(57)【要約】【課題】ＥＧＲガス流量を正確に算出する。【解決手段】ＥＧＲ通路およびＥＧＲバルブ１を有する内燃機関の制御装置において、ＥＧＲバルブ１の下流側圧力と上流側圧力との比である圧力比と、時間との関係を示す圧力比時間波形のうちの圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の圧力比時間波形を半周期分の正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２によって近似すると共に、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の圧力比時間波形を半周期分の正弦波ＳＷＬ１、ＳＷＬ２によって近似し、正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２の周波数が高いほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、かつ、正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２の振幅が大きいほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、ＥＧＲガス流量を補正する。【選択図】図４
2016205316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒に接続された排気通路と、
前記気筒に接続された吸気通路と、
前記排気通路と前記吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも前記排気通路の側の位置の圧力である上流側圧力を取得する上流側圧力取得部と、
前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも前記吸気通路の側の位置の圧力である下流側圧力を取得する下流側圧力取得部とを具備する内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガス流量を算出するＥＧＲガス流量算出部と、
前記下流側圧力と前記上流側圧力との比である圧力比と、時間との関係を示す圧力比時間波形のうちの圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の圧力比時間波形を半周期分の正弦波によって近似すると共に、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の圧力比時間波形を半周期分の正弦波によって近似する波形近似部と、
前記ＥＧＲガス流量算出部によって算出されるＥＧＲガス流量を補正するＥＧＲガス流量補正部とを前記制御装置に設け、
前記波形近似部による近似に用いられる正弦波の周波数が高いほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、かつ、前記波形近似部による近似に用いられる正弦波の振幅が大きいほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、前記ＥＧＲガス流量補正部によって、ＥＧＲガス流量の補正量が設定され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】
本発明は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブとを有する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気通路（排気マニホールド）と吸気通路（吸気マニホールド）とを接続するＥＧＲ通路（ＥＧＲガス管）と、ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブとを有する内燃機関が知られている。この種の内燃機関の例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された内燃機関では、ＥＧＲバルブ前後の差圧とＥＧＲバルブ開度とからＥＧＲガス流量が算出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９７６８１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、特許文献１に記載された内燃機関では、ＥＧＲガスの慣性および粘性が考慮されないため、ＥＧＲガス流量を正確に算出することができない。
【０００５】
前記問題点に鑑み、本発明は、ＥＧＲガス流量を正確に算出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】
【０００６】
本発明によれば、気筒に接続された排気通路と、
前記気筒に接続された吸気通路と、
前記排気通路と前記吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも前記排気通路の側の位置の圧力である上流側圧力を取得する上流側圧力取得部と、
前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも前記吸気通路の側の位置の圧力である下流側圧力を取得する下流側圧力取得部とを具備する内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガス流量を算出するＥＧＲガス流量算出部と、
前記下流側圧力と前記上流側圧力との比である圧力比と、時間との関係を示す圧力比時間波形のうちの圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の圧力比時間波形を半周期分の正弦波によって近似すると共に、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の圧力比時間波形を半周期分の正弦波によって近似する波形近似部と、
前記ＥＧＲガス流量算出部によって算出されるＥＧＲガス流量を補正するＥＧＲガス流量補正部とを前記制御装置に設け、
