に相当する。なお、本ルーチンは、上記実施例１で説明した開固着時制御ルーチン１のステップＳ１０１、及び、Ｓ１０４に、ステップＳ６０１の処理を追加したものであるので、追加された処理について説明し、上記実施例で説明した部分については説明を省略する。
【０１０７】
ステップＳ１０１において、ＥＧＲ弁３０９が開弁状態で固着したと肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０４からはステップＳ６０１へ移行する。
【０１０８】
ステップＳ６０１では、ＣＶＴによって内燃機関３００の動作点を等出力ライン上で高負荷側に変更する。すなわち、ＣＶＴで内燃機関３００のギア比を変更し、図１０に示すように機関回転数と負荷（トルク）から生じる出力を等出力ライン上に維持しつつ、高負荷低回転側に内燃機関３００の運転状態を変更する。これによっても、内燃機関３００の運転状態が高負荷側に変更されるので、上記実施例と同様の効果を得ることができる。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【０１０９】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。また、上述の実施例にて実現される制御方法が、本発明に係る内燃機関の制御方法でもある。
【符号の説明】
【０１１０】
１００ ハイブリッド車両
１１０ 車軸
１２０ 車輪
２００ ＥＣＵ
３００ 内燃機関
３０１ａ，３０１ｂ   気筒群
３０２ 燃料噴射弁
３０３ 吸気通路
３０４ エアフローメータ
３０５ スロットル弁
３０６ａ，３０６ｂ   個別排気通路
３０７ 合流排気通路
３０８ ＥＧＲ通路
３０９ ＥＧＲ弁
３１１ アクセル開度センサ
３１２ クランクポジションセンサ
６００ 動力分割機構
７００ インバータ
８００ バッテリ
８０１ ＳＯＣセンサ
【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】
2011085050.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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