(57)【要約】【課題】周波数解析を用いて、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるようにＥＧＲバルブの開度を適切に調節する。【解決手段】周波数解析を用いて、筒内圧センサ１４の出力信号から、周波数毎に加振力を算出する。算出された加振力がピークとなる共鳴１次周波数から、目標ＥＧＲ率に応じて定めた目標共鳴１次周波数を減じた値を第１の差、共鳴１次周波数における加振力から、目標共鳴１次周波数に応じて定めた目標加振力を減じた値を第２の差、共鳴１次周波数よりも周波数が低い低周波数における低周波域加振力から、低周波数について目標ＥＧＲ率に応じて定めた目標低周波域加振力を減じた値を第３の差とする。第１の差が正値、第２の差が負値、第３の差が負値である場合に、ＥＧＲバルブの開度を現開度よりも大きくする。第１の差が負値、第２の差が正値、第３の差が正値である場合に、ＥＧＲバルブの開度を現開度よりも小さくする。【選択図】図３
2016188628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内の圧力に応じた信号を出力する筒内圧センサと、
前記気筒に接続された排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、
周波数解析を用いて、前記筒内圧センサの出力信号から、周波数毎に加振力を算出する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段により算出された加振力がピークとなる共鳴１次周波数から、目標ＥＧＲ率又は目標ＥＧＲ量に応じて定めた目標共鳴１次周波数を減じた値を第１の差、前記共鳴１次周波数における加振力から、前記目標共鳴１次周波数に応じて定めた目標加振力を減じた値を第２の差、前記共鳴１次周波数よりも周波数が低い低周波数における低周波域加振力から、前記低周波数について前記目標ＥＧＲ率又は前記目標ＥＧＲ量に応じて定めた目標低周波域加振力を減じた値を第３の差とし、前記第１の差が正値、前記第２の差が負値、および前記第３の差が負値である場合に、前記ＥＧＲバルブの開度を現開度よりも大きくする手段と、
前記第１の差が負値、前記第２の差が正値、および前記第３の差が正値である場合に、前記ＥＧＲバルブの開度を前記現開度よりも小さくする手段と、
を備え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】
この発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、内燃機関の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側に還流させて、再び燃焼室へ導入するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置が知られている。ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路を接続するＥＧＲ通路を備える。ＥＧＲ通路には、開閉制御可能なＥＧＲバルブが設けられている。また、特許文献１には、予混合燃焼割合の推定値に基づいてＥＧＲ率を制御する構成が開示されている。
【０００３】
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６１７９６号公報
【特許文献２】特開昭５８−６２３４９号公報
【特許文献３】特開平３−３９１８４号公報
【特許文献４】特開２０１１−４３１２５号公報
【特許文献５】特開平９−２２８８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今後、排気制約が厳しくなる中で、より高精度のＥＧＲ制御が必要となる。高精度のＥＧＲ制御を実現するために、各気筒における実ＥＧＲ率を算出できることが望まれる。気筒単位でのＥＧＲ率の算出手法について、発明者は、鋭意研究の末、他の燃焼状態を変えずに、ＥＧＲ率のみを変化させた場合における周波数特性（周波数と加振力の関係）の変化を見出した。具体的には、ＥＧＲ率を高めると、燃焼室径に基づいて定まる共鳴１次周波数のピーク位置が低周波側に移動し、ピーク位置における加振力が大きくなる。逆に、ＥＧＲ率を低めると、共鳴１次周波数のピーク位置が高周波側に移動し、ピーク位置における加振力が小さくなる。これに加えて、３ｋＨｚ付近の低周波域の加振力は、ＥＧＲ率を高めると大きくなり、ＥＧＲ率を低めると小さくなることも見出した。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、周波数解析を用いて、筒内圧センサの出力信号から実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率とのズレを判断し、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるようにＥＧＲバルブの開度を適切に調節することができる内燃機関の制御装置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】
