CN110177929A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高精度地进行过渡状态时的EGR量(率)的推断的新颖的内燃机的控制装置。为此，以设置在对在进气管(10)中流动的空气与EGR气体的混合气体的流量进行调整的节气门(7)的下游侧的EGR传感器(9、25)的检测信号为输入来求第一EGR率，至少以空气流量传感器(3)和EGR阀开度传感器的检测信号为输入来进行规定运算而推断第二EGR率，而且对应于EGR传感器的响应延迟对第二EGR率进行延迟处理来求第三EGR率，进而反映第三EGR率与第一EGR率的差分来对第二EGR率进行学习修正。

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，尤其涉及配备有外部EGR装置的内燃机的控制装置。
背景技术
近年来，汽车的燃料消耗量(以下记作油耗)、有害废气相关的控制在不断强化，今后也处于越来越严格的倾向。尤其是油耗，由于排出的二氧化碳对全球变暖产生的影响而强烈要求低油耗化。于是，近年来，为了推进低油耗化，有搭载涡轮增压器之类的增压器、提高压缩比的倾向。然而，在内燃机的功率相对较高的条件下，发生爆震等异常燃烧的可能性会增加，因此通过使点火时间推迟来避免异常燃烧。
然而，当使点火时间推迟时，需要较多的燃料以确保功率，从而导致油耗变差。因此，通过外部EGR装置将再循环用废气(以下记作EGR气体)再次导入至燃烧室来抑制爆震，由此将点火时间设定为恰当的值而提高燃油效率。为此，需要准确地求出导入至燃烧室的EGR量或EGR率。此处，所谓EGR率，是由EGR气体量/(空气流量+EGR气体量)加以定义的值。
作为推断EGR量(率)的方法，例如已知有日本专利特开2001-280202号公报(专利文献1)、日本专利特开2013-108464号公报(专利文献2)记载的外部EGR装置。专利文献1揭示了根据EGR阀的前后差压和EGR阀开度来高精度地推断EGR量(率)的方法。此外，专利文献2展示了利用进气系统中设置的进气量传感器和氧浓度传感器来高精度地推断EGR量(率)的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-280202号公报
专利文献2：日本专利特开2013-108464号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，外部EGR装置当中有称为低压EGR的系统，即，从配备在排气管上的增压器的涡轮的下游导出废气，并将EGR气体导入至配备在进气管上的增压器的压缩器的上游。在该低压EGR系统中，从EGR气体导入至进气管的部位到燃烧室有相对较长的通道距离。于是成为如下构成，即，空气与EGR气体的混合气体在移动该较长通道距离期间内会通过控制混合气体的流量和压力的多个控制阀、降低混合气体的温度的冷却器。
因此，在像专利文献1那样仅使用EGR阀开度和差压的技术中，有在内燃机的动作区域发生变化的过渡状态时EGR量(率)的推断精度变差这一问题。
此外，在像专利文献2记载的那样在进气管上配备检测EGR量(率)用的氧传感器等EGR传感器的技术中，在内燃机的运转区域固定的情况下，可以通过使用EGR传感器而以高精度检测EGR量(率)。然而，在内燃机的动作区域发生变化的过渡状态时，由于EGR传感器的响应性往往比EGR量(率)的变化速度慢，因此有难以恰当地推断过渡状态时的EGR量(率)这一问题。
因而，有无法将恰当的EGR气体量导入至燃烧室之虞，燃烧室内的可燃混合气的燃烧变得不稳定而导致油耗变差。
本发明的目的在于提供一种能够高精度地进行过渡状态时的EGR量(率)的推断的新颖的内燃机的控制装置。
解决问题的技术手段
