(57)【要約】【課題】  ＥＧＲバルブの作動開始時におけるＥＧＲバルブの応答性を向上させることができることで、ＥＧＲガスの量を適切に制御できるＥＧＲ制御装置を提供する。【解決手段】  ＥＧＲガスの量を制御するために、ＥＧＲバルブ１０を駆動するソレノイド１０ｂに入力される制御入力ＤＯＵＴＥにより、ＥＧＲバルブ１０の開度を制御するＥＧＲ制御装置１であって、ＥＧＲ制御装置１のＥＣＵ２は、検出された内燃機関３の運転状態に応じてＥＧＲバルブ１０の目標開度ＬＣＭＤを決定し（ステップ４１）、目標開度ＬＣＭＤに応じて制御入力ＤＯＵＴＥを決定する（ステップ１４〜１６，ステップ２３，２７）とともに、ＥＧＲバルブ１０の駆動開始時に、そのときのソレノイド１０ｂのコイル１０ｃの温度を表すコイル温度パラメータＴＡにさらに応じて制御入力ＤＯＵＴＥを決定する（ステップ９〜１３，１６，２３，２７）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系に環流されるＥＧＲガスの量を制御するために、ＥＧＲバルブを駆動するソレノイドに入力される制御入力により、前記ＥＧＲバルブの開度を制御するＥＧＲ制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
当該検出された運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの目標開度を決定する目標開度決定手段と、
当該決定された目標開度に応じて前記制御入力を決定する制御入力決定手段と、
前記ソレノイドのコイルの温度を表すコイル温度パラメータを検出するコイル温度パラメータ検出手段と、を備え、
前記制御入力決定手段は、前記ＥＧＲバルブの駆動の開始時に、前記検出されたコイル温度パラメータにさらに応じて前記制御入力を決定することを特徴とするＥＧＲ制御装置。
【請求項２】
前記制御入力決定手段は、
前記コイル温度パラメータに応じて、前記コイルの抵抗値を推定するコイル抵抗値推定手段を有し、
前記ＥＧＲバルブの駆動の開始時に、前記推定された抵抗値に応じて前記制御入力を決定することを特徴とする、請求項１に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項３】
前記制御入力決定手段は、前記コイル温度パラメータまたは前記抵抗値が大きいほど、前記制御入力をより大きな値に決定することを特徴とする、請求項１または２に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項４】
前記ソレノイドは、前記ＥＧＲバルブの開度をリニアに変化させるリニアソレノイドで構成されており、
前記ＥＧＲバルブの開度を検出するバルブ開度検出手段をさらに備え、
前記制御入力決定手段は、前記検出されたＥＧＲバルブの開度が前記目標開度になるように前記制御入力を決定することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のＥＧＲ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲバルブを駆動するソレノイドを制御することによってＥＧＲガスの量を制御するＥＧＲ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この制御装置は、ＥＧＲバルブをリニアに開閉駆動するリニアソレノイドと、このリニアソレノイドに供給される電流のデューティ比を制御する制御ユニットと、ＥＧＲバルブの実際の開度（以下「実開度」という）を検出するポジションセンサとを備えている。
【０００３】
ＥＧＲバルブは、復帰バネによって閉弁方向に付勢される常閉式のものであり、その開度は、リニアソレノイドの駆動力と復帰バネの付勢力とのバランスによって定まる。制御ユニットは、ＥＧＲバルブの目標開度を決定し、この目標開度を基本デューティ比に変換するとともに、この基本デューティ比を、目標開度と実開度との偏差に基づいて補正することにより、リニアソレノイドに供給される電流のデューティ比を最終的に決定する。これは、一般に、リニアソレノイドのコイルの温度や駆動する電源の電圧などによって、リニアソレノイドへの通電量が変化する関係上、目標開度の変換によって得られた基本デューティ比の電流をリニアソレノイドに供給しても、実開度が目標開度に一致しないおそれがあるので、そのようなずれを補償し、ＥＧＲガスの量を適切に制御するためである。
【０００４】