【０００７】
この発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の気筒内の圧力に応じた信号を出力する筒内圧センサと、
前記気筒に接続された排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、
周波数解析を用いて、前記筒内圧センサの出力信号から、周波数毎に加振力を算出する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段により算出された加振力がピークとなる共鳴１次周波数から、目標ＥＧＲ率又は目標ＥＧＲ量に応じて定めた目標共鳴１次周波数を減じた値を第１の差、前記共鳴１次周波数における加振力から、前記目標共鳴１次周波数に応じて定めた目標加振力を減じた値を第２の差、前記共鳴１次周波数よりも周波数が低い低周波数における低周波域加振力から、前記低周波数について前記目標ＥＧＲ率又は前記目標ＥＧＲ量に応じて定めた目標低周波域加振力を減じた値を第３の差とし、前記第１の差が正値、前記第２の差が負値、および前記第３の差が負値である場合に、前記ＥＧＲバルブの開度を現開度よりも大きくする手段と、
前記第１の差が負値、前記第２の差が正値、および前記第３の差が正値である場合に、前記ＥＧＲバルブの開度を前記現開度よりも小さくする手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、周波数解析を用いて、筒内圧センサの出力信号から実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率とのズレを判断することができる。そして、ズレの状態に応じて、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるようにＥＧＲバルブの開度を適切に調節することができる。そのため、排気性能や燃費の悪化を抑制することができる。特に、本発明によれば、各気筒について周波数解析を行うことができるため、気筒毎にバラツキがある実ＥＧＲ率を個別に計測し、各気筒に対応するＥＧＲバルブを個別に制御することができる。そのため、各気筒における実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけることができる。よって、今後、排気制約が厳しくなる中で、高精度のＥＧＲ制御が可能となる。加えて、筒内圧センサの出力信号を用いることで、高い頻度（例えば、１サイクル毎）でＥＧＲバルブを制御でき、高精度のＥＧＲ制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその吸排気系の概略構成を説明するための図である。
【図２】筒内圧センサ１４の出力信号を周波数解析した結果の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るシステムにおいて、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】凝縮水が発生しやすい運転領域について説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るシステムにおいて、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１１】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその吸排気系の概略構成を説明するための図である。図１に示すシステムは内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、４つの気筒１２を有する。図１には、４つの気筒１２が示されているが、気筒数はこれに限定されるものではない。各気筒１２には、筒内圧に応じた信号を出力する筒内圧センサ１４が設けられている。
【００１２】
内燃機関１０には、インテークマニホールド１６およびエキゾーストマニホールド１８が接続されている。インテークマニホールド１６には、吸気通路２０が接続されている。エキゾーストマニホールド１８には、排気通路２２が接続されている。なお、本実施の形態においては、インテークマニホールド１６および吸気通路２０が、本発明に係る吸気通路に相当し、エキゾーストマニホールド１８および排気通路２２が、本発明に係る排気通路に相当する。
【００１３】
吸気通路２０には、ターボチャージャ２４のコンプレッサ２４ａが設置されている。排気通路２２には、ターボチャージャ２４のタービン２４ｂが設置されている。
【００１４】
吸気通路２０におけるコンプレッサ２４ａより下流側には、インタークーラ（図示省略）、およびスロットルバルブ（図示省略）が設けられている。吸気通路２０におけるコンプレッサ２４ａより上流側には、エアフローメータ（図示省略）が設けられている。
