JP2009191791A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料カットの実行中にＥＧＲバルブを開弁する開弁処理を実行する内燃機関の制御装置において、同開弁処理による影響を考慮して燃焼室に流入する空気量を正確に算出する。
【解決手段】ＥＧＲ機構２０は、吸気通路１１においてスロットルバルブ１４の下流側に排気の一部を導入するＥＧＲ通路２１と、同通路２１を流通する排気量を調整するＥＧＲバルブ２２とを含んで構成されている。内燃機関１０は、燃料カット中に、ＥＧＲバルブ２２の開弁処理を実行するとともに、この開弁処理の実行により吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積量を算出し、算出された蓄積空気量に基づいて燃焼室１２に流入する空気の増加量を算出する。そして、燃料供給再開時において、算出された空気増加量に基づいて燃料供給量Ｑｆを増量補正するとともに、点火プラグ１９の点火時期Ｔを遅角補正する。
【選択図】図１

Description

この発明は排気再循環装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。

従来、排気の一部を吸気通路に再循環させる排気再循環装置（ＥＧＲ装置）を設けた内燃機関が知られている。このＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気循環通路（ＥＧＲ通路）と、同ＥＧＲ通路を流通する排気量を制御する排気量制御弁（ＥＧＲバルブ）とを備えるとともに、このＥＧＲバルブの開度が調整されることにより、吸気通路に再循環される排気量（ＥＧＲ量）が調整される。これにより、機関運転状態に適したＥＧＲ量が吸気通路に戻されて燃焼室での燃焼温度が低下するため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を抑制することができるようになる。

ここで、こうしたＥＧＲ装置において排気に含まれる未燃燃料等がＥＧＲバルブに付着して同バルブの実質的な開度が経時的に変化したり、同ＥＧＲバルブに作動不良等を来す何らかの異常が発生したりすると、ＥＧＲ量が目標量から乖離して燃焼状態が悪化するおそれがある。そのため、ＥＧＲバルブ開度の経時的変化を学習して同バルブ開度を補正する補正制御を実行する構成や、ＥＧＲバルブの異常を検出する異常診断制御を実行する構成が種々提案されている。これら補正制御や異常診断制御を実行することにより、ＥＧＲ量が目標量から乖離した状態で機関運転が継続されることを抑制しようとしている。

しかしながら、これら制御のためにＥＧＲバルブ開度を変動させると、ＥＧＲ量の変動に伴って燃焼室に供給される排気量が変動するため、燃焼状態が悪化するおそれが生じる。そこで、所定の減速領域において燃料供給を停止する燃料カットの実行中に上記補正制御や異常診断制御を実行することにより、これら制御を実行する際における燃焼状態の悪化を抑制しようとする構成が開示されている（特許文献１、特許文献２）。特許文献１に記載の構成は、燃料カット中にＥＧＲバルブを所定開度に制御するとともに、吸気通路内圧力についての検出値と理論値とを近付けるように前記開度を補正することにより補正制御を実行している。また、特許文献２に記載の構成は、燃料カット中にＥＧＲバルブを開閉して吸気通路内圧力の変化を検出することにより故障診断制御を実行している。
特開２００４−１０８３２９号公報 特開平２−７５７４８号公報

ところで、上記特許文献１および特許文献２に記載される構成のように、燃料カット中にＥＧＲバルブを開閉する制御を実行する構成にあっては、以下のような不具合が生じる。

すなわち、燃料カット中においては、空気のみが燃焼室に流入するとともに同空気が排気通路に排出されるため、この燃料カット中に、ＥＧＲバルブが開弁されると、同空気がＥＧＲ通路に流入するとともに、同ＥＧＲ通路を流通した空気が吸気通路に流入する。その結果、ＥＧＲバルブを閉弁している場合と比較して多くの空気が吸気通路内に蓄積される。

このように吸気通路に蓄積した空気の影響はその後も継続することとなり、燃料カットが終了して燃料供給が再開される際に燃焼室に供給されて、スロットルバルブを通じて供給される吸入空気量に加算されるため、空燃比がリーン側にシフトするおそれがある。これにより、燃焼不良が発生し、ひいては失火、エンストするおそれがある。