一般に、リニアソレノイドのコイルの抵抗値は、コイルの温度が高いほどより高い。このため、上述した従来のＥＧＲバルブでは、供給される電流のデューティ比が同一の条件でも、コイルの温度が高いほど、リニアソレノイドの実際の通電量が小さくなるのに伴い、リニアソレノイドの駆動力が減少することで、復帰バネの付勢力との関係によって定まるＥＧＲバルブの実際の開度がより小さくなる。また、同じ理由から、コイルの温度が高いほど、ＥＧＲバルブを全閉状態から開弁するのに必要なデューティ比がより大きくなる。これに対して、上記の従来の制御装置では、目標開度から変換した基本デューティ比を目標開度と実開度との偏差に基づいて補正するに過ぎないので、全閉状態からのＥＧＲバルブの開弁開始時において、例えば、コイルの温度が非常に高い場合には、実開度が目標開度を大幅に下回ったり、ＥＧＲバルブがまったく開かなくなったりしてしまう。それにより、ＥＧＲバルブの開弁開始時における応答性が著しく低下するおそれがある。
【０００５】
また、逆に、コイルの温度が非常に低い場合には、実開度が目標開度を大幅に上回るおそれがある。さらに、以上のように開弁開始時において目標開度と実開度との偏差が極めて大きくなると、その後、この偏差に応じて補正を行っても、実開度が目標開度に収束するのに時間がかかってしまい、収束性もまた低下してしまう。以上により、この従来の制御装置では、ＥＧＲバルブの開弁開始時に、所望のＥＧＲガスの量を得ることができない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＥＧＲバルブの作動開始時におけるＥＧＲバルブの応答性を向上させることができ、それにより、ＥＧＲガスの量を適切に制御することができるＥＧＲ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【特許文献１】特許第３４２１１２０号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関３の吸気系（実施形態における（以下、本項において同じ）吸気管４）に環流されるＥＧＲガスの量を制御するために、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ制御弁１０）を駆動するソレノイド（リニアソレノイド１０ｂ）に入力される制御入力（デューティ比ＤＯＵＴＥ）により、ＥＧＲバルブの開度を制御するＥＧＲ制御装置１であって、内燃機関３の運転状態を検出する運転状態検出手段（エンジン回転数センサ２１、吸気管内絶対圧センサ２３）と、検出された運転状態に応じてＥＧＲバルブの目標開度（目標バルブリフト量ＬＣＭＤ）を決定する目標開度決定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ４１）と、決定された目標開度に応じて制御入力を決定する制御入力決定手段（ＥＣＵ２、図２のステップ１４〜１６、図７のステップ１４〜１６、図９のステップ１４〜１６、図３のステップ２３，２７）と、ソレノイドのコイル１０ｃの温度を表すコイル温度パラメータ（吸気温ＴＡ）を検出するコイル温度パラメータ検出手段（吸気温センサ２４）と、を備え、制御入力決定手段は、ＥＧＲバルブの駆動の開始時に、検出されたコイル温度パラメータにさらに応じて制御入力を決定する（ＥＣＵ２、図２のステップ９〜１３，１６、図７のステップ５１，１６、図９のステップ６１，６２，１６、図３のステップ２３，２７）ことを特徴とする。
【０００９】
このＥＧＲ制御装置によれば、目標開度決定手段により、検出された内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲバルブの目標開度が決定されるとともに、制御入力決定手段により、決定された目標開度に応じて、ＥＧＲバルブのソレノイドへの制御入力が決定される。このように、目標開度に応じて決定された制御入力をソレノイドに入力することによって、ＥＧＲバルブの開度を制御することにより、ＥＧＲガスの量が制御される。
【００１０】