本发明的特征在于，以设置在对在进气管中流动的空气与EGR气体的混合气体的流量进行调整的节气门的下游侧的EGR传感器的检测信号为输入来求第一EGR率，至少以空气流量传感器、EGR阀开度传感器、节气门开度传感器中的1方以上的检测信号为输入来进行规定运算而推断第二EGR率，而且对应于EGR传感器的响应延迟对第二EGR率进行延迟处理来求第三EGR率，进而反映第三EGR率与第一EGR率的差分来对第二EGR率进行学习修正。
发明的效果
根据本发明，在过渡状态时也能高精度地推断EGR率。由此，能将恰当的EGR气体量导入至燃烧室而避免异常燃烧，从而防止油耗变差。
附图说明
图1为表示运用本发明的内燃机的系统构成的构成图。
图2为表示图1所示的控制元件的构成的系统框图。
图3为表示本发明的第1实施方式的推断EGR率的物理模型学习的流程图。
图4为说明第1实施方式的推断EGR率的物理模型学习的动作的说明图。
图5A为用以说明第1实施方式的学习前的状态的说明图。
图5B为用以说明第1实施方式的学习后的状态的说明图。
图6为表示本发明的第2实施方式的推断考虑了结露的EGR率的物理模型学习的流程图。
图7A为说明进气管内的气体组成、对空气的情况进行说明的说明图。
图7B为说明进气管内的气体组成、对空气与废气的混合气体的情况进行说明的说明图。
图7C为说明进气管内的气体组成、对空气、废气、水分的混合气体的情况进行说明的说明图。
图8为表示运用本发明的另一内燃机的系统构成的构成图。
图9为表示本发明的第3实施方式的推断EGR率的物理模型学习的流程图。
图10为表示本发明的第4实施方式的推断考虑了结露的EGR率的物理模型学习的流程图。
具体实施方式
下面，使用附图，对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明并不限定于以下实施方式，本发明的技术性概念中的各种变形例和应用例也包含在其范围内。
实施例1
图1展示了本发明的第1实施方式中的内燃机的系统构成。内燃机Eng为火花点火式内燃机。
在内燃机Eng中，在进气管10的各适当位置配备有测量作为进气系统的进气管入口的空气流量的空气流量(或质量流量)传感器3、测量吸入的空气的湿度的大气湿度传感器24、测量进气管压力的进气管压力传感器8、检测即将流入燃烧室14之前的空气与废气的混合气体的湿度的混合气体湿度传感器9、调整吸入的混合气体压力的第1节气门4、调整吸入混合气体量的第2节气门7、压缩吸入混合气体的增压器的压缩器5a、以及冷却吸入混合气体来降低温度的中冷器6。
此外，在内燃机Eng中，在燃烧室的各适当位置配备有对燃烧室14中喷射燃料的燃料喷射阀12和供给点火能量的火花塞13。此外，还配备有控制进气门的开闭相位的进气侧可变气门机构11a以及控制排气门的开闭相位的排气侧可变气门机构11b。也可将可变气门机构称为Valve Timing Control system(VTC)。
进而，在作为排气系统的排气管15的各适当位置配备有利用废气的能量来驱动压缩器5a的涡轮5b、净化废气的三元催化剂17、以及为空燃比检测器的一形态而在三元催化剂17的上游侧检测废气的空燃比的空燃比传感器16。空燃比传感器16也可设为氧浓度传感器。此外，在三元催化剂17的下游连接有排气管18，排气管18上在适当位置配备有三元催化剂23。
从排气管18的三元催化剂23上游分支出导出EGR气体的EGR管道22，在EGR管道22的适当位置配备有冷却EGR气体的EGR冷却器21、调整EGR量的EGR阀20、以及测量EGR阀前后的压力的差压传感器19。
从空气流量传感器3获得的检测信号Ss3、从第1节气门4和第2节气门7的开度传感器获得的检测信号Ss7、Ss4、从进气管压力传感器8获得的检测信号Ss8、从混合气体湿度传感器9获得的检测信号Ss9、从进排气侧可变气门机构11a、11b获得的检测信号Ss11a、Ss11b、从空燃比传感器16获得的检测信号Ss16、从差压传感器19获得的检测信号Ss19、从EGR阀20获得的检测信号Ss20、从大气湿度传感器24获得的检测信号Ss24送到作为控制元件的控制单元(以下记作ECU)1。此外，从检测油门踏板的踩踏量也就是油门开度的油门开度传感器2获得的信号Ss2也送到ECU 1。