前記波形近似部による近似に用いられる正弦波の周波数が高いほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、かつ、前記波形近似部による近似に用いられる正弦波の振幅が大きいほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、前記ＥＧＲガス流量補正部によって、ＥＧＲガス流量の補正量が設定されることを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガス流量を算出するＥＧＲガス流量算出部が設けられている。
ＥＧＲガス流量算出部によって算出されるＥＧＲガス流量では、ＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブよりも吸気通路の側の位置の圧力である下流側圧力と、上流側圧力との比である圧力比が１以上の状態と、圧力比が１以下の状態とが切り替わると、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガスの順流と逆流とが即座に切り替わる（つまり、流れの向きが即座に反転する）ことが前提になっている。
ところが、実際にはＥＧＲガスが慣性および粘性を有するため、圧力比が１以上の状態と、圧力比が１以下の状態とが切り替わっても、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガスの順流と逆流とが即座に切り替わらない（つまり、流れの向きが即座には反転せず、流れの向きの反転が、圧力比の切り替わりに対して応答遅れを有する）ことが、本発明者の鋭意研究により見い出された。
詳細には、本発明者の鋭意研究において、例えば圧力比が１以下の状態から圧力比が１以上の状態に切り替わる場合であって、圧力比が１以下の状態の期間が短い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値が、圧力比が１以下の状態から圧力比が１以上の状態に切り替わる場合であって、圧力比が１以下の状態の期間が長い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値よりも小さくなることが見い出された。
さらに、本発明者の鋭意研究において、圧力比が１以下の状態の期間中の圧力比の時間波形の振幅の絶対値が大きくても、圧力比が１以下の状態の期間が短い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値は、圧力比が１以下の状態の期間が長い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値ほど大きくならないことが見い出された。
これらの点に鑑み、本発明の内燃機関の制御装置では、圧力比と時間との関係を示す圧力比時間波形のうちの圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の圧力比時間波形が半周期分の正弦波によって近似されると共に、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の圧力比時間波形が半周期分の正弦波によって近似される。
さらに、近似に用いられる正弦波の周波数が高いほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、かつ、近似に用いられる正弦波の振幅が大きいほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、ＥＧＲガス流量の補正量が設定される。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲガスの慣性および粘性が考慮されない場合よりも正確にＥＧＲガス流量を算出（推定）することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＥＧＲガス流量を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されるエンジンシステムの一部を示した概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の内燃機関の制御装置におけるＥＧＲガス流量制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】ステップＳ１０２において算出された圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ（ＰＥＧＲＲ）の時間波形の一例を示している。
【図４】図３に示す圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎの時間波形の近似に用いられた正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＬ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ２を示した図である。
【図５】本発明の内燃機関の制御装置のＥＧＲガス流量制御の考え方を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態の内燃機関の制御装置のＥＧＲガス流量補正部４ｃによって実行される補正の考え方を説明するための図である。
【図７】ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ＿ＡＣＴとＥＧＲバルブ１の有効開口面積ＳＥＧＲとの関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されるエンジンシステムの一部を示した概略構成図である。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されるエンジンシステムでは、気筒（図示せず）に接続された排気通路（図示せず）と、気筒に接続された吸気通路（図示せず）と、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路（図示せず）とが設けられている。また、図１に示すように、ＥＧＲバルブ１がＥＧＲ通路に配置されている。