また、コイル温度パラメータ検出手段によりコイル温度パラメータが検出されるとともに、ＥＧＲバルブの駆動開始時には、そのときに検出されたコイル温度パラメータにさらに応じて、制御入力が決定される。このように、ＥＧＲバルブの駆動開始時に、コイルの抵抗値と密接な相関関係にあるコイルの温度にさらに応じて制御入力を決定するので、これをコイルの抵抗値に応じて過不足なく適切に決定することができる。それにより、ソレノイドの駆動力を適切に制御できるので、ＥＧＲバルブの開度を適切に制御できる。その結果、ＥＧＲバルブの作動開始時におけるＥＧＲバルブの応答性を向上させることができ、それにより、この開始時およびその後において、ＥＧＲガスの量を適切に制御することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のＥＧＲ制御装置１において、制御入力決定手段は、コイル温度パラメータに応じて、コイル１０ｃの抵抗値を推定するコイル抵抗値推定手段（ＥＣＵ２、図９のステップ６１，図１０）を有し、ＥＧＲバルブの駆動の開始時に、推定された抵抗値（推定コイル抵抗値ＥＣＲ）に応じて制御入力を決定する（図９のステップ６２，１６、図３のステップ２３，２７）ことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、コイル抵抗値推定手段により実際のコイルの抵抗値が推定され、ＥＧＲバルブの駆動の開始時に、制御入力が、この開始時に推定された抵抗値に応じて決定される。したがって、請求項１による前述した効果を同様に得ることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のＥＧＲ制御装置１において、制御入力決定手段は、コイル温度パラメータまたは抵抗値が大きいほど、制御入力をより大きな値に決定する（図２のステップ９〜１３，１６、図７のステップ５１，１６、図９のステップ６２，１６、図３のステップ２３，２７）ことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、ＥＧＲバルブの駆動の開始時に、制御入力が、コイル温度パラメータが大きいほどまたはコイルの抵抗値が大きいほど、より大きな値に決定される。これにより、制御入力を、コイルの温度に応じたコイルの抵抗値の実際の変化特性に合わせて適切に決定することができる。
【００１５】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のＥＧＲ制御装置１において、ソレノイドは、ＥＧＲバルブの開度をリニアに変化させるリニアソレノイド１０ｂで構成されており、ＥＧＲバルブの開度を検出するバルブ開度検出手段（バルブリフト量センサ２５）をさらに備え、制御入力決定手段は、検出されたＥＧＲバルブの開度（実バルブリフト量ＬＡＣＴ）が目標開度になるように制御入力を決定する（図２のステップ１４〜１６、図７のステップ１４〜１６、図９のステップ１４〜１６、図３のステップ２３，２７）ことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、リニアソレノイドによりＥＧＲバルブの開度がリニアに変化する。また、バルブ開度検出手段によりＥＧＲバルブの実際の開度が検出されるとともに、制御入力が、ＥＧＲバルブの実際の開度が目標開度になるように決定される。このように、ＥＧＲバルブの開度を目標開度になるようにフィードバック制御するので、ＥＧＲバルブの作動開始時におけるＥＧＲバルブの応答性の向上と相まって、ＥＧＲバルブの開度を目標開度に迅速に一致させることができ、したがって、ＥＧＲガスの量をより適切に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるＥＧＲ制御装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】ＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の処理の続きの部分を示すフローチャートである。
【図４】ＬＣＭＤ決定処理を示すフローチャートである。
【図５】図３の処理で用いられるＫＤＢＶＢテーブルの一例を示す図である。
【図６】吸気温ＴＡ、デューティ比ＤＯＵＴＥおよび実バルブリフト量ＬＡＣＴの関係を示す図である。
【図７】ＥＧＲ制御処理の第１変形例を示す、図２に対応するフローチャートである。
【図８】図７の処理で用いられるＴＡ−ＤＢＩＺテーブルの一例を示す図である。
【図９】ＥＧＲ制御処理の第２変形例を示す、図２に対応するフローチャートである。
【図１０】図９の処理で用いられるＴＡ−ＥＣＲテーブルの一例を示す図である。
【図１１】図９の処理で用いられるＥＣＲ−ＤＢＩＺテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態によるＥＧＲ制御装置について説明する。図１に示すように、このＥＧＲ制御装置１は、後述するＥＣＵ２を備えている。エンジン３は、車両（図示せず）に搭載されたガソリンエンジンであり、その本体には、エンジン回転数センサ２１（運転状態検出手段）およびエンジン水温センサ２２が設けられている。エンジン回転数センサ２１およびエンジン水温センサ２２はそれぞれ、エンジンの回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥ、およびシリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出し、それらの検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】
