CN104061091B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置包括排气回流量推算单元，所述排气回流量推算单元对排气回流阀开口面积计算单元所计算出的排气回流阀开口面积、与排气回流阀的开度之间的关系进行学习，并基于学习到的排气回流阀开口面积与排气回流阀的开度之间的关系，对内燃机的控制所使用的排气回流量进行推算。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，更详细而言，涉及具有对内燃机的排气回流量进行推算的排气回流量推算装置在内的内燃机的控制装置。
背景技术
为了适当地控制内燃机(以下有时也称为发动机)，重要的是高精度地计算出吸入发动机气缸的空气量、即气缸流量，并根据气缸流量来进行燃料控制和点火时期控制。关于燃料控制，只要能进行反馈控制，使得主要根据气缸流量喷射出达到目标空燃比的燃料量，就能获得大体良好的控制性，而关于点火时期控制，需要在输出不仅根据发动机转速和吸入气缸的空气量，还根据例如发动机温度、爆震产生状况、燃料性状、以及排气回流量(以下称为EGR量。EGR：Exhaust Gas Recirculation、废气再循环)与气缸流量之间的比值即排气回流率(以下称为EGR率)等其它主要因素，而变得最大时的点火提前角下(以下称为MBT。MBT：Minimum Spark Advance for Best Torque：最大转矩的最小点火提前角)进行控制。
在对MBT产生影响的上述主要因素中，例如，发动机温度可以利用发动机冷却水温度传感器来进行检测，爆震产生状况可以由爆震传感器来进行检测，并能根据爆震产生状况来判断燃料性状是普通汽油或是高辛烷值汽油。
另外，关于EGR率，存在以下两种方法：在连结排气管和进气管的排气回流通路(以下称为EGR通路)中设置排气回流阀(以下称为EGR阀)、并基于该EGR阀的开度对EGR量进行控制的方法(有时也称为外部EGR)；以及设置使进气阀和排气阀的开闭时刻可变的可变气门正时机构(以下称为VVT。VVT：Variable Valve Timing、可变气门正时)、并利用该VVT的开闭时刻来改变进气阀和排气阀同时打开状态下的期间、即重叠期间、以对因废气残留于气缸内而产生的EGR量进行控制的方法(以下有时也称为内部EGR)，或者，有时会同时使用上述两种方法。关于外部EGR控制法的EGR率，可以根据EGR阀的开度、排气压力、以及进气管内压力来大致算出。此外，在以下的说明中，在仅标注为EGR、EGR率的情况下，表示外部EGR、外部EGR率。
近年来，一般以发动机输出转矩为指标来进行发动机控制，而在对该输出转矩进行推算的情况下，热效率也会根据气缸流量和EGR率而发生变化。因此，为了计算出上述的MBT，进而为了推算出转矩、热效率，均需要高精度地计算出气缸流量和EGR率。为了高精度地求出EGR率，需要高精度地计算出EGR流量。
在专利文献1中，揭示了一种EGR率推算装置，该EGR率推算装置基于根据EGR阀的开口面积而求出的废气量、以及根据EGR阀的开口面积指令值而求出的废气量，来计算出EGR流量并推算出EGR率。专利文献1所揭示的装置能使用预先给定的EGR阀的开度-流量特性、以及EGR阀开口面积，以简单的结构计算出EGR流量。
现有技术文献
专利文献1：日本专利特开平7-279774号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在专利文献1所揭示的现有装置的情况下，若EGR阀的开度特性因时间久了而发生变化，则预先准备的流量特性与实际的流量特性产生偏差，从而存在推算精度下降的问题。另外，EGR阀除了理所当然会因产品本身的个体差异而导致开度-流量特性不同以外，还会因安装有该EGR阀的发动机的状态而导致开度-流量特性不同。
本发明为了解决现有装置所存在的上述问题而完成，其目的在于，提供一种内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置即使EGR阀的开度-流量特性因时间久了而发生变化，也能高精度地推算出EGR流量。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的内燃机的控制装置的特征在于，包括：