ECU 1根据油门开度传感器2的输出信号Ss2和各种传感器信号来运算要求扭矩。即，油门开度传感器2作为检测对内燃机Eng的要求扭矩的要求扭矩检测传感器加以使用。ECU1根据从各种传感器的输出获得的内燃机Eng的运转状态来最恰当地运算第1节气门4的开度、第2节气门7的开度、燃料喷射阀12的喷射脉冲期间、火花塞13的点火时间、进气侧可变气门机构11a及排气侧可变气门机构11b的开闭时间、EGR阀20的开度等内燃机Eng的主要工作量。
由ECU 1运算出的燃料喷射脉冲期间转换为燃料喷射阀开阀脉冲信号Ds12而送至燃料喷射阀12。此外，由ECU 1运算出的第1节气门4的开度以第1节气门驱动信号Ds4的形式送至第1节气门4，同样地，第2节气门7的开度以第2节气门驱动信号Ds7的形式送至第2节气门7。火花塞驱动信号Ds13送至火花塞13，燃料喷射阀驱动信号Ds12送至燃料喷射阀12。EGR阀驱动信号Ds20送至EGR阀20。
在以上那样的构成中，燃料从燃料箱经过未图示的燃料泵从燃料喷射阀12喷射至从进气管10经过进气门流入到燃烧室14内的混合气体中，形成可燃混合气。可燃混合气在规定点火时间借助从火花塞13产生的火花进行点火、燃烧，通过其燃烧压力将活塞下压而产生旋转驱动力。
燃烧后的废气经过排气门以及排气管15、涡轮5b送至三元催化剂17，NOx、CO、HC成分等在三元催化剂17内得到净化，之后经过排气管18在三元催化剂23中再次加以净化而排出至外部。此外，废气的一部分作为EGR气体而经过EGR管道22、EGR冷却器21、EGR阀20再次导入至进气管。
图2展示了表示ECU 1的构成的系统框图。油门开度传感器2、空气流量传感器3、进气管压力传感器8、混合气体湿度传感器9及空燃比传感器16的各输出信号输入至ECU1的输入电路30a。但输入信号并不仅仅限定于这些。输入的来自各传感器的输入信号送至输入输出端口30b内的输入端口。
送到输入输出端口30b的输入信号的值保管至RAM(随机存取存储器)30c而在CPU30e中加以运算处理。此时，送至输入电路30a的输入信号当中由模拟信号构成的信号由输入电路30a中设置的A/D转换器转换为数字信号。
记述有运算处理内容的控制程序预先写入在ROM(只读存储器)30d中。按照控制程序运算出的表示各执行器的工作量的值保管到RAM 30c中，之后送至输入输出端口30b的输出端口，并经过各驱动电路送至各执行器。
在本实施方式的情况下，驱动电路有第1节气门驱动电路30f、第2节气门驱动电路30g、可变气门机构驱动电路30h、燃料喷射阀驱动电路30i、点火输出电路30j及EGR阀驱动电路30k等。各驱动电路控制第1节气门4、第2节气门7、可变气门机构11a、11b、燃料喷射阀12、火花塞13及EGR阀20。本实施方式的ECU 1是在ECU 1内配备驱动电路，但并不限于此，也可将任一或所有驱动电路设置在ECU 1外。
图3展示本发明的第1实施方式中的EGR率的学习修正相关的控制流程。
首先，在步骤S10中，通过大气湿度传感器24检测吸入的空气的大气湿度RHAMB。接着，在步骤S11中，通过混合气体湿度传感器9检测在第2节气门7下游的进气管10中流动的混合气体的混合气体湿度RHIMANI。当在步骤S10、S11中利用各湿度传感器9、24检测到湿度时，转移至步骤S12。再者，各湿度传感器24、9作为EGR传感器而发挥功能。
在步骤S12中，根据步骤S10和步骤S11中检测到的大气湿度RHATM和混合气体湿度RHIMANI来算出进气管内的第2节气门7下游的EGR率RVAP。由于混合有EGR气体，因此混合气体湿度RHIMANI与大气湿度RHATM相比其值发生了变化，所以可以根据各湿度来算出“EGR率RVAP”，该计算可以通过公知的方法来进行。当算出“EGR率RVAP”时，转移至步骤S13。