さらに、ＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブ１よりも排気通路の側の位置の圧力である上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）を取得する上流側圧力取得部２として、上流側圧力センサが設けられている。また、ＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブ１よりも吸気通路の側の位置の圧力である下流側圧力Ｐｏｕｔ（ＰＢＡ）を取得する下流側圧力取得部３として、下流側圧力センサが設けられている。
【００１１】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、上流側圧力センサによって上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）が検出され、下流側圧力センサによって下流側圧力Ｐｏｕｔ（ＰＢＡ）が検出されるが、第２の実施形態の内燃機関の制御装置では、代わりに、内燃機関の運転状態から推定される上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）を上流側圧力取得部２によって取得したり、内燃機関の運転状態から推定される下流側圧力Ｐｏｕｔ（ＰＢＡ）を下流側圧力取得部３によって取得したりすることもできる。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、図１に示すように、上流側圧力取得部２および下流側圧力取得部３が制御装置（ＥＣＵ）４外に配置されているが、第２の実施形態の内燃機関の制御装置では、上流側圧力取得部２および下流側圧力取得部３が制御装置４内に配置される。
【００１２】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置におけるＥＧＲガス流量制御を説明する前に、本発明の内燃機関の制御装置のＥＧＲガス流量制御の考え方について説明する。図５は本発明の内燃機関の制御装置のＥＧＲガス流量制御の考え方を説明するための図である。
ＥＧＲバルブ１（図１参照）を通過するＥＧＲガス流量の一般的な算出手法では、ＥＧＲガスの慣性および粘性に伴うＥＧＲガス流量の応答遅れが考慮されない。具体的には、ＥＧＲガス流量算出部４ａ（図１参照）において、例えば下記の式１に基づき、応答遅れが考慮されていないＥＧＲガス流量ＧＥＧＲ’（つまり、補正されていないＥＧＲガス流量ＧＥＧＲ’）が算出される。
【００１３】
【数１】
2016205316.tif 000003
【００１４】
式１において、ＳＥＧＲはＥＧＲバルブ１（図１参照）の有効開口面積を示している。
図７はＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ＿ＡＣＴとＥＧＲバルブ１の有効開口面積ＳＥＧＲとの関係を示した図である。図７に示すように、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ＿ＡＣＴが増加するに従って、ＥＧＲバルブ１の有効開口面積ＳＥＧＲが増加する。
さらに、式１において、Ｐｉｎは上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）に対応している。
詳細には、式１中の上流側圧力Ｐｉｎとして、上流側圧力センサにより検出された上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）が用いられる場合には、検出された上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）の平均値が式１に適用される。また、式１中の上流側圧力Ｐｉｎとして、内燃機関の運転状態から推定される上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）が用いられる場合には、推定された上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）の平均値が式１に適用される。
さらに、式１において、ρｅｇｒ＿ｉｎは排気通路の側からＥＧＲバルブ１を通過するＥＧＲガスの密度を示している。詳細には、ρｅｇｒ＿ｉｎはＥＧＲバルブ１の上流側（排気通路の側）のガス密度を示している。ρｅｇｒ＿ｉｎは、ＥＧＲバルブ１の上流側の圧力Ｐｉｎ、ガス温度、ガス組成から推定することができる。圧力Ｐｉｎは上流側圧力センサによって計測されるか、あるいは、エンジンの運転状態から推定される。また、ガス温度は温度センサ（図示せず）によって計測されるか、あるいは、エンジンの運転状態から推定される。さらに、ガス組成は空燃比から推定される。
また、式１において、Φは圧力関数を示している。圧力関数Φは下記の式２〜式５の関係を有する。式２〜式５において、Ｐｏｕｔは下流側圧力Ｐｏｕｔ（ＰＢＡ）に対応しており、κはＥＧＲガスの比熱比を示している。
【００１５】
順流の場合（つまり、ＥＧＲガスが排気通路の側から吸気通路の側に向かってＥＧＲバルブ１を通過する場合）
【数２】
2016205316.tif 000004
【００１６】
逆流の場合（つまり、ＥＧＲガスが吸気通路の側から排気通路の側に向かってＥＧＲバルブ１を通過する場合）
【数３】
2016205316.tif 000005
【００１７】
式１〜式５に示すように、ＥＧＲガスの慣性および粘性に伴うＥＧＲガス流量の応答遅れが考慮されないＥＧＲガス流量ＧＥＧＲ’では、下流側圧力Ｐｏｕｔ（ＰＢＡ）と上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）との比である圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以上の状態と、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態とが切り替わると、ＥＧＲバルブ１を通過するＥＧＲガスの順流と逆流とが即座に切り替わる（つまり、ＥＧＲガスの流れの向きが即座に反転する）ことが前提になっている。