エンジン３の吸気管４（吸気系）には、上流側から順に、スロットル弁５、吸気管内絶対圧センサ２３（運転状態検出手段）、および吸気温センサ２４（コイル温度パラメータ検出手段）が設けられている。スロットル弁５の開度はＥＣＵ２により制御され、それにより、吸入空気量が制御される。吸気管内絶対圧センサ２３および吸気温センサ２４はそれぞれ、吸気管４内の絶対圧（以下「吸気管内絶対圧」という）ＰＢＡ、および吸気管４内を流れる吸気の温度（以下「吸気温」という）ＴＡ（コイル温度パラメータ）を検出し、それらの検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２０】
また、吸気管４の吸気温センサ２４よりも下流側には、インジェクタ６が吸気ポート（図示せず）に臨むように取り付けられている。このインジェクタ６の開弁時間である燃料噴射時間は、ＥＣＵ２によって制御される。
【００２１】
エンジン３の排気管７には、触媒装置８が設けられている。この触媒装置８は、三元触媒およびＮＯｘ吸着触媒を組み合わせたものであり、エンジン３の排ガス中のＮＯｘ、ＣＯおよびＨＣを浄化する。
【００２２】
また、吸気管４および排気管７には、吸気管４の吸気温センサ２４とインジェクタ６との間と排気管７の触媒装置８よりも上流側とをつなぐように、ＥＧＲ管９が接続されている。このＥＧＲ管９を介して、エンジン３の排ガスが吸気管４に再循環されるＥＧＲ動作が行われ、それにより、エンジン３の燃焼室（図示せず）内の燃焼温度が低下することで、排ガス中のＮＯｘが減少する。
【００２３】
ＥＧＲ管９には、これを開閉するＥＧＲ制御弁１０（ＥＧＲバルブ）が設けられている。このＥＧＲ制御弁１０は、常閉式のリニア電磁弁であり、弁体１０ａと、この弁体１０ａを閉じ側に付勢する復帰バネ（図示せず）と、弁体１０ａを開き側に駆動するリニアソレノイド１０ｂ（ソレノイド）を有している。
【００２４】
また、ＥＧＲ制御弁１０は、リニアソレノイド１０ｂへの非通電時には復帰バネの付勢力によって全閉状態に保持されており、さらに、作動時におけるバルブリフト量（ＥＧＲバルブの開度）は、ＥＣＵ２の制御に基づいてリニアソレノイド１０ｂのコイル１０ｃに供給される電流のデューティ比ＤＯＵＴＥ（制御入力）に応じてリニアに変化する。この場合、ＥＧＲ制御弁１０のバルブリフト量が大きいほど、ＥＧＲ管９を介して吸気管４に環流される排ガスの量、すなわちＥＧＲガスの量がより多くなる。なお、前述した吸気温ＴＡは、コイル１０ｃが外気に晒されるように設けられていて、コイル１０ｃの温度（以下「コイル温度」という）を表すことから、コイル温度パラメータとして用いられる。
【００２５】
さらに、ＥＧＲ制御弁１０には、バルブリフト量センサ２５（バルブ開度検出手段）が取り付けられている。このバルブリフト量センサ２５は、ＥＧＲ制御弁１０の実際のバルブリフト量（以下「実バルブリフト量」という）ＬＡＣＴ（検出されたＥＧＲバルブの開度）を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２６】
また、排気管７の触媒装置８よりも上流側には、ＬＡＦセンサ２６が設けられている。このＬＡＦセンサ２６は、排ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、その酸素濃度に比例する検出信号をＥＣＵ２に出力する。さらに、ＥＧＲ制御弁１０のリニアソレノイド１０ｂなどに電力を供給するバッテリ（図示せず）の電圧（以下「バッテリ電圧」という）ＶＢは、ＥＣＵ２によって検出される。
【００２７】
ＥＣＵ２（目標開度決定手段、制御入力決定手段およびコイル抵抗値推定手段）は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種のセンサ２１〜２６からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、ＥＧＲガスの量を制御するＥＧＲガス制御処理を実行する。
【００２８】