在步骤S13中，根据空气流量传感器3的空气流量信息、EGR阀20的开度信息、以及第2节气门7的开度信息和视需要的1种以上的其他传感器信息，通过记述有混合气体的行为的多个数式(所谓的物理模型)来算出第2节气门7的下游的混合气体的“EGR率RMODEL”。再者，物理模型可以通过将气体的状态方程、运动方程进行组合来构建。该物理模型存储在ECU 1的ROM 30d内。当利用物理模型求出混合气体的“EGR率RMODEL”时，转移至步骤S14。
在步骤S14中，算出响应延迟处理后的“EGR率RMODELF”，其在利用物理模型推断出的“EGR率RMODEL”中通过一阶滞后反映出混合气体湿度传感器9的设计上的测量响应延迟。因而，湿度传感器9的检测延迟反映到利用物理模型推断出的“EGR率RMODEL”中。当求出响应延迟处理后的“EGR率RMODELF”时，转移至步骤S15。
在步骤S15中，计算基于湿度传感器的“EGR率RVAP”与响应延迟处理后的“EGR率RMODELF”的“差分DREGR”。该计算可以通过“差分DREGR”＝“EGR率RMODELF”－“EGR率RVAP”来求出。当求出“差分DREGR”时，转移至步骤S16。
在步骤S16中，判定上述EGR率的“差分DREGR”是否为预先规定的“阈值SLEGR”以上。若为“阈值SLEGR”以上，则进入至步骤S17，若为“阈值SLEGR”以下，则跳至末尾而结束处理。此处，若“差分DREGR”为预先规定的“阈值SLEGR”以上，则认为物理模型的EGR阀的开度不恰当，若“差分DREGR”为预先规定的“阈值SLEGR”以下，则认为物理模型的EGR阀的开度处于恰当的范围内。于是，若“差分DREGR”为“阈值SLEGR”以上，则转移至步骤S17。
在步骤S17中，从ROM 30d中存储的表格中读出并算出与“差分DREGR”和“修正系数KAEGRV”，该“修正系数KAEGRV”为求出“差分DREGR”的时间点的EGR阀20的开度相对应的EGR阀开口面积的“修正系数KAEGRV”。该表格中，“差分DREGR”越大，“修正系数KAEGRV”便设定得越大。当求出“修正系数KAEGRV”时，转移至步骤S18。
在步骤S18中，执行在构建物理模型的数式中使用的EGR阀20的开口面积中反映与“差分DREGR”相对应的“修正系数KAEGRV”的运算，该物理模型是求前面的步骤S13中运算出的“EGR率RMODEL”的模型。由此，能够执行“EGR率RMODEL”的学习修正。
此处，在本实施方式中，是对EGR阀20的开口面积乘以“修正系数KAEGRV”来加以反映，但也可对EGR阀20的开口面积加上“修正开口面积”来加以反映。当在EGR阀20的开口面积中反映出“修正系数KAEGRV”时，结束而等待下一启动时机。
使用图4，对以上说明过的控制流程中求出的推断EGR率、EGR率的差分、修正系数等的时间变化进行简单说明。
图4中，在内燃机的动作状态发生变化的过渡状态下，例如，当在时刻T1较大地打开EGR阀20的开度时，EGR气体量增加，推断EGR率较大地发生变化。此时，通过步骤S10～步骤S12来求基于湿度传感器的“EGR率RVAP”。
另一方面，通过步骤S13，根据空气流量传感器3的空气流量、第2节气门7的开度、EGR阀20的开度而利用物理模型来求混合气体的“EGR率RMODEL”。进而，通过步骤S14对“EGR率RMODEL”进行响应延迟处理，由此求出“EGR率RMODELF”。因而，如图4所示，“EGR率RMODEL”被延迟处理成“EGR率RMODELF”。
继而，通过控制流程的进展，在步骤S15中运算“EGR率RVAP”与“EGR率RMODELF”之间的“差分DREFR”。此处，在步骤S16中，在时刻T2判断“差分DREFR”已大于“阈值SLEGR”、也就是判定“EGR率RVAP”与“EGR率RMODELF”已发生较大背离的情况下，在物理模型的EGR阀20的开口面积的运算结果中反映“修正系数KAEGRV”(＝学习修正)。
因而，在图4的情况下，由于“EGR率RMODELF”大于“EGR率RVAP”，因此是进行减小EGR阀20的开口面积的“修正系数KAEGRV”的学习。当然，在“EGR率RMODELF”小于“EGR率RVAP”的情况下，是进行增大EGR阀20的开口面积的“修正系数KAEGRV”的学习。