【００１８】
ところが、実際にはＥＧＲガスが慣性および粘性を有するため、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以上の状態から、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態に切り替わっても、ＥＧＲバルブ１を通過するＥＧＲガスの順流と逆流とが即座に切り替わらない（つまり、ＥＧＲガスの流れの向きが即座には反転せず、ＥＧＲガスの流れの向きの反転が、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎの切り替わりに対して応答遅れを有する）。
そのため、ＥＧＲガス流量の最大値Ｇ１が圧力比の最小値Ｐ１に対して応答遅れを有し、ＥＧＲガス流量の最大値Ｇ２が圧力比の最小値Ｐ２に対して応答遅れを有する。
【００１９】
詳細には、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、本発明者の鋭意研究において、例えば圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態から圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以上の状態に切り替わる場合であって、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が短い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値Ｇ２が、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態から圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以上の状態に切り替わる場合であって、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が長い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値Ｇ１よりも小さくなることが見い出された。
さらに、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、本発明者の鋭意研究において、例えば圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が短い場合における圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間中の圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎの最小値Ｐ２と、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が長い場合における圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間中の圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎの最小値Ｐ１とが互いに等しくても、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が短い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値Ｇ２が、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が長い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値Ｇ１よりも小さくなることが見い出された。
つまり、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間中の圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎの時間波形の振幅の絶対値（＝１−Ｐ２（図５（Ａ）参照））が大きくても、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が短い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値Ｇ２は、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間が長い場合におけるＥＧＲガス流量の最大値Ｇ１ほど大きくならないことが見い出された。
【００２０】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、上述した点が考慮されている。
図２は第１の実施形態の内燃機関の制御装置におけるＥＧＲガス流量制御を説明するためのフローチャートである。
図２に示すように、第１の実施形態の内燃機関の制御装置におけるＥＧＲガス流量制御が開始されると、ステップＳ１０１において、上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）と下流側圧力Ｐｏｕｔ（ＰＢＡ）とが読み込まれる。次いで、ステップＳ１０２では、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ（ＰＥＧＲＲ）（＝ＰＢＡ／ＰＥＸ）が算出される。
図３はステップＳ１０２において算出された圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ（ＰＥＧＲＲ）の時間波形の一例を示している。
【００２１】
次いで、ステップＳ１０３では、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ（ＰＥＧＲＲ）の平均値ＰＥＧＲＲＣが算出される。図３に示す例では、ステップＳ１０３において算出された圧力比の平均値ＰＥＧＲＲＣがほぼ１になる。