なお、こうした問題は、燃料カット中にＥＧＲバルブを開弁する開弁処理が実行される場合には、空燃比制御以外の制御においても共通して生じ得る。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料カットの実行中にＥＧＲバルブを開弁する開弁処理を実行する内燃機関の制御装置において、同開弁処理による影響を考慮して燃焼室に流入する空気量を正確に算出することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気通路に設けられて同通路を流通する吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段と、前記吸気通路において前記吸入空気量調整手段の下流側に排気の一部を導入する排気再循環通路と同通路を流通する排気量を調整する排気量制御弁とを有する排気再循環機構と、燃料カットを実行する燃料カット手段とを備え、前記排気量制御弁を開弁する開弁処理を前記燃料カットの実行中に実行する内燃機関の制御装置であって、前記開弁処理の実行により前記吸気通路に蓄積される空気の蓄積量を算出する蓄積量算出手段と、前記蓄積量算出手段により算出された前記蓄積量に基づいて前記機関の燃焼室に流入する空気の増加量を算出する増加量算出手段とを有することを要旨とする。

上記構成によれば、開弁処理の実行により吸気通路に蓄積される空気の蓄積量が算出され、算出された蓄積量に基づいて機関の燃焼室に流入する空気の増加量が算出されるため、開弁処理による影響を考慮して燃焼室に流入する空気量を正確に算出することができる。その結果、燃焼室に流入する空気量を用いる各種制御を適切に実行することができる。なお、吸気通路に蓄積される空気の蓄積量は、排気再循環通路の容積や長さ、排気量制御弁の開閉状態や応答速度、吸気通路容積、機関回転速度等によって変化する。この蓄積量は、これらに基づいて理論的に算出してもよいし、実験等に基づいて予め算出しておいてもよい。また、この算出された蓄積量に基づいて算出される空気の増加量も同様に理論的に算出されるものであってもよいし、実験等に基づいて算出されるものであってもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記蓄積量算出手段は、前記燃料カットの実行中における前記開弁処理の実行期間に基づいて前記蓄積量を増加させることを要旨とする。

燃料カットの実行中における開弁処理の実行に伴って吸気通路に蓄積される空気の蓄積量は次第に増加する。
この点、上記構成によれば、蓄積量算出手段は、燃料カットの実行中における開弁処理の実行期間に基づいて蓄積量を増加させるため、吸気通路に蓄積される空気の蓄積量を正確に算出することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記蓄積量算出手段は、燃料カットの実行中における前記排気量制御弁を閉弁した後の経過期間に基づいて前記蓄積量を減少させることを要旨とする。

燃料カットの実行中であっても排気量制御弁が閉弁されれば吸気通路に蓄積される空気の蓄積量は次第に減少する。
この点、上記構成によれば、蓄積量算出手段は、燃料カットの実行中における排気量制御弁を閉弁した後の経過期間に基づいて蓄積量を減少させるため、吸気通路に蓄積される空気の蓄積量を正確に算出することができる。なお、排気量制御弁を閉弁する最中も考慮して蓄積量を減少させてもよい。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記蓄積量算出手段は、前記燃料カットを終了した後の経過期間に基づいて前記蓄積量を減少させることを要旨とする。

燃料カットが終了すれば、排気再循環通路を通じて排気が吸気通路に導入されるようになるため、排気量制御弁が開弁されていても吸気通路に蓄積される空気の蓄積量は次第に減少する。

この点、上記構成によれば、蓄積量算出手段は、燃料カットを終了した後の経過期間に基づいて蓄積量を減少させるため、吸気通路に蓄積される空気の蓄積量を正確に算出することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記蓄積量算出手段は、前記開弁処理の実行により前記排気再循環通路に蓄積される空気の蓄積量を更に算出し、前記増加量算出手段は、前記蓄積量算出手段により算出された前記吸気通路に蓄積される空気の蓄積量および前記排気再循環通路に蓄積される空気の蓄積量に基づいて前記機関の燃焼室に流入する空気の増加量を算出することを要旨とする。