【００１５】
排気通路２２におけるタービン２４ｂより下流側には、触媒（図示省略）が設けられている。
【００１６】
内燃機関１０の吸排気系には、排気系を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に導入し再循環させるためのＥＧＲシステムが設けられている。本実施形態に係るＥＧＲシステムは、高圧ＥＧＲ装置２６および低圧ＥＧＲ装置２８を備えている。
【００１７】
高圧ＥＧＲ装置２６は、高圧ＥＧＲ通路３０、高圧ＥＧＲクーラ３２、および高圧ＥＧＲバルブ３４を備えている。高圧ＥＧＲ通路３０は、その上流端がエキゾーストマニホールド１８に接続されており、その下流端がインテークマニホールド１６に接続されている。具体的には、高圧ＥＧＲ通路３０の下流部には、気筒毎に分岐した複数の通路が形成されている。同様に、インテークマニホールド１６の下流部には、気筒毎に分岐した複数の通路が形成されている。高圧ＥＧＲ通路３０の下流部に形成された各通路は、インテークマニホールド１６の下流部に形成された各通路にそれぞれ接続されている。高圧ＥＧＲ通路３０の下流部に形成された各通路には、高圧ＥＧＲバルブ３４がそれぞれ設けられている。
【００１８】
本実施形態では、高圧ＥＧＲ通路３０を通ってエキゾーストマニホールド１８からインテークマニホールド１６に導入されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲガスと称する場合もある。高圧ＥＧＲバルブ３４は、その開度を変更することで、高圧ＥＧＲ通路３０の流路断面積を変更し、インテークマニホールド１６に導入される高圧ＥＧＲガスの流量（高圧ＥＧＲガス量）を調節する。
【００１９】
高圧ＥＧＲ通路３０には、高圧ＥＧＲクーラ３２が設けられている。高圧ＥＧＲクーラ３２は、高圧ＥＧＲ通路３０を流れる高圧ＥＧＲガスと内燃機関１０の冷却水との間で熱交換を行うことで、高圧ＥＧＲガスを冷却する。
【００２０】
低圧ＥＧＲ装置２８は、低圧ＥＧＲ通路３５、低圧ＥＧＲクーラ３６、および低圧ＥＧＲバルブ３７を備えている。低圧ＥＧＲ通路３５は、その上流端がタービン２４ｂよりも下流側かつ触媒よりも上流側の排気通路２２に接続されており、その下流端がエアフローメータよりも下流側かつコンプレッサ２４ａよりも上流側の吸気通路２０に接続されている。
【００２１】
本実施形態では、低圧ＥＧＲ通路３５を通って排気通路２２から吸気通路２０に導入されるＥＧＲガスを低圧ＥＧＲガスと称する場合もある。低圧ＥＧＲ通路３５には、低圧ＥＧＲクーラ３６が設けられている。低圧ＥＧＲクーラ３６は、低圧ＥＧＲ通路３５を流れる低圧ＥＧＲガスと内燃機関１０の冷却水との間で熱交換を行うことで、低圧ＥＧＲガスを冷却する。
【００２２】
低圧ＥＧＲクーラ３６よりも下流側の低圧ＥＧＲ通路３５には、低圧ＥＧＲバルブ３７が設けられている。低圧ＥＧＲバルブ３７は、その開度を変更することで、低圧ＥＧＲ通路３５の流路断面積を変更し、吸気通路２０に導入される低圧ＥＧＲガスの流量（低圧ＥＧＲガス量）を調節する。
【００２３】
以上説明したように構成された内燃機関１０にはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５０が併設されている。ＥＣＵ５０は、各種プログラムやデータを記憶するメモリ、各種プログラムを実行し演算するプロセッサ、各種プログラムの演算に用いられるデータを入力する入力インタフェース、各種プログラムの演算結果に基づいた指示を出力する出力インタフェースを備える。
【００２４】
ＥＣＵ５０の入力インタフェースには、上述したエアフローメータ、筒内圧センサ１４に加え、エンジン回転速度に応じた信号を出力するクランク角センサ、アクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ等の内燃機関１０の運転状態を取得するための各種センサが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力インタフェースには、上述したスロットルバルブ、高圧ＥＧＲバルブ３４、低圧ＥＧＲバルブ３７に加え、気筒内に燃料を供給するための燃料噴射装置（図示上略）等の内燃機関１０の運転状態を制御するための各種アクチュエータが電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサの出力信号と上述の各種プログラムとに基づいて上記各種アクチュエータを駆動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御する。また、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１４の出力信号を、クランク角度と同期させてＡＤ変換して取得する機能を有している。これにより、ＡＤ変換の分解能が許す範囲で、任意のクランク角タイミングにおける筒内圧に応じた信号を検出することができる。
【００２５】
［実施の形態１における特徴的制御］