次いで、ステップＳ１０４では、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以上の状態の期間中の圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨｎ、および、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間中の圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬｎが設定される。図３に示す例では、ステップＳ１０４において、圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨ１、ＰＥＧＲＲＨ２、および、圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬ１、ＰＥＧＲＲＬ２が設定される。
次いで、ステップＳ１０５では、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以上の状態の期間中の圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨｎの振幅ＤＰＰＬＳＨｎ（＝ＰＥＧＲＲＨｎ−ＰＥＧＲＲＣ）、および、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎが１以下の状態の期間中の圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬｎの振幅ＤＰＰＬＳＬｎ（＝ＰＥＧＲＲＣ−ＰＥＧＲＲＬｎ）が算出される。図３に示す例では、ステップＳ１０５において、振幅ＤＰＰＬＳＨ１（＝ＰＥＧＲＲＨ１−ＰＥＧＲＲＣ）、ＤＰＰＬＳＨ２（＝ＰＥＧＲＲＨ２−ＰＥＧＲＲＣ）、ＤＰＰＬＳＬ１（＝ＰＥＧＲＲＣ−ＰＥＧＲＲＬ１）、ＤＰＰＬＳＬ２（＝ＰＥＧＲＲＣ−ＰＥＧＲＲＬ２）が算出される。
【００２２】
次いで、ステップＳ１０６では、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎと時間との関係を示す圧力比時間波形のうちの圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＨｎによって近似されると共に、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＬｎによって近似される。
図４は図３に示す圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎの時間波形の近似に用いられた正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＬ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ２を示した図である。
図４に示す例では、圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間であって圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨ１（図３参照）を有する期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＨ１によって近似される。また、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間であって圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬ１（図３参照）を有する期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＬ１によって近似される。さらに、圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間であって圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨ２（図３参照）を有する期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＨ２によって近似される。また、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間であって圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬ２（図３参照）を有する期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＬ２によって近似される。
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、波形近似部４ｂ（図１参照）において、圧力比Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎと時間との関係を示す圧力比時間波形（図３参照）のうちの圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２（図４参照）によって近似されると共に、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の圧力比時間波形が、半周期分の正弦波ＳＷＬ１、ＳＷＬ２（図４参照）によって近似される。
【００２３】
詳細には、図３および図４に示す例では、正弦波ＳＷＨ１の振幅として、振幅ＤＰＰＬＳＨ１（図３参照）が用いられる。また、正弦波ＳＷＬ１の振幅として、振幅ＤＰＰＬＳＬ１（図３参照）が用いられる。さらに、正弦波ＳＷＨ２の振幅として、振幅ＤＰＰＬＳＨ２（図３参照）が用いられる。また、正弦波ＳＷＬ２の振幅として、振幅ＤＰＰＬＳＬ２（図３参照）が用いられる。