開弁処理の実行に伴って排気再循環通路にも空気が蓄積され、この排気再循環通路に蓄積された空気によって機関の燃焼室に流入する空気量が増加することがある。
この点、上記構成によれば、開弁処理の実行により排気再循環通路に蓄積される空気の蓄積量が更に算出され、算出された吸気通路に蓄積される空気の蓄積量および排気再循環通路に蓄積される空気の蓄積量に基づいて機関の燃焼室に流入する空気の増加量が算出されるため、燃焼室に流入する空気量をより正確に算出することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記増加量算出手段により算出された空気の増加量に基づいて前記燃焼室に供給する燃料量を増量補正する燃料量補正手段を更に有することを要旨とする。

上記構成によれば、算出された空気の増加量に基づいて燃焼室に供給する燃料量が増量補正されるため、空気量に応じて適切に燃料量を設定することができる。これにより、例えば流入空気量による空燃比のずれを抑制することができ、燃料カットからの復帰後の燃焼不良の発生を抑制することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料量補正手段による前記燃料量の増量補正の度合いが大きいほど前記燃焼室の混合気の点火時期を遅角補正する点火時期補正手段を更に有することを要旨とする。

ここで、請求項６に記載されるように、燃焼室に供給する燃料量を算出された空気の増加量に基づいて増量補正するようにすると、これに伴って同機関の出力トルクが増大する。

この点、上記構成によれば、燃料量の増量補正の度合いが大きいほど燃焼室の混合気の点火時期を遅角補正するため、燃料量を増量補正する際のトルク変動を低減してドライバビリティの悪化を抑制することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記増加量算出手段により算出された空気の増加量に基づいて前記吸入空気量調整手段により調整される前記吸入空気量を減量補正する空気量補正手段を更に有することを要旨とする。

上記構成によれば、算出された空気の増加量に基づいて吸入空気量調整手段により調整される吸入空気量が減量補正されるため、空気量を適切に設定することができる。これにより、例えば流入空気量による空燃比のずれを抑制することができ、燃料カットからの復帰後の燃焼不良の発生を抑制することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施形態を図１〜９を参照して説明する。

図１に示すように、内燃機関１０の燃焼室１２には、吸気通路１１及び排気通路１３が接続されている。また、この内燃機関１０には、気筒内のピストン１６に向けて燃料を噴射供給する燃料噴射弁１８が設けられている。そして、このように燃料噴射弁１８により供給される燃料と吸気通路１１を通じて供給される空気とが燃焼室１２で混合されるとともに、この混合気が点火プラグ１９により着火されて燃焼し、燃焼後の排気が排気通路１３に排出される。

吸気通路１１には、同通路を流通する吸入空気量Ｑａを検出してこの吸入空気量Ｑａに応じた信号を出力する吸入空気量センサ１１ａが取り付けられている。また、吸気通路１１において吸入空気量センサ１１ａの下流側には、吸入空気量Ｑａを調整するスロットルバルブ１４が取り付けられている。このスロットルバルブ１４が吸入空気量調整手段に相当する。このスロットルバルブ１４には、同バルブ１４の開度を調節するスロットル用アクチュエータ１５と、同バルブ１４の開度を検出して同開度に応じた信号を出力するスロットルバルブ開度センサ３４が設けられている。さらに、吸気通路１１においてスロットルバルブ１４の下流側の部分には、吸気通路１１内の圧力を検出して同圧力に応じた信号を出力する吸気管圧力センサ３１が取り付けられている。

また、内燃機関１０には、排気再循環機構（ＥＧＲ機構）２０が設けられている。このＥＧＲ機構２０は、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１４の下流側と排気通路１３とを連通する排気再循環通路（ＥＧＲ通路）２１と、このＥＧＲ通路２１を流通する排気量を調整する流量制御弁（ＥＧＲバルブ）２２を含んで構成されている。このＥＧＲバルブ２２には、同バルブ２２の開度を調節するＥＧＲ用アクチュエータ２３と、同バルブ２２の開度を検出して同開度に応じた信号を出力するＥＧＲバルブ開度センサ３２が設けられている。そして、このＥＧＲ用アクチュエータ２３の駆動を通じてＥＧＲバルブ２２が開弁されると、排気通路１３の排気の一部が吸気通路１１におけるスロットルバルブ１４の下流側に導入される。