图5A、图5B展示了较大地打开EGR阀20时的进气管10内的实际的EGR率、源于物理模型的“EGR率RMODEL”、响应延迟处理后的“EGR率RMODELF”、以及源于湿度传感器9、24的“EGR率RVAP”的变化状态。
图5A展示了人为地对EGR阀20施加了规定的“堵塞”时、进行修正之前的上述各EGR率。实际的EGR率呈阶状上升，相对于此，利用物理模型推断出的“EGR率RMODEL”在上升的响应性上与实际的EGR率相近，但在已转变成稳定状态的情况下，产生了规定误差ΔEGR。此外，由湿度传感器9、24算出的“EGR率RVAP”在稳定状态下与实际的EGR率一致而精度较佳，但在过渡状态下，响应性较慢、测量精度变差。此外，在利用物理模型推断出的“EGR率RMODEL”中不反映混合气体湿度传感器9的响应延迟的“EGR率RMODELF”相对接近“EGR率RVAP”，但在稳定状态下与实际的EGR率产生偏差，该偏差随着时间经过而越发背离实际的EGR率。如此，得知需要EGR率的修正。
另一方面，图5B展示了考虑“堵塞”而在本实施方式的物理模型的EGR阀20的开口面积中反映了“修正系数KAEGRV”的情况。得知“EGR率RMODELF”与“EGR率RVAP”大致一致。此外得知，在该状态下，实际的EGR率与利用物理模型推断出的“EGR率RMODEL”高度一致。
如此，根据本实施方式，对根据进气管上安装的湿度传感器(＝EGR传感器)的值算出的EGR率与利用空气流量传感器等而根据物理模型加以推断而且进行响应延迟处理而得的EGR率进行比较，根据两EGR率的偏差对物理模型的EGR阀的开口面积进行学习修正，由此，能够提高物理模型对EGR率的推断精度。
实施例2
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式与第1实施方式的不同点在于，追加了对因进气管内附着的结露的影响而导致EGR率发生变动进行补偿的控制。因而，省略包含第1实施方式相关的作用、效果的说明。
图6展示了本发明的第2实施方式中的控制流程。并且，步骤S20～步骤S24与图3的步骤S10～步骤S14相同，因此省略说明。继而，当步骤S24的处理结束时，转移至步骤S25。
在步骤S25中，推断进气管10内是否发生了结露。具体而言，根据进气管10的“温度TIMANI”来算出“饱和水蒸气压PWIMANI”。温度与饱和水蒸气压的关系可存储在ROM 30d内的表格中，此外，也可使用下述式(1)所示那样的“Tetens公式”来运算。
[数式1]
PWIMANI＝6.1078×10(7.5×TTMANI/(237.3+TTMANI))…(1)
接着，根据利用物理模型推断出的“EGR率RMODEL”来算出进气管10内的水蒸气分压。使用因燃烧而产生的废气中的“水蒸气体积分数H2OCMB”、根据大气中的湿度算出的“水蒸气体积分数H2OATM”、以及利用物理模型求出的“EGR率RMODEL”，通过式(2)算出进气管10内的“水蒸气体积分数H2OIMANI”。
[数式2]
H2OIMANI＝RMODEL×H2OCMB+H2OATM…(2)
接着，根据进气管10内的“水蒸气体积分数H2OIMANI”和进气管10内的“进气压PIMANI”，通过式(3)算出进气管10内的“水蒸气分压PWIMANIEST”。
[数式3]
PWIMANIEST＝H2OIMANI×PIMANI…(3)
继而，在“水蒸气分压PWIMNIEST”大于“饱和水蒸气压PWIMANI”的情况下，判定发生了结露。在判定未发生结露的情况下，转移至步骤S34，根据图3的步骤S15～步骤S18来进行EGR阀20的物理模型学习，并转移至步骤S35。在执行了未发生该结露的情况下的物理模型的学习的情况下，在步骤S35中建立执行标记而用于后文叙述的步骤S30中的判断。另一方面，在判定发生了结露的情况下，转移至步骤S26。