正弦波ＳＷＨ１の最大値ＳＷＨＨ１（図４参照）は、圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の中間位置に設定され、その値として圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨ１（図３参照）が用いられる。また、正弦波ＳＷＬ１の最小値ＳＷＬＬ１（図４参照）は、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の中間位置に設定され、その値として圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬ１（図３参照）が用いられる。さらに、正弦波ＳＷＨ２の最大値ＳＷＨＨ２（図４参照）は、圧力比が１以上になってから１以下になるまでの期間の中間位置に設定され、その値として圧力比の最大値ＰＥＧＲＲＨ２（図３参照）が用いられる。また、正弦波ＳＷＬ２の最小値ＳＷＬＬ２（図４参照）は、圧力比が１以下になってから１以上になるまでの期間の中間位置ＰＥＧＲＲＣ（図３参照）に設定され、その値として圧力比の最小値ＰＥＧＲＲＬ２（図３参照）が用いられる。
【００２４】
さらに、ステップＳ１０６では、正弦波ＳＷＨ１（図４参照）のｓｉｎ４５°の値ＳＷＨ４５１（図４参照）が算出される。また、正弦波ＳＷＬ１（図４参照）のｓｉｎ−４５°の値ＳＷＬ４５１（図４参照）が算出される。さらに、正弦波ＳＷＨ２（図４参照）のｓｉｎ４５°の値ＳＷＨ４５２（図４参照）が算出される。また、正弦波ＳＷＬ２（図４参照）のｓｉｎ−４５°の値ＳＷＬ４５２（図４参照）が算出される。
図４において、ＳＷＣは正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＬ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ２の振幅がゼロの位置を示している。
また、ステップＳ１０６では、上記の圧力関数Φに関する式２〜式５で表されたテーブルから、最大値ＰＥＧＲＲＨ１、ＰＥＧＲＲＨ２（図３参照）に対応する圧力関数ＦＥＧＲＨ１、ＦＥＧＲＨ２が検索され、最小値ＰＥＧＲＲＬ１、ＰＥＧＲＲＬ２（図３参照）に対応する圧力関数ＦＥＧＲＬ１、ＦＥＧＲＬ２が検索され、値ＳＷＨ４５１、ＳＷＨ４５２（図４参照）に対応する圧力関数ＦＥＧＲＨ４５１、ＦＥＧＲＨ４５２が検索され、値ＳＷＬ４５１、ＳＷＬ４５２（図４参照）に対応する圧力関数ＦＥＧＲＬ４５１、ＦＥＧＲＬ４５２が検索され、値ＳＷＣ（図４参照）に対応する圧力関数ＦＥＧＲＣが検索される。
【００２５】
次いで、ステップＳ１０７では、ＥＧＲガス流量補正部４ｃ（図１参照）において、圧力関数ＦＥＧＲＨ１、ＦＥＧＲＨ２、ＦＥＧＲＬ１、ＦＥＧＲＬ２、ＦＥＧＲＨ４５１、ＦＥＧＲＨ４５２、ＦＥＧＲＬ４５１、ＦＥＧＲＬ４５２に対する補正が実行される。
図６は第１の実施形態の内燃機関の制御装置のＥＧＲガス流量補正部４ｃによって実行される補正の考え方を説明するための図である。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、図５を参照して説明した点が考慮され、図６（Ｂ）に示すように、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２（図４参照）の周波数が高いほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、かつ、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２の振幅が大きいほどＥＧＲガス流量を小さくする補正量が大きくなるように、ＥＧＲガス流量の補正量が設定される。
詳細には、図６（Ｂ）に示すように、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２（図４参照）の周波数が高いほど、後述する補正値が小さい値に設定され、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２の振幅が大きいほど、補正値が小さい値に設定される。
つまり、図６（Ａ）に示す例では、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２の振幅および周波数と、図６（Ｂ）に示す内容の補正マップとから、後述する補正値が算出される。この補正マップは、制御装置４（図１参照）のメモリ（図示せず）に記憶されている。
【００２６】
詳細には、ステップＳ１０７では、ＥＧＲガス流量補正部４ｃ（図１参照）において、
圧力関数ＦＥＧＲＨ１に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＨ１Ｃ（＝ＦＥＧＲＨ１×補正値）が得られる。また、圧力関数ＦＥＧＲＨ２に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＨ２Ｃ（＝ＦＥＧＲＨ２×補正値）が得られる。
さらに、圧力関数ＦＥＧＲＬ１に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＬ１Ｃ（＝ＦＥＧＲＬ１×補正値）が得られる。また、圧力関数ＦＥＧＲＬ２に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＬ２Ｃ（＝ＦＥＧＲＬ２×補正値）が得られる。
また、圧力関数ＦＥＧＲＨ４５１に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＨ４５１Ｃ（＝ＦＥＧＲＨ４５１×補正値）が得られる。さらに、圧力関数ＦＥＧＲＨ４５２に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＨ４５２Ｃ（＝ＦＥＧＲＨ４５２×補正値）が得られる。
さらに、圧力関数ＦＥＧＲＬ４５１に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＬ４５１Ｃ（＝ＦＥＧＲＬ４５１×補正値）が得られる。また、圧力関数ＦＥＧＲＬ４５２に対する補正が実行され、補正後の圧力関数ＦＥＧＲＬ４５２Ｃ（＝ＦＥＧＲＬ４５２×補正値）が得られる。