本実施形態のシステムでは、ＥＣＵ５０は、取得した運転状態に応じた目標ＥＧＲ率を決定し、目標ＥＧＲ率を達成するように、上述した各種アクチュエータの動作量を決定する。また、ＥＣＵ５０は、周波数解析を用いて、筒内圧センサ１４の出力信号から、周波数毎に加振力を算出する周波数解析処理を実行する。周波数解析の手法として、例えばフーリエ変換をベースとしたスペクトル解析が用いられる。スペクトル解析により、元の信号について、どの様な周波数成分がどの程度分布しているのかを知ることができる。
【００２６】
発明者の鋭意研究によって、他の燃焼状態を変えずに、ＥＧＲ率のみを変化させた場合における周波数特性（周波数と加振力の関係）の変化が分かった。具体的には、ＥＧＲ率を高めると、燃焼室径に基づいて定まる共鳴１次周波数のピーク位置が低周波側に移動し、ピーク位置における加振力が大きくなる。逆に、ＥＧＲ率を低めると、共鳴１次周波数のピーク位置が高周波側に移動し、ピーク位置における加振力が小さくなることが分かった。これに加えて、３ｋＨｚ付近の低周波域の加振力は、ＥＧＲ率を高めると大きくなり、ＥＧＲ率を低めると小さくなることも分かった。
【００２７】
図２は、筒内圧センサ１４の出力信号を周波数解析した結果の一例を示す図である。図２の実線６０は、目標ＥＧＲ率に応じた周波数特性であり、ＥＣＵ５０に予め記憶された周波数特性である。破線６２は、実ＥＧＲ率に応じた周波数特性であり、ＥＣＵ５０が周波数解析を用いて筒内圧センサ１４の出力信号から算出した周波数特性である。図２の破線６２に示す周波数特性は、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に比して高い場合の周波数特性である。実線６０と破線６２とのズレで示されるように、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に比して高い場合には、共鳴１次周波数のピーク位置が低周波側に移動し、ピーク位置における加振力が大きくなり、３ｋＨｚ付近の低周波数の加振力は大きくなる。
【００２８】
ところで、図２においては、低周波数を３ｋＨｚ付近の周波数をとしているがこれに限定されるものではない。低周波数は、本発明を適用する内燃機関の構成によって異なり、共鳴１次周波数よりも低い周波数であり、例えば５ｋＨｚ以下の周波数である。
【００２９】
なお、共鳴周波数の算出式は次式で表わされる。
【数１】
2016188628.tif 000003
ここで、
ｃ：音速
κ：比熱比
Ｒ：気体定数
Ｔ：絶対温度
Ｆ：共鳴周波数
Ｄ：径の長さ（例えば燃焼室径）
α：モード係数（１次の場合は１、２次の場合は２）
【００３０】
本実施形態のシステムでは、ＥＣＵ５０は、上述した周波数特性の変化から実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率とのズレを判定し、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるように高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を制御する。
【００３１】
具体的に説明する。以下の説明において、周波数解析処理により算出された加振力がピークとなる共鳴１次周波数Ｆｃｌｆから、目標ＥＧＲ率に応じて定めた目標共鳴１次周波数Ｆｃｌｆｔを減じた値を第１の差と称する。共鳴１次周波数Ｆｃｌｆにおける加振力Ｆｃｌｅから、目標共鳴１次周波数Ｆｃｌｆｔに応じて定めた目標加振力Ｆｃｌｅｔを減じた値を第２の差と称する。共鳴１次周波数Ｆｃｌｆよりも周波数が低い低周波数（例えば３ｋＨｚ付近）における低周波域加振力Ｆｌｅから、この低周波数について目標ＥＧＲ率に応じて定めた目標低周波域加振力Ｆｌｅｔを減じた値を第３の差と称する。また、ＥＣＵ５０は、目標ＥＧＲ率毎に、対応する目標共鳴１次周波数Ｆｃｌｆｔ、目標加振力Ｆｃｌｅｔ、目標低周波域加振力Ｆｌｅｔを記憶している。また、上述の低周波数は、内燃機関の構成に応じて予め定められているものとする。
【００３２】
ここで、第１の差が正値、第２の差が負値、および第３の差が負値である場合に、実ＥＧＲ率は目標ＥＧＲ率に比して低いと判断できる。この場合、ＥＣＵ５０は、高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を現開度よりも大きくする制御信号を出力する。
【００３３】
また、第１の差が負値、第２の差が正値、および第３の差が正値である場合に、実ＥＧＲ率は目標ＥＧＲ率に比して高いと判断できる。この場合、ＥＣＵ５０は、高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を現開度よりも小さくする制御信号を出力する。
【００３４】
なお、第１〜第３の差の絶対値が大きいほど、高圧ＥＧＲバルブ３４の開度の変化量を大きく設定してもよい。
【００３５】
（フローチャート）