在步骤S26中，算出“饱和水蒸气压PWIMANI”与“水蒸气分压PWIMNIEST”的“分压差分DPW”。这是与结露相当的“分压差分DPW”。当求出“分压差分DPW”时，转移至步骤S27。
在步骤S27中，推断、算出与算出的“分压差分DPW”相对应的、与进气管10内的结露相当的“EGR率差分DEGRPW”。由于废气中的CO2及H2O的比率大致固定，因此，“分压差分DPW”与“EGR率差分DEGRPW”两者的关系存储在ROM 30d的表格中即可。当推断出“EGR率差分DEGRPW”时，转移至步骤S28。
在步骤S28中，从延迟处理后的“EGR率RMODEF”减去“EGR率差分DEGRPW”，由此算出反映了结露造成的混合气体湿度传感器的检测偏差和混合气体湿度传感器9的检测延迟的“推断EGR率RMODELFCOND”。实际上，在发生结露时，如图7所示，H2O与CO2的比率发生了变化，但湿度传感器中比率是固定的，因此，通过从“EGR率RMODEF”减去“EGR率差分DEGRPW”，可以模拟湿度传感器的行为。
图7A～图7C示意性地展示了进气管10内的混合气体的组成。再者，图中的各成分的面积因说明而进行了变更，与实际的比率不一样。并且，图7A展示的是只有空气的情况，图7B展示的是空气与EGR气体混合在一起的情况，图7C展示的是除了空气和EGR气体以外还发生了结露的情况。
如图7B所示，混合有EGR气体的混合气体内存在空气中的水分和因燃烧而产生的水分。此外，EGR气体中的H2O与CO2的比率大致固定。因而，可以根据空气中的湿度与进气管内的湿度的差分来进行EGR量的推断。但在像图7C那样发生了结露的情况下，仅H2O减少，实际的H2O与CO2的比率发生变化。因此，若根据由混合气体湿度传感器9测量出的水分量来算出EGR率，则会判断CO2也减少而过小地评价EGR率。因此，在步骤S608中减去不仅包含水分量还包含CO2的EGR量。当算出“推断EGR率RMODELFCOND”时，转移至步骤S29。
在步骤S29中，算出“EGR率RVAP”与“推断EGR率RMODELFCOND”的“差分DREGR”。再者，该“差分DREGR”与结露量相对应。当求出“差分DREGR”时，转移至步骤S30。
在步骤S30中，判定在过去的规定期间内是否已进行了EGR阀开口面积的“修正系数KAEGRV”的学习修正。该判定可以通过参考前面叙述过的执行标记来进行。继而，在已进行了学习修正的情况下，转移至步骤S31，在未进行学习修正的情况下，转移至步骤S33。
在步骤S31中，算出与“差分DREGR”相对应的“结露量DCOND”。与“差分DREGR”相对应的“结露量DCOND”预先存储在ROM 30d的表格中即可。当求出“结露量DCOND”时，转移至步骤S32。
在步骤S32中，在物理模型的中冷器6相关的传热参数中对与“结露量DCOND”相对应的“冷却修正系数KHEATEGR”进行学习修正，提高物理模型对EGR率的推断精度。
再者，在步骤S30中判断未进行EGR阀的学习修正的情况下，在步骤S33中，朝全闭或者减少开度的方向控制EGR阀来抑制过剩的EGR气体的供给，同时对点火时间进行推迟控制来抑制异常燃烧的发生。
如此，通过在物理模型内进行结露量推断，在容易发生结露的条件下也能提高EGR率的推断精度，从而谋求燃油效率的提高。此外，在学习条件不成立的情况下减小EGR阀的开度，而且使点火时间推迟，由此，能够抑制导入过剩的EGR而灭火这一情况，而且还能抑制异常燃烧。
实施例3
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。第1实施方式是使用湿度传感器作为EGR传感器，而本实施方式与第1实施方式的不同点在于，是使用进气侧氧浓度传感器作为EGR传感器。进气侧氧浓度传感器能够测量进气管10内的混合气体中的氧浓度，由此能测定EGR率。
图8展示了本实施方式中的内燃机系统的构成，在进气管10内配置有进气侧氧浓度传感器25。进气侧氧浓度传感器25可以对应于氧浓度而输出线性的输出信号，由此能求出混合气体的EGR率。再者，这以外的构成与图1所示的构成相同，因此省略详细说明。