【００２７】
次いで、ステップＳ１０８では、正弦波の数周期分の圧力関数平均値ＦＥＧＲＡＶが算出される。図４に対応する例では、４つの半周期分の正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＬ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ２に対応する圧力関数平均値ＦＥＧＲＡＶが下記の式６により算出される。
【００２８】
ＦＥＧＲＡＶ＝（ＦＥＧＲＨ１Ｃ＋ＦＥＧＲＨ２Ｃ＋ＦＥＧＲＬ１Ｃ＋ＦＥＧＲＬ２Ｃ＋２×ＦＥＧＲＨ４５１Ｃ＋２×ＦＥＧＲＨ４５２Ｃ＋２×ＦＥＧＲＬ４５１Ｃ＋２×ＦＥＧＲＬ４５２Ｃ＋５×ＦＥＧＲＣ）／１７…（式６）
【００２９】
次いで、ステップＳ１０９では、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ＿ＡＣＴと、図７に示す関係を表すマップとに基づいて、ＥＧＲバルブ１（図１参照）の有効開口面積ＳＥＧＲが算出される。
次いで、ステップＳ１１０では、下記の式７に基づき、応答遅れが考慮された補正後のＥＧＲガス流量ＧＥＧＲが算出される。
【００３０】
【数４】
2016205316.tif 000006
【００３１】
式７において、Ｐｉｎは上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）に対応している。
詳細には、式７中の上流側圧力Ｐｉｎとして、上流側圧力センサにより検出された上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）が用いられる場合には、検出された上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）の平均値が式７に適用される。また、式７中の上流側圧力Ｐｉｎとして、内燃機関の運転状態から推定される上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）が用いられる場合には、推定された上流側圧力Ｐｉｎ（ＰＥＸ）の平均値が式７に適用される。
さらに、式７において、ρｅｇｒ＿ｉｎは排気通路の側からＥＧＲバルブ１を通過するＥＧＲガスの密度を示している。
【００３２】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、図６（Ｂ）に示すように、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２（図４参照）の周波数が高いほどＥＧＲガス流量ＧＥＧＲを小さくする補正量が大きくなるように、かつ、近似に用いられる正弦波ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＬ１、ＳＷＬ２の振幅が大きいほどＥＧＲガス流量ＧＥＧＲを小さくする補正量が大きくなるように、ＥＧＲガス流量ＧＥＧＲの補正量が設定される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲガスの慣性および粘性が考慮されない場合よりも正確にＥＧＲガス流量ＧＥＧＲを算出（推定）することができる。
【００３３】
次いで、ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０において算出されたＥＧＲガス流量ＧＥＧＲがエミッション推定モデルの入力に反映され、エンジンでのＳｏｏｔ、ＮＯｘが推定される。
【００３４】
上述したように、ＥＧＲガスの慣性および粘性に伴うＥＧＲガス流量の応答遅れが考慮されない場合には、近似に用いられる正弦波ＳＷＬ２（図４参照）の周波数が高いほど、算出されるＥＧＲガス流量ＧＥＧＲ’（式１参照）が、現実のＥＧＲガス流量Ｇ２（図５（Ｂ）参照）より大きくなり、近似に用いられる正弦波ＳＷＬ２の振幅が大きいほど、算出されるＥＧＲガス流量ＧＥＧＲ’が、現実のＥＧＲガス流量Ｇ２より大きくなる、つまり、ＥＧＲガス流量ＧＥＧＲ’の推定精度が低下する傾向がある。その結果、エミッション推定モデル、Ｓｏｏｔ推定モデル、ＮＯｘ推定モデルの推定精度が低下し、エミッションおよび燃費の悪化、車載式故障自己診断システム（Ｏｎ−ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）の誤判定などのおそれが生じてしまう。
それに対し、ＥＧＲガスの慣性および粘性に伴うＥＧＲガス流量の応答遅れを考慮した本発明のＥＧＲガス流量の補正制御を実行し、近似に用いられる正弦波ＳＷＬ２（図４参照）の周波数が高く、振幅が大きい場合に、算出されるＥＧＲガス流量ＧＥＧＲが小さくなるように圧力関数Φを補正することにより、算出されるＥＧＲガス流量ＧＥＧＲを現実のＥＧＲガス流量Ｇ２（図５（Ｂ）参照）に近づけることができる。
その結果、近似に用いられる正弦波ＳＷＬ２（図４参照）の周波数が高く、振幅が大きい、ＥＧＲガス流量の応答遅れを無視できない運転領域においても、算出されるＥＧＲガス流量ＧＥＧＲの精度を向上させることができ、エミッション推定モデル、Ｓｏｏｔ推定モデル、ＮＯｘ推定モデルの推定精度を向上させることができる。それにより、触媒制御および故障診断を正確に行うことができ、燃費およびエミッションを向上させることができる。
【００３５】
第３の実施形態では、上述した第１および第２の実施形態および各例を適宜組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ＥＧＲバルブ
２  上流側圧力取得部
３  下流側圧力取得部
４  制御装置
４ａ  ＥＧＲガス流量算出部
４ｂ  波形近似部
４ｃ  ＥＧＲガス流量補正部
【図１】
2016205316.tif 000007
【図２】
2016205316.tif 000008
【図３】
2016205316.tif 000009
【図４】
2016205316.tif 000010
【図５】
2016205316.tif 000011
【図６】
2016205316.tif 000012
【図７】
2016205316.tif 000013