吸入空气量检测单元，该吸入空气量检测单元对通过设置于内燃机进气管的节流阀而吸入所述内燃机的吸入空气量进行检测；
排气回流通路，该排气回流通路连接所述节流阀下游侧的进气管与所述内燃机的排气管；
排气回流阀，该排气回流阀对所述排气回流通路进行开闭，以控制流过所述排气回流通路的排气回流量；
进气管内压力检测单元，该进气管内压力检测单元对所述节流阀下游侧的进气管内部的压力进行检测；
体积效率系数计算单元，该体积效率系数计算单元基于所述内燃机的转速、大气压与进气管内部的压力之比，对体积效率系数进行计算，所述体积效率系数是表示从所述节流阀下游侧的进气管流入所述内燃机气缸内部的空气量的指标；
气缸流量计算单元，该气缸流量计算单元基于所述进气管内压力检测单元所检测出的进气管内部的压力和所述体积效率系数计算单元所计算出的体积效率系数，对作为从所述节流阀下游侧的进气管流入所述气缸内部的空气量的气缸流量进行计算；
排气回流量计算单元，该排气回流量计算单元基于所述吸入空气量检测单元所检测出的所述吸入空气量、以及所述气缸流量计算单元所计算出的所述气缸流量，对所述排气回流量进行计算；
检测所述排气回流阀的开度的排气回流阀开度检测单元；
排气回流阀开口面积计算单元，该排气回流阀开口面积计算单元基于所述排气回流量计算单元所求出的所述排气回流量，对与所述排气回流阀开度检测单元所检测出的所述排气回流阀的开度相对应的排气回流阀开口面积进行计算；以及
排气回流量推算单元，该排气回流量推算单元对所述排气回流阀开口面积计算单元所计算出的所述排气回流阀开口面积与所述排气回流阀开度检测单元所检测出的所述排气回流阀的开度之间的关系进行学习，并基于学习到的所述排气回流阀开口面积与所述排气回流阀开度检测单元所检测出的所述排气回流阀的开度之间的所述关系，对所述内燃机的控制所使用的控制用排气回流量进行推算。
技术效果
根据本发明所涉及的内燃机的控制装置，即使在流量特性因烟灰等堆积物而发生变化的情况下，或在EGR阀因老化而无法工作的情况下，仍能对EGR阀开度-开口面积特性进行学习，因此，能根据学习到的结果来高精度地推算出EGR流量。
附图说明
图1是简要表示包含本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置在内的内燃机的控制系统的结构图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的结构框图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中实施EGR阀开度学习的动作的流程图。
图4是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的体积效率系数映射图。
图5是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的EGR阀开度-开口面积映射图。
图6是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的EGR阀开度-学习值映射图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中对EGR流量实施滤波处理的动作的流程图。
图8是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中对EGR流量实施了滤波处理的情况下的曲线图。
具体实施方式
实施方式1
下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置。图1是简要表示包含本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置在内的内燃机的控制系统的结构图。在图1中，在发动机1的进气系统的上游侧设置有作为测定吸入空气量的吸入空气量检测单元的空气流量传感器(以下称为AFS。AFS：Air Flow Sensor、空气流量传感器)2。在AFS2下游的发动机1一侧，设置有能用于对吸入空气量进行调整而进行电气控制的电子控制节流器4。