内燃機関１０には、種々のセンサが設けられている。具体的には、クランクシャフト１７の回転速度（機関回転速度）を検出するためのクランク角センサ３７や、アクセルペダル踏込量を検出するためのアクセルペダル踏込量センサ３５、同機関１０を搭載する車両の車速を検出する車速センサ３６が設けられている。これらのセンサは、検出値に応じた信号をそれぞれ出力する。

また、同機関１０には、各種装置を総括的に制御する電子制御装置３０が設けられている。この電子制御装置３０には、演算ユニット（ＣＰＵ）の他に、各種制御プログラムや演算マップ及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリが設けられている。この電子制御装置３０には上記各種センサの出力する信号が入力される。

そして、電子制御装置３０は、各種センサからの信号に基づき内燃機関１０の運転状態を把握し、把握した運転状態に応じて各種制御を実行する。例えば、燃料噴射弁１８の燃料噴射態様の制御として、混合気の空燃比を目標空燃比ＡＦｔに収束させるべく燃料供給量Ｑｆを調整する空燃比制御や、燃料消費率の向上を図るべく燃料供給を停止する燃料カット処理を実行する。この燃料カット処理が、燃料カット手段としての処理に相当する。また、スロットルバルブ１４の開度を調整するべくスロットル用アクチュエータ１５を駆動するスロットル制御、ＥＧＲバルブ２２の開度を調整するべくＥＧＲ用アクチュエータ２３の駆動するＥＧＲ制御、および点火プラグ１９の点火時期Ｔを調整する点火時期制御等を実行する。

次に、図２〜図９を参照して、電子制御装置３０により実行される各処理の詳細について説明する。なお、図２〜図４は、それぞれ一連の処理の流れを示すフローチャートであって、実際の処理は電子制御装置３０により所定の期間をもって並行して繰り返し実行される。なお、本実施形態において、電子制御装置３０により実行される故障診断処理が、開弁処理に相当する。

同図２に示す「故障診断処理」では、まず燃料カットの実行中であるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。具体的には、燃料噴射弁１８による燃料供給の有無で判断される。そして、燃料カットの実行中ではない旨判定された場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）には、ＥＧＲバルブ２２の故障診断処理の実行条件が成立してないと判断して本処理を一旦終了する。一方、燃料カット実行中である旨判定された場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、続いてＥＧＲバルブが開弁中か否かが判定される（ステップＳ１０２）。具体的には、ＥＧＲバルブ２２を開弁駆動するＥＧＲ用アクチュエータ２３が駆動しているか否かで判断される。そして、ＥＧＲバルブが開弁中ではない旨、すなわちＥＧＲバルブが閉弁中である旨判定された場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ）吸気管内圧力Ｐｏｆｆの計測が実行される（ステップＳ１０３）。この圧力は、吸気管圧力センサ３１の出力信号に基づき計測され、ＥＧＲバルブ２２の閉弁時における吸気管圧力として記憶される。なお、燃料カットの開始時にはＥＧＲバルブ２２が閉弁されているため、本処理の初回の実行周期においてはＥＧＲバルブが閉弁中である旨判定される（ステップＳ１０２：ＮＯ）。

続いて、ＥＧＲバルブが開弁される（ステップＳ１０４）。具体的には、ＥＧＲバルブの開度を所定開度に調整するべくＥＧＲ用アクチュエータ２３を駆動することによって実行される。この所定開度は、ＥＧＲバルブ２２の異常の有無を検出することのできる開度であって、予め設定されている。そして、このように燃料カット実行中においてＥＧＲバルブ２２が開弁されると、ＥＧＲ通路２１を流通した空気が吸気通路１１に流入し、これにより吸気通路１１における吸気管内圧力が上昇する。