图9展示本发明的第3实施方式中的EGR率的学习修正相关的控制流程。此处，步骤S41～步骤S46的控制步骤也与图3的步骤S13～步骤S18的控制相同，因此省略详细说明。
图9中，在步骤S40中，根据由进气侧氧浓度传感器25检测到的氧浓度来算出进气管10内的“EGR率RIMO2”。根据氧浓度算出EGR率的方法提出有多种，因此，通过这些公知的方法来求EGR率即可。当求出进气管10内的“EGR率RIMO2”时，转移至步骤s1。在这之后，将图3的“EGR率RVAP”替换为“EGR率RIMO2”来执行与图3同样的控制步骤。
如此，对根据进气管上安装的进气侧氧浓度传感器(＝EGR传感器)的值算出的EGR率与利用空气流量传感器等而根据物理模型加以推断而且进行响应延迟处理而得的EGR率进行比较，根据两EGR率的偏差对物理模型的EGR阀的开口面积进行学习修正，由此，能够提高物理模型对EGR率的推断精度。
实施例4
接着，对本发明的第4实施方式进行说明。第2实施方式是使用湿度传感器作为EGR传感器，而本实施方式与第2实施方式的不同点在于，是使用进气侧氧浓度传感器作为EGR传感器。如上所述，进气侧氧浓度传感器能够测量进气管10内的混合气体中的氧浓度，由此能测定EGR率。
图10展示本发明的第4实施方式中的EGR率的学习修正相关的控制流程。此处，步骤S51～步骤S62的控制步骤也与图6的步骤S23～步骤S35的控制相同，因此省略详细说明。
图10中，在步骤S50中，根据由进气侧氧浓度传感器25检测到的氧浓度来算出进气管10内的“EGR率RIMO2”。根据氧浓度算出EGR率的方法提出有多种，因此，在本实施方式中也通过这些公知的方法来求EGR率即可。当求出进气管10内的“EGR率RIMO2”时，转移至步骤S51。在这之后，执行与图6同样的控制步骤。
如此，通过在物理模型内进行结露量推断，在容易发生结露的条件下也能提高EGR率的推断精度，从而谋求燃油效率的提高。此外，在学习条件不成立的情况下减小EGR阀的开度，而且使点火时间推迟，由此，能够抑制导入过剩的EGR而灭火这一情况，而且还能抑制异常燃烧。
如上所述，根据本发明，以设置在对在进气管中流动的空气与EGR气体的混合气体的流量进行调整的节气门的下游侧的EGR传感器的检测信号为输入来求第一EGR率，至少以空气流量传感器和EGR阀开度传感器的检测信号为输入来进行规定运算而推断第二EGR率，而且对应于EGR传感器的响应延迟对第二EGR率进行延迟处理来求第三EGR率，进而反映第三EGR率与第一EGR率的差分来对第二EGR率进行学习修正。
由此，在过渡状态时也能高精度地推断EGR率。由此，能将恰当的EGR气体量导入至燃烧室而避免异常燃烧，从而防止油耗变差。
再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述各实施例。
例如，上述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备所有构成。此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。此外，可以对各实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1 ECU
2 油门开度传感器
3 空气流量传感器
4 第1节气门
5 增压器
6 中冷器
7 第2节气门
8 进气管压力传感器
9 混合气体湿度传感器
12 燃料喷射阀
13 火花塞
19 差压传感器
20 EGR阀
21 EGR冷却器
24 大气湿度传感器
25 进气侧氧浓度传感器。

Claims (12)