另外，为了对电子控制节流器4的开度进行测定，设置有节流器开度传感器3。此外，也可以使用例如基于节流器开度来推算吸入空气量等的、其它测定吸入空气量的单元来代替AFS2。此外，设置有作为进气管压力检测单元的进气歧管压力传感器(以下简称为进气歧管压传感器)7、以及进气温度传感器8，其中，所述进气歧管压力传感器7对设置于电子控制节流器4下游侧的气室5和进气歧管6内所包含的空间(以下简称为进气歧管)的压力、即进气歧管压力进行测定，所述进气温度传感器8对进气歧管内的温度(以下简称为进气歧管温度)进行测定。
此外，也可以使用对严格来讲是不同温度的外部气体进行近似测量的温度传感器、例如内置于AFS2的温度传感器，从而能根据外部气体温度来推算进气歧管温度，以代替设置测量进气歧管温度的进气温度传感器8。
在进气歧管6和发动机1的气缸内所包含的进气阀的附近，设置有用于喷射燃料的喷射器9，另外，还设置有作为气门正时可变的进气阀的进气VVT10、以及作为气门正时可变的排气阀的排气VVT11。另外，在发动机1的气缸盖上设置有用于对在气缸内产生火花的火花塞进行驱动的点火线圈12。在排气歧管13中，设置有未图示的作为氧气检测单元的O2传感器、催化剂。
排气歧管13和气室5通过排气回流通路(以下称为EGR通路)14相连接。在EGR通路14中设置有用于控制EGR流量的排气回流阀(以下称为EGR阀)16，利用作为排气回流阀开度检测单元的EGR阀开度传感器15来测定该EGR阀16的开度。此外，虽未进行图示，但在图1所示的内燃机的控制系统中设置有：进气管侧压力检测单元，该进气管侧压力检测单元对EGR通路14的进气管侧压力进行检测；排气管侧温度检测单元，该排气管侧温度检测单元对EGR通路14的排气管侧温度进行检测；排气管侧压力检测单元，该排气管侧压力检测单元对EGR通路14的排气管侧压力进行检测；排气管侧音速计算单元，该排气管侧音速计算单元基于排气管侧温度检测单元所检测出的排气管侧温度，对排气管侧音速进行计算；以及排气管侧密度计算单元，该排气管侧密度计算单元基于排气管侧压力检测单元所检测出的排气管侧压力和排气管侧温度检测单元所检测出的排气管侧温度，对排气管侧密度进行计算。
图2是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的结构框图。在图2中，将如下数据输入电子控制单元(以下称为ECU。ECU：Electric Control Unit、电子控制单元)20，即AFS2所测得的吸入空气量Qa、节流器开度传感器3所测得的电子控制节流器4的开度θ、进气歧管压力传感器7所测得的进气歧管压力Pb、进气温度传感器8所测得的进气歧管温度Tb、EGR阀开度传感器15所测得的EGR阀16的开度Est以及大气压传感器17所测得的大气压Pa。此外，可以使用对大气压进行推算的单元，也可以使用内置于ECU中的大气压传感器，来代替对大气压进行测定的大气压传感器17。另外，将来自除上述以外的各种传感器18(包含油门开度传感器、曲柄角度传感器)的测定值也都输入ECU20。
ECU20包括：体积效率系数计算单元21，该体积效率系数计算单元21对体积效率系数Kv进行计算；气缸流量计算单元22，该气缸流量计算单元22利用体积效率系数Kv和进气歧管压力Pb、进气歧管温度Tb，来对气缸流量Qa_all进行计算；EGR流量计算单元23，该EGR流量计算单元23利用气缸流量Qa_all和吸入空气量Qa，来对EGR流量Qae进行计算；EGR阀开口面积计算单元24，该EGR阀开口面积计算单元24根据EGR流量Qae和进气歧管温度Tb，来对EGR阀开口面积Segr进行计算；EGR阀基底开口面积计算单元25，该EGR阀基底开口面积计算单元25根据EGR阀开度Est，来对EGR阀基底开口面积Segr_bse进行计算；以及EGR阀开口面积学习值计算单元26，该EGR阀开口面积学习值计算单元26利用EGR阀开口面积Segr和EGR阀基底开口面积Segr_bse，来对EGR阀开口面积学习值Klrn进行计算。体积效率系数计算单元21相当于体积效率相当值计算单元，即对体积效率相当值进行计算，所述体积效率相当值是表示从节流阀下游侧的进气管流入所述发动机气缸内部的空气量的指标。