図３は、上述の動作を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本制御ルーチンは、各気筒について所定のサイクル毎に繰り返し実行される。
【００３６】
図３に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、ＥＣＵ５０は、現運転領域（負荷、回転速度）がＥＧＲ導入領域であるか否かを判定する。ＥＣＵ５０には、運転領域と目標ＥＧＲ率との関係を定めたマップ等が予め記憶されている。現運転領域に対応する目標ＥＧＲ率が０より高い場合にＥＧＲ導入領域であると判定可能である。
【００３７】
ステップ１０２において、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１４に圧縮・膨張工程における筒内圧を計測させ、筒内圧センサ１４の出力信号を入力する。
【００３８】
ステップ１０４において、ＥＣＵ５０は、周波数解析を用いて、筒内圧センサ１４の出力信号から、周波数毎に加振力を算出する。
【００３９】
ステップ１０６において、ＥＣＵ５０は、周波数解析処理により算出された加振力がピークとなる共鳴１次周波数Ｆｃｌｆ、共鳴１次周波数Ｆｃｌｆにおける加振力Ｆｃｌｅ、および共鳴１次周波数Ｆｃｌｆよりも周波数が低い低周波数における低周波域加振力Ｆｌｅを検出する。上述の低周波数は、内燃機関の構成に応じて予め定められＥＣＵ５０に記憶されている。
【００４０】
ステップ１０８において、ＥＣＵ５０は、目標ＥＧＲ率に応じて定めた目標共鳴１次周波数Ｆｃｌｆｔ、目標共鳴１次周波数Ｆｃｌｆｔに応じて定めた目標加振力Ｆｃｌｅｔ、および低周波数について目標ＥＧＲ率に応じて定めた目標低周波域加振力Ｆｌｅｔを読み出す。目標共鳴１次周波数Ｆｃｌｆｔ、目標加振力Ｆｃｌｅｔ、目標低周波域加振力Ｆｌｅｔは、目標ＥＧＲ率毎に予め定められＥＣＵ５０に記憶されている。
【００４１】
ステップ１１０において、ＥＣＵ５０は、上述した第１の差が正値（Ｆｃｌｆ＞Ｆｃｌｆｔ）、第２の差が負値（Ｆｃｌｅ＜Ｆｃｌｅｔ）、および第３の差が負値（Ｆｌｅ＜Ｆｌｅｔ）であるか否かを判定する。判定条件が成立する場合には、実ＥＧＲ率は目標ＥＧＲ率に比して低い状態にある。この場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１１２の処理に進む。
【００４２】
ステップ１１２において、ＥＣＵ５０は、高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を現開度よりも大きくする制御信号を出力する。その後、本ルーチンは終了され、次サイクルにおいて再実行される。
【００４３】
ステップ１１０において、判定条件が成立しない場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１１４の処理に進む。ステップ１１４において、ＥＣＵ５０は、第１の差が負値（Ｆｃｌｆ＜Ｆｃｌｆｔ）、第２の差が正値（Ｆｃｌｅ＞Ｆｃｌｅｔ）、および第３の差が正値（Ｆｌｅ＞Ｆｌｅｔ）であるか否かを判定する。判定条件が成立する場合には、実ＥＧＲ率は目標ＥＧＲ率に比して高い状態にある。この場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１１６の処理に進む。
【００４４】
ステップ１１６において、ＥＣＵ５０は、高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を現開度よりも小さくする制御信号を出力する。その後、本ルーチンは終了され、次サイクルにおいて再実行される。
【００４５】
以上説明したように、図３に示すルーチンによれば、周波数解析を用いて、筒内圧センサ１４の出力信号から実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率とのズレを判断することができる。そして、ズレの状態に応じて、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるように高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を適切に調節することができる。特に、本発明によれば、各気筒について周波数解析を行うことができるため、気筒毎にバラツキがある実ＥＧＲ率を個別に計測し、各気筒に対応する高圧ＥＧＲバルブ３４を個別に制御することができる。そのため、各気筒における実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけることができる。よって、今後、排気制約が厳しくなる中で、高精度のＥＧＲ制御が可能となる。加えて、筒内圧センサの出力信号を用いることで、高い頻度（例えば、１サイクル毎）で高圧ＥＧＲバルブ３４を制御でき、高精度のＥＧＲ制御が可能となる。
【００４６】
（変形例）