次いで、この処理の概要について説明すると、本処理では、実バルブリフト量ＬＡＣＴが後述する目標バルブリフト量ＬＣＭＤ（目標開度）になるようにデューティ比ＤＯＵＴＥをフィードバック制御（以下「Ｆ／Ｂ制御」という）することで、ＥＧＲガスの量が制御される。また、ＥＧＲ制御弁１０の全閉状態からの開弁開始時には、デューティ比ＤＯＵＴＥが吸気温ＴＡにさらに応じて決定される。
【００２９】
次に、このＥＧＲガス制御処理について、図２〜図５を参照しながら説明する。なお、本処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、実行条件成立フラグＦ＿ＥＧＲが「１」であるか否かを判別する。この実行条件成立フラグＦ＿ＥＧＲは、エンジン３の運転状態が次の（ａ）〜（ｅ）の条件のいずれかに該当するときには、ＥＧＲの実行によりエンジン３の始動性や運転性を損なうおそれがあるため、ＥＧＲの実行条件が成立していないとして、「０」にセットされ、それ以外のときには、「１」にセットされる。
（ａ）エンジン３の始動時であるとき
（ｂ）ＬＡＦセンサ２６を用いた空燃比Ｆ／Ｂ制御中でないとき
（ｃ）減速時のフューエルカット運転中のとき
（ｄ）エンジン回転数ＮＥが非常に大きいとき
（ｅ）冷間始動時など、エンジン水温ＴＷが非常に低いとき
【００３０】
前記ステップ１の答がＮＯで、ＥＧＲの実行条件が成立していないときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１の答がＹＥＳで、ＥＧＲの実行条件が成立しているときには、ダウンカウント式の制御周期タイマのタイマ値ＴＥＥＧＲＦＢが、値０であるか否かを判別する（ステップ２）。なお、このタイマ値ＴＥＥＧＲＦＢは、エンジン３の始動時に値０に初期化される。
【００３１】
このステップ２の答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳのときには、制御周期タイマのタイマ値ＴＥＥＧＲＦＢを、所定時間ＴＭＥＥＧＲＦＢ（例えば１０ｓｅｃ）にセットする（ステップ３）。以上のような上記ステップ２および３の実行により、このステップ３以降の処理が、所定時間ＴＭＥＥＧＲＦＢが経過するごとに実行される。
【００３２】
次いで、目標バルブリフト量ＬＣＭＤが値０であるか否かを判別する（ステップ４）。この目標バルブリフト量ＬＣＭＤは、図４に示すＬＣＭＤ決定処理のステップ４１において、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて、マップ（図示せず）を検索することによって決定される。上記ステップ４の答がＹＥＳで、目標バルブリフト量ＬＣＭＤが値０のときには、ステップ５および６において、デューティ比ＤＯＵＴＥのＦ／Ｂ制御の積分項ＤＢＩおよびデューティ比ＤＯＵＴＥを値０にそれぞれ設定し、本処理を終了する。このように、目標バルブリフト量ＬＣＭＤが値０のときには、デューティ比ＤＯＵＴＥを値０に設定することにより、ＥＧＲ制御弁１０が全閉状態に制御される。
【００３３】
一方、前記ステップ４の答がＮＯで、ＬＣＭＤ＞０のときには、そのときの積分項ＤＢＩを、積分項の前回値ＤＢＩＺとしてシフトする（ステップ７）。次いで、この前回値ＤＢＩＺが値０であるか否かを判別する（ステップ８）。
【００３４】
この答がＹＥＳで、ＤＢＩＺ＝０で、かつＬＣＭＤ＞０（Ｓ４：ＮＯ）のとき、すなわち、前回時にＥＧＲ制御弁１０が全閉状態に制御されていて、今回の目標バルブリフト量ＬＣＭＤが値０でないときには、今回がＥＧＲ制御弁１０の全閉状態からの開弁開始時であるとして、ステップ９〜１３において、開弁開始時用の制御を行う。まず、ステップ９では、吸気温ＴＡが、所定の第１吸気温ＴＨ（例えば２５℃）以上であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、吸気温ＴＡが高いときには、積分項の前回値ＤＢＩＺを、所定の第１補正項ＤＢＩＺ１（例えば３２％）に設定した（ステップ１０）後、後述するステップ１４に進む。
【００３５】
一方、上記ステップ９の答がＮＯのときには、吸気温ＴＡが上記第１吸気温ＴＨよりも低い所定の第２吸気温ＴＬ（例えば０℃）以下であるか否かを判別する（ステップ１１）。この答がＮＯ、すなわち、ＴＬ＜ＴＡ＜ＴＨのときには、前回値ＤＢＩＺを、上記第１補正項ＤＢＩＺ１よりも小さな所定の第２補正項ＤＢＩＺ２（例えば２６．５％）に設定した（ステップ１２）後、後述するステップ１４に進む。
【００３６】
一方、上記ステップ１１の答がＹＥＳで（ＴＡ≦ＴＬ）、吸気温ＴＡが低いときには、前回値ＤＢＩＺを、上記第２補正項ＤＢＩＺ２よりも小さな所定の第３補正項ＤＢＩＺ３（例えば２３．５％）に設定した（ステップ１３）後、後述するステップ１４に進む。以上のように、前回値ＤＢＩＺは、吸気温ＴＡが高いほどより大きな値に設定される。