ECU20还包括：学习值存储单元27，该学习值存储单元27根据EGR阀开度Est来对EGR阀开口面积学习值Klrn进行存储；控制用EGR阀开口面积计算单元28，该控制用EGR阀开口面积计算单元28根据储存于学习值存储单元27的EGR阀开口面积学习值Klrn和EGR阀基底开口面积Segr_bse，来对控制用EGR阀开口面积Segr_ctl进行计算；控制用EGR流量计算单元29，该控制用EGR流量计算单元29根据控制用EGR阀开口面积Segr_ctl，来对控制用EGR流量Qae_ctl进行计算；EGR率计算单元30，该EGR率计算单元30根据所计算出的Qae_ctl和吸入空气量Qa，来对EGR率进行计算；以及控制量计算单元31，该控制量计算单元31基于所计算出的EGR率，来对喷射器9和点火线圈12等的驱动量进行计算。
另外，ECU20基于油门开度等所输入的各种数据来对发动机1的目标转矩进行计算，并计算出达成该计算出的目标转矩的目标气缸吸入空气量。然后，计算目标节流器开度、目标进气VVT相位角、目标排气VVT相位角，以达成该目标气缸吸入空气量，并将这些计算结果作为目标值，来对电子控制节流器4的开度、进气VVT10和排气VVT11的相位角进行控制。此外，也根据需要对其它各种致动器19进行控制。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的排气回流量推算装置中的、实施EGR阀开度学习的动作的流程图，在每个规定曲柄角度的中断处理(例如，BTDC75degCA中断处理)内实施所述动作。参照图3所示的流程图，详细说明ECU20内所执行的到紧接着体积效率系数计算单元21之后的控制用EGR流量计算单元29为止的处理。
在图3中，首先，在步骤301中，利用图2所示的体积效率系数计算单元21来计算出体积效率系数Kv。例如根据图4所示的映射，基于发动机转速Ne、以及大气压Pa与进气歧管压力Pb之间的比值，来进行该计算。即，图4是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的排气回流量推算装置中的体积效率系数映射图。根据图4所示的映射，若发动机转速Ne＝3000[r/min]，大气压Pa与进气歧管压力Pb之间的比值Pb/Pa＝0.6，则体积效率系数Kv为“0.9”。
由于体积效率系数Kv会因气门正时而发生变化，因此，通常需要与可变气门正时的变化相对应的映射。将进气阀、排气阀的变化幅度设为“0”～“50”degCA，若每隔“10”degCA准备映射，则需要“6×6＝36”张映射。通常准备与运行条件下的目标气门正时相对应的映射、以及可变气门正时的不动作时的映射这两张映射。当然，也可以通过计算而非根据映射图来求出体积效率系数Kv。
接着，前进至步骤302，基于体积效率系数Kv和进气歧管压力Pb，利用下式(1)来计算出气缸流量Qa_all。利用图2中的气缸流量计算单元22来实施该计算。
【数学式1】
这里，Qa_all：气缸流量[g/s]、Vc：气缸容积[L]、T(n)：每隔180度曲柄角周期[s]、R：气体常数[kJ/(kg·K)]。
气缸流量Qa_all和体积效率系数Kv如式(1)所示，因此，只要算出体积效率系数Kv，就能算出气缸流量Qa_all。
接着，在步骤303中，利用EGR流量计算单元23来对EGR流量Qae进行计算。在步骤S302中所求出的气缸流量Qa_all与吸入空气量Qa之间的差分成为EGR流量Qae。在接下来的步骤304中，对所计算出的EGR流量Qae进行滤波处理，例如实施一阶延迟滤波处理。在图2中的EGR流量计算单元23内实施该处理。