上述した実施の形態１のシステムにおいては、気筒毎に設けられた高圧ＥＧＲバルブ３４を個別に制御することで、気筒毎に好適なＥＧＲ制御を実現できる。ところで、本発明は、高圧ＥＧＲバルブ３４が気筒毎に設けられていない内燃機関においても適用できる。例えば、高圧ＥＧＲ通路３０に１つの高圧ＥＧＲバルブ３４が設けられた構成であっても適用できる。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００４７】
なお、上述した実施の形態１のシステムにおいては、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に一致させるように制御しているが、実ＥＧＲ率は実ＥＧＲ量であってもよく、目標ＥＧＲ率は目標ＥＧＲ量であってもよい。
【００４８】
実施の形態２．
［実施の形態２のシステム構成］
次に、図４〜図５を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図５のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００４９】
［実施の形態２における特徴的制御］
上述した実施の形態１では、気筒内のＥＧＲ率によって異なる周波数特性を用いて実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるＥＧＲ制御を実現している。ところで、周波数特性のズレの要因として凝縮水の発生も考えられる。そこで、実施の形態２では、凝縮水が発生しやすい運転領域以外の運転領域において、実施の形態１と同様のＥＧＲ制御を行うこととする。
【００５０】
図４は、凝縮水が発生しやすい運転領域について説明するための図である。図４の破線領域は、低回転、かつ中・高負荷領域を示す。低回転、中・高負荷領域では、高回転領域に比して目標ＥＧＲ率が低くインテークマニホールド１６内の温度が低い。また、排気空燃比が低く水の発生量が多い。そのため、凝縮水が発生し蒸発しにくい。そこで、実施の形態２のシステムでは、凝縮水が発生しにくい、低回転、中・高負荷領域以外の運転領域において周波数解析を用いたＥＧＲ制御を行うこととした。
【００５１】
（フローチャート）
図５は、上述の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ステップ１０１の処理がステップ１００とステップ１０２との間に追加されている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。以下、図５において、図３に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００５２】
図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１００の処理後、ステップ１０１の処理を実行する。ステップ１０１において、ＥＣＵ５０は、低回転、かつ中・高負荷域、かつ定常運転であるか否かを判定する。判定条件が成立する場合には、本ルーチンは終了され、次サイクルにおいて再実行される。一方、ステップ１０１において、判定条件が成立しない場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１０２以降の処理を実行する。
【００５３】
以上説明したように、図５に示すルーチンによれば、凝縮水が発生しやすい運転領域以外の運転領域において、周波数解析を用いて、筒内圧センサ１４の出力信号から実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率とのズレを判断することができる。そして、ズレの状態に応じて、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるように高圧ＥＧＲバルブ３４の開度を適切に調節することができる。そのため、実施の形態２のシステムによれば、凝縮水の発生による周波数特性のズレへの影響を取り除いて、実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率とのズレを実施の形態１に比して精度高く算出することができるため、高精度のＥＧＲ制御が可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  内燃機関
１２  気筒
１４  筒内圧センサ
１６  インテークマニホールド
１８  エキゾーストマニホールド
２０  吸気通路
２２  排気通路
２４  ターボチャージャ
２４ａ  コンプレッサ
２４ｂ  タービン
２６  高圧ＥＧＲ装置
２８  低圧ＥＧＲ装置
３０  高圧ＥＧＲ通路
３２  高圧ＥＧＲクーラ
３４  高圧ＥＧＲバルブ
３５  低圧ＥＧＲ通路
３６  低圧ＥＧＲクーラ
３７  低圧ＥＧＲバルブ
Ｆｃｌｅ  加振力
Ｆｃｌｆ  共鳴１次周波数
Ｆｌｅ  低周波域加振力
【図１】
2016188628.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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