【００３７】
一方、前記ステップ８の答がＮＯで、ＤＢＩＺ≠０のとき、すなわち、今回がＥＧＲ制御弁１０の開弁開始時でないときには、前記ステップ９〜１３をスキップし、ステップ１４に進む。
【００３８】
このステップ１４では、目標バルブリフト量ＬＣＭＤから実バルブリフト量ＬＡＣＴを減算することによって、リフト量偏差ＤＬを算出する。次いで、ステップ１５において、このリフト量偏差ＤＬに所定のＰ項ゲインＫＢＰＥ（例えば値１２８．０）を乗算することによって、比例項ＤＢＰを算出する。次に、ステップ１６において、リフト量偏差ＤＬに所定のＩ項ゲインＫＢＩＥ（例えば値２１．０）を乗算した値に、前記ステップ７またはステップ１０〜１３で設定した前回値ＤＢＩＺを加算することによって、積分項ＤＢＩを算出する。
【００３９】
次いで、ステップ１７〜２５において、算出した積分項ＤＢＩと、これと上記ステップ１５で算出した比例項ＤＢＰとの和である暫定デューティ比ＤＢのリミット処理を実行する。まず、ステップ１７では、積分項ＤＢＩが、所定の上限値ＤＢＬＭＴＨＥ（例えば１００％）以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、積分項ＤＢＩが過大であるときには、積分項ＤＢＩおよび暫定デューティ比ＤＢを、上限値ＤＢＬＭＴＨＥにそれぞれ設定した（ステップ１８および１９）後、後述するステップ２６に進む。
【００４０】
一方、上記ステップ１７の答がＹＥＳで、ＤＢＩ≦ＤＢＬＭＴＨＥのときには、積分項ＤＢＩが、所定の下限値ＤＢＬＭＴＬＥ（例えば０．０２％）以上であるか否かを判別する（ステップ２０）。この答がＮＯで、積分項ＤＢＩが過小であるときには、積分項ＤＢＩおよび暫定デューティ比ＤＢを、下限値ＤＢＬＭＴＬＥにそれぞれ設定した（ステップ２１および２２）後、後述するステップ２６に進む。
【００４１】
一方、上記ステップ２０の答がＹＥＳ、すなわち、ＤＢＬＭＴＬＥ≦ＤＢＩ≦ＤＢＬＭＴＨＥのときには、ステップ２３において、比例項ＤＢＰと積分項ＤＢＩとの和を暫定デューティ比ＤＢとして設定する。
【００４２】
次いで、設定した暫定デューティ比ＤＢが、前記ステップ１７で用いたのと同じ上限値ＤＢＬＭＴＨＥよりも小さいか否かを判別する（ステップ２４）。この答がＮＯで、暫定デューティ比ＤＢが過大であるときには、前記ステップ１９を実行する一方、ＹＥＳのときには、暫定デューティ比ＤＢが、前記ステップ２０で用いたのと同じ下限値ＤＢＬＭＴＬＥよりも大きいか否かを判別する（ステップ２５）。
【００４３】
この答がＮＯで、暫定デューティ比ＤＢが過小であるときには、前記ステップ２２を実行する。一方、上記ステップ２５の答がＹＥＳ、すなわち、ＤＢＬＭＴＬＥ＜ＤＢ＜ＤＢＬＭＴＨＥのときには、ステップ２６に進む。
【００４４】
このステップ２６では、バッテリ電圧ＶＢに応じて、図５に示すＫＤＢＶＢテーブルを検索することにより、電圧補正係数ＫＤＢＶＢを求める。このテーブルでは、電圧補正係数ＫＤＢＶＢは、バッテリ電圧ＶＢが低電圧側の所定の第１電圧ＶＢＬ（例えば１１．０１Ｖ）以下では、所定の最大値ＫＤＢＶＢＭＡＸ（例えば値１．０９）に設定されるとともに、高電圧側の所定の第２電圧ＶＢＨ（例えば１５．０３Ｖ）以上では、所定の最小値ＫＤＢＶＢＭＩＮ（例えば値０．８０）に設定されている。また、電圧補正係数ＫＤＢＶＢは、バッテリ電圧ＶＢが第１電圧ＶＢＬと第２電圧ＶＢＨとの間では、バッテリ電圧ＶＢが小さいほど、より大きな値になるようにリニアに設定されている。
【００４５】
次いで、求めた電圧補正係数ＫＤＢＶＢを暫定デューティ比ＤＢに乗算した値を、デューティ比ＤＯＵＴＥとして決定し（ステップ２７）、本処理を終了する。
【００４６】
以上のように、目標バルブリフト量ＬＣＭＤが、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて決定される（ステップ４１）とともに、目標バルブリフト量ＬＣＭＤと実バルブリフト量ＬＡＣＴとに基づくＦ／Ｂ制御によって、デューティ比ＤＯＵＴＥが決定され（ステップ１５〜２７）、それにより、実バルブリフト量ＬＡＣＴが目標バルブリフト量ＬＣＭＤになるように制御される。
【００４７】
また、ＥＧＲ制御弁１０の全閉状態からの開弁開始時には（ステップ８：ＹＥＳ）、前回値ＤＢＩＺは、積分項ＤＢＩの実際の前回値（＝０）ではなく、吸気温ＴＡが高いほどより大きな値に設定される（ステップ９〜１３）。そして、そのように設定された前回値ＤＢＩＺが、ＥＧＲ制御弁１０の開弁開始時において、積分項ＤＢＩの初期値を決定する際の加算項として用いられ（ステップ１６）、その結果、開弁開始時において、デューティ比ＤＯＵＴＥが、吸気温ＴＡが高いほどより大きな値に決定される。