上述式(1)的运算所使用的进气歧管压力传感器7等传感器的输出值在多数情况下会混入微小的测量噪音分量。因此，若基于利用式(1)所计算出的气缸流量Qa_all来计算EGR流量Qae，则在该计算出的EGR流量Qae中可能会包含误差。因此，在下面的步骤304中，对步骤303中所计算出的EGR流量Qae实施滤波处理，使EGR流量Qae所包含的测量噪音分量衰减。将使测量噪音分量衰减后的EGR流量Qae用于以后的运算处理，从而能去除传感器所具有的微小检测误差所带来的影响。此外，滤波处理的详细情况将在下面阐述。
在接下来的步骤305中，对后述EGR阀开度学习禁止标记的有无进行判定。在图2中的EGR阀开口面积计算单元24内实施该步骤305中的判定。作为步骤305中的判定结果，当EGR阀开度学习禁止标记未被置位(“否”)时，允许EGR阀开度的学习，因此，前进至步骤306，当EGR阀开度学习禁止标记被置位(“是”)时，禁止EGR阀开度的学习，因此，前进至步骤309。例如当水温条件、EGR阀开度正在变化时，将EGR阀开度学习禁止标记进行置位，当水温条件、EGR阀开度不在变化时，不将EGR阀开度学习禁止标记进行置位。
若前进至步骤306，则基于EGR流量Qae并利用下式(2)来对EGR阀开口面积Segr进行计算。在图2中的EGR阀开口面积计算单元24内实施该计算。
【数学式2】
这里，Segr：EGR阀开口面积[mm2]、Qae：EGR流量[g/s]、αe：排气管内的音速常数[m/s]、σe：无量纲流量常数、ρe：排气管内的密度常数。
由于EGR阀开口面积Segr和EGR流量Qae具有上述式(2)的关系，因此，只要求出排气管内的音速常数αe、无量纲流量常数σe、排气管内的密度常数ρe，就能求出EGR阀开口面积Segr。利用下式(3)来对上述排气管内的音速常数αe[m/s]进行定义。
【数学式3】
这里，к：比热比(若为空气则为“1.4”)、R：气体常数[kJ/(kg·K)]、Tex：排气管内的温度。
排气管内的温度Tex可以通过在排气管内设置温度传感器来进行测量，也可以根据发动机转速Ne与发动机充填效率Ec(根据吸入空气量来计算)的映射等来进行计算。排气管内的音速常数αe是排气温度的函数，因此，也可以准备预先计算出的结果来作为关于温度的映射，而不在ECU内对式(3)进行计算。
此外，由于气体常数R是与气体相对应的常数，因此预先进行定义。此外，排气管内的气体的组成会因燃烧状态而发生变化，但为了方便起见，可以设定为空气的气体常数，也可以对燃烧状态进行推算从而使气体常数R可变。
利用下式(4)来对无量纲流量常数σe进行定义。
【数学式4】
这里，к：比热比(若为空气则为“1.4”)、Pb：进气歧管压力[kPa]、Pex：排气管内的压力[kPa]。
此外，排气管内的压力Pex可以通过在排气管内设置压力传感器来进行测量，也可以根据发动机转速Ne与发动机充填效率Ec(根据吸入空气量来计算)的映射等来进行计算。无量纲流量常数σe是排气管内的压力Pex与进气歧管压力Pb之比的函数，因此，也可以使用预先对排气管内的压力Pex与进气歧管压力Pb之比进行计算而作成的映射，而不在ECU内对上述式(4)进行计算。
利用下式(5)来对排气管内的密度常数ρe进行定义。
【数学式5】
这里，Pex：排气管内的压力[kPa]、R：气体常数[kJ/(kg·K)]、Tex：排气管内的温度。排气管内的压力Pex、排气管内的温度Tex的求法与上述式(3)、式(4)的情况相同。
接着，在步骤307中，根据EGR阀开度Est来对EGR阀基底开口面积Segr_bse进行计算。在图2中的EGR阀基底开口面积计算单元25内实施步骤307中的EGR阀基底开口面积Segr_bse的计算。图5是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的排气回流量推算装置中的EGR阀开度-开口面积映射图。在步骤307中，例如利用图5所示的预先准备的EGR阀开度-开口面积特性映射，根据EGR阀开度Est来对EGR阀基底开口面积Segr_bse进行计算。