ところで、ステップＳ１０２においてＥＧＲバルブが開弁中である旨判定された場合には（ステップ１０２：ＹＥＳ）、前回の一連の処理「故障診断処理」に引き続きＥＧＲバルブ２２が開弁されていると判断される。

そこで、ＥＧＲバルブが開弁中である旨判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、およびＥＧＲバルブの開弁が実行された場合（ステップＳ１０４）には、続いて所定期間Ｔｄｉａｇが経過したか否かが判定される（ステップＳ１０５）。この所定期間Ｔｄｉａｇは、ＥＧＲバルブ２２を所定開度にまで開弁するために必要な応答期間および吸気管内圧力の安定に必要な期間等に基づいて予め設定されている。そして、所定期間Ｔｄｉａｇが経過していない旨判定された場合には、（ステップＳ１０５：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。

一方、所定期間Ｔｄｉａｇが経過した旨判定された場合には（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、続いて吸気管内圧力Ｐｏｎが計測される（ステップＳ１０６）。この圧力は、吸気管圧力センサ３１の出力信号に基づき計測され、ＥＧＲバルブ２２の開弁時における吸気管圧力として記憶される。このように吸気管圧力Ｐｏｎが計測されると（ステップＳ１０６）、ＥＧＲバルブが閉弁される（ステップＳ１０７）。

そして、記憶された吸気管内圧力Ｐｏｆｆ，Ｐｏｎに基づいて、吸気管内圧力差ΔＰ（＝Ｐｏｎ−Ｐｏｆｆ）が算出され（ステップＳ１０８）、算出された圧力差ΔＰが所定値Ｐｄｉａｇ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０９）。この所定値Ｐｄｉａｇは、ＥＧＲバルブ２２が正常に開弁駆動される場合における圧力差ΔＰのうち最も低い圧力であって、予め実験等によって設定されている。

そして、圧力差ΔＰが所定値Ｐｄｉａｇ以上である旨判定された場合には（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブが正常であると判定され（ステップＳ１１０）、一方、圧力差ΔＰが所定値Ｐｄｉａｇ以上ではない旨判定された場合には（ステップＳ１０９：ＮＯ）、ＥＧＲバルブに異常ありと判定されて（ステップＳ１１１）、一連の処理を終了する。

このように、本実施形態では、燃料カット中、すなわち燃焼室１２において混合気の燃焼が行われていない状態においてＥＧＲバルブ２２の故障診断処理を実行する。これにより、故障診断処理においてＥＧＲバルブ２２が開弁されることによる燃焼状態の悪化を抑制することができる。

ところで、燃料カット中には、吸気通路１１を通じて供給された空気のみが燃焼室１２に供給されて、同空気が排気通路１３に排出される。したがって、上記故障診断処理に伴いＥＧＲバルブ２２が強制的に開弁されると、排気通路１３を流通する空気の一部がＥＧＲ通路２１に流入するとともに、同ＥＧＲ通路２１を流通した空気が吸気通路１１に流入する。これにより、ＥＧＲバルブ２２が閉弁している場合と比較して多くの空気が吸気通路１１内に蓄積する。具体的には、吸気通路１１において、ＥＧＲ通路２１を通じて空気が導入されるスロットルバルブ１４の下流側の部分に空気が蓄積する。

以下、図３を参照して吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積量（蓄積空気量）ΣＡｉｒを算出する「蓄積空気量算出処理」について説明する。なお、この蓄積空気量算出処理が、蓄積量算出手段としての処理に相当する。

同図３に示す「蓄積空気量算出処理」では、まず燃料カットの実行中であるか否かが判定される（ステップＳ２０１）。具体的には、燃料噴射弁１８による燃料供給の有無で判断される。そして、燃料カットの実行中ではない旨判定された場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）には、本処理を一旦終了する。一方、燃料カット中である旨判定された場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、続いてＥＧＲバルブが開弁しているか否かが判定される（ステップＳ２０２）。具体的には、ＥＧＲバルブ開度センサ３２の信号に基づき判断される。