【００４８】
図６は、吸気温ＴＡ、デューティ比ＤＯＵＴＥおよび実バルブリフト量ＬＡＣＴの三者の関係の一例を示している。コイル温度に対する抵抗値の前述した特性と、前述したように吸気温ＴＡがコイル温度を表すことから、デューティ比ＤＯＵＴＥが同一の条件でも、ＥＧＲ制御弁１０の実バルブリフト量ＬＡＣＴは、吸気温ＴＡが高いほど、より小さくなるという特性を有する。この例では、デューティ比ＤＯＵＴＥが所定値ＤＯＵＴＥαのときの実バルブリフト量ＬＡＣＴは、吸気温ＴＡが第１〜第３所定温度Ｔ１〜Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）のときに、それぞれ第１〜第３リフト量ＬＡＣＴ１〜ＬＡＣＴ３（ＬＡＣＴ３＜ＬＡＣＴ２＜ＬＡＣＴ１）になる。
【００４９】
また、吸気温ＴＡが高いほど、ＥＧＲ制御弁１０を全閉状態から開弁するのに必要なデューティ比ＤＯＵＴＥ（以下「立ち上がりデューティ比」という）は、より大きくなる。この例では、立ち上がりデューティ比は、吸気温ＴＡが第１〜第３所定温度Ｔ１〜Ｔ３のときに、それぞれ第１〜第３のデューティ比ＤＯＵＴＥ１〜ＤＯＵＴＥ３（ＤＯＵＴＥ１＜ＤＯＵＴＥ２＜ＤＯＵＴＥ３）になる。なお、第３所定温度Ｔ３は、吸気温ＴＡがそれ以上高くならない限界の温度を表しており、例えば７０℃である。
【００５０】
以上のような特性から、例えば、前記ステップ１１で用いた第２吸気温ＴＬは、第１所定温度Ｔ１（０℃）に設定されており、前記ステップ９で用いた第１吸気温ＴＨは、第２所定温度Ｔ２（２５℃）に設定されている。また、前記ステップ１０〜１３で積分項の前回値ＤＢＩＺとして設定される第１〜第３補正項ＤＢＩＺ１〜ＤＢＩＺ３は、上記第３〜第１デューティ比ＤＯＵＴＥ３〜ＤＯＵＴＥ１にそれぞれ設定されている。以上のような設定によって、吸気温ＴＡがどのような温度であっても、積分項ＤＢＩを立ち上がりデューティ比を確実に上回るように設定することができ、したがって、開弁開始時において、ＥＧＲ制御弁１０を確実に開弁することができる。
【００５１】
なお、前記ＫＤＢＶＢテーブルにおいて電圧補正係数ＫＤＢＶＢが、バッテリ電圧ＶＢが低いほど、より大きな値に設定されているので、デューティ比ＤＯＵＴＥを、バッテリ電圧ＶＢに応じて過不足なく適切に決定できる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、ＥＧＲ制御弁１０の全閉状態からの開弁開始時に、デューティ比ＤＯＵＴＥを、コイル温度を表す吸気温ＴＡが高いほどより大きな値に決定する。これにより、デューティ比ＤＯＵＴＥを、コイル温度に応じたコイル１０ｃの抵抗値の実際の変化特性に合わせて過不足なく適切に決定することができる。それにより、開弁開始時におけるＥＧＲ制御弁１０の応答性を向上させることができることで、この開始時およびその後において、ＥＧＲガスの量を適切に制御することができる。
【００５３】
また、この開弁開始時における吸気温ＴＡに応じたデューティ比ＤＯＵＴＥの決定を、実バルブリフト量ＬＡＣＴを目標バルブリフト量ＬＣＭＤに一致させるＦ／Ｂ制御と並行して実行するので、前者ＬＡＣＴを後者ＬＣＭＤに迅速に一致させることができ、したがって、ＥＧＲガスの量をより適切に制御することができる。
【００５４】
図７は、ＥＧＲ制御処理の第１変形例を示している。この処理は、前述した図２および図３の処理と比較して、図２の前記ステップ９〜１３の処理のみが異なるので、図２に対応する部分のみを示し、図３に相当する処理は省略するとともに、同じ実行内容のステップについては、同じステップ番号を付している。以下、図２との相違点を中心として説明する。前記ステップ９〜１３に代わるステップ５１では、図８に示すＴＡ−ＤＢＩＺテーブルを吸気温ＴＡに応じて検索することにより、積分項の前回値ＤＢＩＺを求める。このテーブルでは、前回値ＤＢＩＺは、吸気温ＴＡが高いほどより大きな値になるようにリニアに設定されている。これにより、前回値ＤＢＩＺを、吸気温ＴＡに応じてきめ細かく、より適切に設定することができる。その結果、開弁開始時において、ＥＧＲ制御弁１０を確実に開弁できることに加えて、実バルブリフト量ＬＡＣＴと目標バルブリフト量ＬＣＭＤとの偏差を抑えることができる。
【００５５】