此外，如上述式(2)所示，由于开口面积与流量成比例，因此，也可以根据EGR阀开度-流量特性来求出EGR阀基底开口面积Segr_bse。
在接下来的步骤308中，基于EGR阀基底开口面积Segr_bse和EGR阀开口面积Segr，来对EGR阀开口面积学习值Klrn进行计算。即，对EGR阀基底开口面积Segr_bse与EGR阀开口面积Segr之间的差分进行计算，该所计算出的差分成为EGR阀开口面积学习值Klrn。利用图2中的EGR阀开口面积学习值计算单元26来执行步骤308中的EGR阀开口面积学习值Klrn的计算。
此外，若已知EGR阀基底开口面积Segr_bse与EGR阀开口面积Segr之间的差异，则也可以是比率或其它值，而非它们的差分等。将EGR阀开口面积学习值Klrn储存于与EGR阀开度Est相对应的学习区域、即图2中的学习值存储单元27。该所存储的值可以是EGR阀开口面积学习值Klrn本身，或者也可以是将其与规定的增益相乘或相加后得到的值。图6是本发明的实施方式1所涉及的内燃机的排气回流量推算装置中的EGR阀开度-学习值映射图。上述学习区域的内容例如如图6所示的映射所示。
如上所述，将EGR阀开口面积学习值Klrn储存于与EGR阀开度Est相对应的学习区域，从而能进行精细的学习，即使在学习禁止时也能进行精度较高的EGR流量推算。此外，虽然精度会下降，但也可以不储存于学习区域中而直接使用计算值。
作为步骤305中的“是”判定的结果，前进至步骤309，在这种情况下，与步骤307相同地对EGR阀基底开口面积Segr_bse进行计算，前进至步骤310。
接着，在步骤310中，根据所保存的EGR阀开口面积学习值Klrn和EGR阀基底开口面积Segr_bse，来对控制所使用的控制用EGR阀开口面积Segr_ctl进行计算。在将EGR阀基底开口面积Segr_bse与EGR阀开口面积Segr之间的差分作为EGR阀开口面积学习值来进行保存的情况下，通过将该EGR阀开口面积学习值与EGR阀基底开口面积相加，能计算出控制用EGR阀开口面积Segr_ctl。通过将该EGR阀开口面积学习值与该EGR阀基底开口面积相加来对控制用EGR阀开口面积Segr_ctl进行计算的步骤310中的处理结构相当于开口面积校正单元，所述开口面积校正单元基于EGR阀开口面积学习值计算单元26所计算出的EGR阀开口面积学习值，来对内燃机的控制所使用的排气回流阀开口面积进行校正。在图2中的控制用EGR阀开口面积计算单元28中执行步骤310中的处理。
在接下来的步骤311中，根据控制用EGR阀开口面积Segr_ctl，来对控制所使用的控制用EGR流量Qae_ctl进行计算。对于控制用EGR阀开口面积Segr_ctl和控制用EGR流量Qae_ctl，与式(2)所示的关系相同地求出控制用EGR流量Qae_ctl。在图2中的控制用EGR流量计算单元29中执行步骤311中的处理。
在接下来的步骤312中，根据控制用EGR流量Qae_ctl和吸入空气量Qa来对EGR率进行计算，并结束处理。在图2中的EGR率计算单元30中执行步骤312中的处理。
如上所述，通过学习EGR阀开口面积，能应对EGR阀因时间久了而发生变化，能高精度地推算出控制所使用的控制用EGR流量，具有无需使用容易发生变动的气缸流量与节流阀通过流量之间的差分的优点。
接着，对图3的步骤304中所进行的滤波处理、即ECU20内所进行的EGR阀开口面积计算单元24内的处理进行详细说明。图7是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的排气回流量推算装置中对EGR流量实施滤波处理的动作的流程图。利用例如每个规定的曲柄角度的中断处理、例如每隔BTDC75degCA的中断处理，来实施图7所示的流程图中的处理。
在图7的步骤701中，利用EGR流量计算单元23来获取所述图3的步骤303中所计算出的EGR流量Qae。接着，利用步骤702，来判定EGR阀开度相对于上次的值是否未发生规定以上的变化。作为该判定的结果，当EGR阀开度相对于上次的值未发生规定以上的变化(“是”)时，前进至步骤703，当发生了变化(“否”)时，前进至步骤704。