1.一种内燃机的控制装置，其用于配备有外部EGR装置、空气流量传感器及EGR传感器的内燃机，所述外部EGR装置具有使来自排气系统的废气再循环至内燃机的进气系统的EGR阀，所述空气流量传感器设置在所述内燃机的进气系统中，测定吸入至所述内燃机的空气的空气流量，所述EGR传感器检测混合有废气的混合气体的EGR率，该内燃机的控制装置具备至少根据所述空气流量传感器及所述EGR传感器来推断混合气体的EGR率的EGR推断元件，该内燃机的控制装置的特征在于，
所述EGR推断元件具备：第1功能部，其以所述EGR传感器的检测信号为输入来求第一EGR率，所述EGR传感器设置在调整在所述进气系统中流动的混合气体的流量的节气门的下游侧；第2功能部，其至少以所述空气流量传感器、所述EGR阀的开度传感器、所述节气门的开度传感器中的1方以上的检测信号为输入来进行规定运算而推断第二EGR率；第3功能部，其对应于所述EGR传感器的响应延迟对所述第二EGR率进行响应延迟处理来求第三EGR率；以及第4功能部，其反映所述第三EGR率与所述第一EGR率的差分来对所述第二EGR率进行学习修正。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述EGR传感器至少由设置在所述进气系统中而检测混合气体的湿度的混合气体湿度传感器构成。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
除了所述混合气体湿度传感器以外，所述EGR传感器还由设置在所述进气系统中而检测空气的湿度的大气湿度传感器构成。
4.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述EGR传感器由设置在所述进气系统中而检测混合气体的氧浓度的进气侧氧浓度传感器构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述第2功能部运算由模拟混合气体的行为的多个数式构成的物理模型来推断所述第二EGR率。
6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述第三EGR率与所述第一EGR率发生规定值以上的背离的情况下，所述第4功能部对应于所述第三EGR率与所述第一EGR率的差分来对所述第二EGR率进行学习修正。
7.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述第4功能部进行的学习修正是通过修正所述物理模型中使用的所述EGR阀的开口面积来加以执行。
8.根据权利要求7所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
关于所述第4功能部进行的学习修正，在所述第三EGR率大于所述第一EGR率的情况下，执行减小所述EGR阀的开口面积的修正，在所述第三EGR率小于所述第一EGR率的情况下，执行增大所述EGR阀的开口面积的修正。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述EGR推断元件具备判定所述进气系统中是否发生了结露的结露判定功能部，在发生了结露的情况下，不执行所述第4功能部进行的学习修正。
10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述进气系统的推断出的水蒸气分压在饱和水蒸气压以上的情况下，所述结露判定功能部判定所述进气系统发生了结露。
11.根据权利要求10所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
推断出的所述水蒸气分压根据所述进气系统的混合气体的压力和温度来算出。
12.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述EGR推断元件通过所述结露判定功能部判定发生了结露的状态下，在未执行所述第4功能部进行的学习修正的情况下，减少所述EGR阀的开度，而且使火花塞的点火时间推迟。
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