図９は、ＥＧＲ制御処理の第２変形例を示している。この処理は、図２および図３の処理と比較して、前記ステップ９〜１３に代えて、ステップ６１および６２を実行する点のみが異なるので、以下、この点を中心として説明する。まず、ステップ６１では、図１０に示すＴＡ−ＥＣＲテーブルを吸気温ＴＡに応じて検索することにより、推定コイル抵抗値ＥＣＲ（推定された抵抗値）を求める。この推定コイル抵抗値ＥＣＲは、吸気温ＴＡに応じて推定したコイル１０ｃの抵抗値を表す。
【００５６】
このテーブルでは、推定コイル抵抗値ＥＣＲは、吸気温ＴＡが高いほど、より大きな値に設定されている。具体的には、推定コイル抵抗値ＥＣＲは、吸気温ＴＡが所定の第１吸気温ＴＡα（例えば０℃）のときには、所定の第１抵抗値ＥＣＲα（例えば６．０Ω）に設定され、所定の第２吸気温ＴＡβ（例えば２０℃）のときには、所定の第２抵抗値ＥＣＲβ（例えば６．６Ω）に設定され、所定の第３吸気温ＴＡγ（例えば４０℃）のときには、所定の第３抵抗値ＥＣＲγ（例えば７．２Ω）に設定されている。また、吸気温ＴＡがこれらの温度以外のときには、推定コイル抵抗値ＥＣＲは補間計算によって求められる。
【００５７】
次いで、ステップ６２において、求めた推定コイル抵抗値ＥＣＲに応じて、図１１に示すＥＣＲ−ＤＢＩＺテーブルを検索することにより、前回値ＤＢＩＺを求める。このテーブルでは、前回値ＤＢＩＺは、推定コイル抵抗値ＥＣＲが大きいほど、より大きな値に設定されている。具体的には、前回値ＤＢＩＺは、推定コイル抵抗値ＥＣＲが第１抵抗値ＥＣＲαのときには、前記第３補正項ＤＢＩＺ３に設定され、第２抵抗値ＥＣＲβのときには、前記第２補正項ＤＢＩＺ２に設定され、第３抵抗値ＥＣＲγのときには、前記第１補正項ＤＢＩＺ１に設定されている。また、推定コイル抵抗値ＥＣＲがこれらの値ＥＣＲα〜γ以外のときには、前回値ＤＢＩＺは補間計算によって求められる。
【００５８】
このように、吸気温ＴＡに応じて推定された推定コイル抵抗値ＥＣＲが大きいほど、前回値ＤＢＩＺをより大きな値に設定することにより、デューティ比ＤＯＵＴＥをより大きな値に決定するので、前述した図２の処理による効果を同様に得ることができる。
【００５９】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、ＥＧＲガスの量を制御するためのＥＧＲバルブとして、常閉式のものを用いたが、これに代えて、常開式のものを用いてもよい。また、実施形態では、ＥＧＲバルブを駆動するソレノイドとして、リニアソレノイド１０ｂを用いたが、これに代えて、ＯＮ／ＯＦＦタイプのソレノイドを用いるとともに、その開弁時間をＥＧＲバルブの開度として制御するようにしてもよい。
【００６０】
さらに、実施形態では、ソレノイドへの制御入力として、デューティ比ＤＯＵＴＥを用いたが、これに代えて、ＥＧＲ制御弁１０に電力を供給するバッテリの電圧を用いてもよい。また、実施形態では、コイル温度パラメータとして、吸気温ＴＡを用いたが、コイル１０ｃの温度を表すものであれば、その他のパラメータを用いてもよい。例えば、コイル１０ｃは外気に晒されているため、外気の温度はコイル温度に相当するので、コイル温度パラメータとして、外気温を用いてもよく、また、コイル１０ｃに温度センサを設け、この温度センサで直接、検出したコイルの温度を用いてもよいことはもちろんである。
【００６１】
さらに、本発明は、クランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンを含む、様々な産業用の内燃機関のＥＧＲ制御装置に適用することが可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  ＥＧＲ制御装置
２  ＥＣＵ（目標開度決定手段、制御入力決定手段、コイル抵
抗値推定手段）
３  エンジン
４  吸気管（吸気系）
１０  ＥＧＲ制御弁（ＥＧＲバルブ）
１０ｂ  リニアソレノイド（ソレノイド）
１０ｃ  コイル
２１  エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
２３  吸気管内絶対圧センサ（運転状態検出手段）
２４  吸気温センサ（コイル温度パラメータ検出手段）
２５  バルブリフト量センサ（バルブ開度検出手段）
ＤＯＵＴＥ  デューティ比（制御入力）
ＬＡＣＴ  実バルブリフト量（検出されたＥＧＲバルブの開度）
ＬＣＭＤ  目標バルブリフト量（目標開度）
ＴＡ  吸気温（コイル温度パラメータ）
ＥＣＲ  推定コイル抵抗値（推定された抵抗値）
【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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