在步骤703中，判定上次的EGR阀开度相对于再上次的EGR阀开度是否未变化成规定值以上。当未发生变化(“是”)时，前进至步骤705，当发生了变化(“否”)时，前进至步骤704。在前进至步骤704的情况下，对EGR阀开度学习禁止标记进行置位，并前进至步骤707。在前进至步骤705的情况下，对EGR阀开度学习禁止标记清零，并前进至步骤706。
在步骤706中，利用下式(6)来对上述EGR流量计算单元23所求出的EGR流量Qae实施滤波处理。
【数学式6】
这里，Qaef(n)：滤波后的EGR流量[g/s]、Qae(n)：本次的EGR流量、Qae(n-1)：上次的EGR流量[g/s]、K1：滤波常数(例如使用“0.9”～“0.99”左右的值)。
为了实施式(6)的运算，需要上次的EGR流量Qae(n-1)。因此，在步骤707中，将滤波处理结果即滤波后EGR流量Qaef(n)作为本次的EGR流量Qae(n)来保存。另外，在步骤703中，当判定为EGR阀开度变化为规定值以上(“否”)时，在图7所示的流程图中，利用步骤704来对EGR阀开度学习禁止标记进行置位，直接保存未经滤波处理的EGR流量Qae(n)。
在步骤707中保存滤波处理结果即滤波后的EGR流量Qaef(n)来作为本次的EGR流量Qae(n)之后，前进至步骤708，将步骤707中所保存的EGR流量作为上次的值Qae(n-1)来进行存储。由此，能在步骤706中的滤波处理中根据步骤708中所存储的上次的EGR流量Qae(n)来获得EGR流量Qae(n-1)，从而使用该值来作为本次处理中的EGR流量的上次的值Qae(n-1)。利用上述图7所示的滤波处理，能消除传感器所具有的微小检测误差所造成的影响。
图8是本发明的实施方式1的内燃机的排气回流量推算装置中的、对EGR流量实施滤波处理情况下的曲线图，横轴表示时间，纵轴表示EGR流量。在图8中，X(点划线)表示无滤波时的EGR流量，Y(虚线)表示运用一般的滤波器时的EGR流量，Z(实线)表示每次对EGR开度变化过程中滤波处理所使用的EGR流量进行更新时的EGR流量。在如Y所示实施一般的滤波处理的情况下，相对于以X来表示的无滤波的EGR流量，在图中的时刻t1至时刻t2的期间内，会产生如斜线部分所示的流量偏差。
根据本发明的实施方式1的内燃机的控制装置，对EGR阀开度变化进行检测，在EGR阀开度变化过程中禁止EGR阀开度的学习，对滤波处理所使用的上次的EGR流量进行更新，因此，成为图8的Z所示的流量变化，能减小如上述斜线部分所示的流量偏差，并能防止EGR阀开度变化过程中的EGR阀开度的误学习。这样，在使用本发明的实施方式1的内燃机的排气回流量推算装置的情况下，即使在如图8那样的流量急剧变化时也能应对。
如上所述，根据本发明的实施方式1的内燃机的排气回流量推算装置，在EGR流量特性因烟灰等堆积物而发生变化的情况下，或在EGR阀因老化而无法工作的情况下，仍能对EGR阀开度-流量特性(开口面积特性)进行学习，从而能根据学习到的结果来高精度地推算出EGR流量，并能根据所推算出的EGR流量，来对各控制量进行设定。
另外，对于本发明，可以在本发明范围内，对实施方式进行适当的变形、省略。

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
吸入空气量检测单元，该吸入空气量检测单元对通过设置于内燃机进气管的节流阀而吸入所述内燃机的吸入空气量进行检测；
排气回流通路，该排气回流通路连接所述节流阀下游侧的进气管与所述内燃机的排气管；
排气回流阀，该排气回流阀对所述排气回流通路进行开闭，以控制流过所述排气回流通路的排气回流量；
进气管内压力检测单元，该进气管内压力检测单元对所述节流阀下游侧的进气管内部的压力进行检测；
体积效率系数计算单元，该体积效率系数计算单元基于所述内燃机的转速、大气压与进气管内部的压力之比，对体积效率系数进行计算，所述体积效率系数是表示从所述节流阀下游侧的进气管流入所述内燃机气缸内部的空气量的指标；