そして、ＥＧＲバルブが開弁している旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘ未満であるか否かが判定される（ステップＳ２０３）。具体的には、記憶されている蓄積空気量ΣＡｉｒを参照することによって判断され、蓄積空気量ΣＡｉｒの初期値は「０」に設定されている。なお、最大蓄積量Ｓａｍａｘは、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１４の下流側の部分に蓄積することのできる空気の最大量であって、吸気通路１１の容積、機関回転速度等に基づいて設定される。

そして、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘ未満でない旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘに達していていると判断して、本処理を一旦終了する。

一方、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘ未満である旨判定された場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、増量分αを加算して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ２０４）。この増量分αは、一連の処理の繰り返しの所定期間、機関回転速度、吸気通路１１の容積、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、ＥＧＲ通路２１の容積や長さ等に基づいて設定される。ここで、蓄積空気量ΣＡｉｒは、燃料カットの実行中にＥＧＲバルブ２２が開弁すると次第に増大するため、本ステップの処理において、所定周期毎に増量分αを加算するようにする。これにより、ＥＧＲバルブ２２の開弁期間が長くなるほど蓄積空気量ΣＡｉｒを増大させることができる。なお、増量分αを加算することにより蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘを超える場合には、ΣＡｉｒを最大蓄積量Ｓａｍａｘに更新する。これにより、一連の処理を終了する。

一方、ＥＧＲバルブが開弁していない旨判定された場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えているか否かが判定される（ステップＳ２０５）。

そして、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えていない旨判定された場合には（ステップＳ２０５：ＮＯ）、吸気通路１１に空気が蓄積されていないと判断して、本処理を一旦終了する。

一方、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えている旨判定された場合には（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、減量分βを減算して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ２０６）。この減量分βは、上記増量分αと同様に、一連の処理の繰り返しの所定期間、機関回転速度、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、ＥＧＲ通路２１の容積や長さ等に基づいて設定される。ここで、蓄積空気量ΣＡｉｒは、燃料カットの実行中であってもＥＧＲバルブ２２が閉弁されれば次第に減少するため、本ステップの処理において所定期間毎に減量分βを減算するようにする。これにより、ＥＧＲバルブ２２の閉弁期間が長くなるほど蓄積空気量ΣＡｉｒを減少させることができる。なお、減量分βを減算することによりΣＡｉｒが「０」を下回る場合には、ΣＡｉｒを「０」に更新する。これにより、一連の処理を終了する。

なお、上述した最大蓄積量Ｓａｍａｘ、増量分αおよび減量分βは、各構成に基づいて理論的にそれぞれ算出してもよいし、実験等に基づいてそれぞれ予め算出しておいてもよい。また例えば、ＥＧＲバルブ２２の応答速度が遅い場合には、この閉弁する最中も考慮して減量分βを設定するとよい。

ところで、上述したように吸気通路１１に蓄積した空気は、燃料カット終了後、すなわち燃料噴射弁１８による燃料供給が再開された後も所定期間にわたって燃焼室１２に流入する。したがって、燃焼室１２に供給される総空気量ＳＱａは、この蓄積空気量ΣＡｉｒに基づき増量する。

以下、図４〜図９を参照して、この蓄積空気量ΣＡｉｒを考慮しつつ燃料供給を再開するべく、燃料供給量Ｑｆおよび混合気の点火時期Ｔを補正する「補正処理」について説明する。

図４に示す「補正処理」では、まず燃料カット実行条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ３０１）。具体的には、クランク角センサ３７による機関回転速度が実行許可速度Ｎｅ以上且つ車両が減速状態にあることを上記実行条件とし、これが成立しているか否かが判定される。なお、車両が減速状態にあるか否かについては、例えば車速センサ３６の出力信号およびアクセルペダル踏込量センサ３５の出力信号に基づいて判定することができる。そして、燃料カット実行条件が成立していない旨判定された場合には、（ステップＳ３０１：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。