气缸流量计算单元，该气缸流量计算单元基于所述进气管内压力检测单元所检测出的进气管内部的压力和所述体积效率系数计算单元所计算出的体积效率系数，对作为从所述节流阀下游侧的进气管流入所述气缸内部的空气量的气缸流量进行计算；
排气回流量计算单元，该排气回流量计算单元基于所述吸入空气量检测单元所检测出的所述吸入空气量、以及所述气缸流量计算单元所计算出的所述气缸流量，对所述排气回流量进行计算；
检测所述排气回流阀的开度的排气回流阀开度检测单元；
排气回流阀开口面积计算单元，该排气回流阀开口面积计算单元基于所述排气回流量计算单元所求出的所述排气回流量，对与所述排气回流阀开度检测单元所检测出的所述排气回流阀的开度相对应的排气回流阀开口面积进行计算；以及
排气回流量推算单元，该排气回流量推算单元对所述排气回流阀开口面积计算单元所计算出的所述排气回流阀开口面积与所述排气回流阀开度检测单元所检测出的所述排气回流阀的开度之间的关系进行学习，并基于学习到的所述排气回流阀开口面积与所述排气回流阀开度检测单元所检测出的所述排气回流阀的开度之间的所述关系，对所述内燃机的控制所使用的控制用排气回流量进行推算。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
进气管侧压力检测单元，该进气管侧压力检测单元对所述排气回流通路的进气管侧压力进行检测；
排气管侧温度检测单元，该排气管侧温度检测单元对所述排气回流通路的排气管侧温度进行检测；
排气管侧压力检测单元，该排气管侧压力检测单元对所述排气回流通路的排气管侧压力进行检测；
排气管侧音速计算单元，该排气管侧音速计算单元基于所述排气管侧温度检测单元所检测出的所述排气管侧温度，对排气管侧音速进行计算；以及
排气管侧密度计算单元，该排气管侧密度计算单元基于所述排气管侧压力检测单元所检测出的所述排气管侧压力、及所述排气管侧温度检测单元所检测出的所述排气管侧温度，对排气管侧密度进行计算，
所述排气回流阀开口面积计算单元基于所述排气回流阀的开度、所述进气管侧压力检测单元所检测出的所述进气管侧压力、所述排气管侧压力检测单元所检测出的所述排气管侧压力、所述排气管侧音速计算单元所计算出的所述排气管侧音速、所述排气管侧密度计算单元所计算出的所述排气管侧密度、以及所述排气回流量计算单元所计算出的所述排气回流量，对所述排气回流阀开口面积进行计算。
3.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
排气回流阀基底开口面积计算单元，该排气回流阀基底开口面积计算单元基于表示排气回流阀基底开口面积与排气回流阀的开度之间的关系的排气回流阀开度映射，对与所述排气回流阀的开度相对应的所述排气回流阀基底开口面积进行计算；
排气回流阀开口面积学习值计算单元，该排气回流阀开口面积学习值 计算单元基于所述排气回流阀开口面积和所述排气回流阀基底开口面积，对排气回流阀开口面积学习值进行计算；以及
开口面积校正单元，该开口面积校正单元基于所述排气回流阀开口面积学习值计算单元所计算出的所述排气回流阀开口面积学习值，对所述内燃机的控制所使用的排气回流阀开口面积进行校正。
4.如权利要求1至3的任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
对所述排气回流量计算单元所计算出的所述排气回流量实施滤波处理。
5.如权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述排气回流阀的开度正在变化的情况下，在所述排气回流阀的开度变化结束之后，将所述排气回流量计算单元所计算出的排气回流量作为初始值来执行所述滤波处理。
6.如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机的控制装置包括学习值存储单元，该学习值存储单元根据所述排气回流阀的开度来存储排气回流阀开口面积学习值，
将所述排气回流阀开口面积学习值作为与所述排气回流阀的开度相对应的映射来储存于所述学习值存储单元。
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