一方、燃料カット実行条件が成立している旨が判定された場合には、（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、燃料カットが開始される（ステップＳ３０２）。すなわち、図５に示すタイミングｔ１１、または図６に示すタイミングｔ２１において燃料噴射弁１８による燃料供給が停止されて燃料カットが開始される。

続いて、燃料カット終了条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ３０３）。具体的には、クランク角センサ３７による機関回転速度が実行許可速度Ｎｅを下回ったこと、または車両が加速状態にあることを上記終了条件とし、これが成立しているか否かが判定される。なお、車両が加速状態にあるか否かについては、ステップＳ３０１での処理と同様、例えば車速センサ３６の出力信号およびアクセルペダル踏込量センサ３５の出力信号に基づいて判定することができる。

ここで、燃料カット終了条件が成立していない旨が判定された場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）には、燃料カット終了条件が成立している旨の結果が得られるまでステップＳ３０３の判定処理が一定の時間周期毎に繰り返し実行される。

そして、この判定処理を通じて燃料カット終了条件が成立している旨判定された場合には（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ＥＧＲバルブが開弁しているか否かが判定される（ステップＳ３０４）。具体的には、ＥＧＲバルブ開度センサ３２の出力信号に基づいて判断される。

ところで、燃料カットの実行中には、上述した「故障診断処理」に伴いＥＧＲバルブ２２が開弁される場合がある（ステップＳ１０４）。このＥＧＲバルブ２２の開弁は、所定期間Ｔｄｉａｇが経過するまでは継続される（ステップＳ１０５）ため、この所定期間Ｔｄｉａｇが経過していない段階（ステップＳ１０５：ＮＯ）で燃料カット終了条件が成立する場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）には、未だＥＧＲバルブ２２は開弁された状態である。この状態は、図５に示すように、タイミングｔ１２においてＥＧＲバルブ２２が開弁されるとともに、所定期間Ｔｄｉａｇが経過していないタイミングｔ１３における状態に相当する。一方、上述した「故障診断処理」に伴いＥＧＲバルブ２２が開弁され（ステップＳ１０４）、所定期間Ｔｄｉａｇが経過（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）した後に燃料カット終了条件が成立する場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）には、ＥＧＲバルブ２２は閉弁された状態になる。この状態は、図６に示すように、タイミングｔ２２においてＥＧＲバルブ２２が開弁されるとともにタイミングｔ２３において所定期間Ｔｄｉａｇが経過した後のタイミングｔ２４における状態に相当する。

ここで、ＥＧＲバルブが開弁している旨判定された場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）には、ＥＧＲバルブが閉弁される（ステップＳ３０５）。そして、ＥＧＲバルブが閉弁された場合（ステップＳ３０５）、およびＥＧＲバルブが開弁していない旨判定された場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）には、続いて、吸気通路１１に蓄積している空気の量（蓄積空気量）ΣＡｉｒが把握される（ステップＳ３０６）。具体的には、上述した「蓄積空気量算出処理」によって算出されて記憶されているΣＡｉｒを読み込むことによって把握される。

次に、この蓄積空気量ΣＡｉｒに基づいて、燃焼室に流入する空気の増加量ΔＱａｉｒが算出される（ステップＳ３０７）。本ステップの処理が増加量算出手段としての処理に相当する。

この空気増加量ΔＱａｉｒは、スロットルバルブ１４によって流量が調整される吸入空気量Ｑａに加算される。すなわち、燃焼室１２に供給される総空気量ＳＱａは、吸入空気量Ｑａに空気増加量ΔＱａｉｒが加算された量（Ｑａ＋ΔＱａｉｒ）となる。なお、この空気増加量ΔＱａｉｒは、ＥＧＲ通路２１の容積や長さ、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、吸気通路１１の容積、機関回転速度等を考慮した上で、蓄積空気量ΣＡｉｒに基づき算出され、蓄積空気量ΣＡｉｒが多くなるほど空気増加量ΔＱａｉｒは多く算出される。

そして、算出された空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上であるか否かが判定される（ステップＳ３０８）。この所定値Ｑａｍｉｎは、この所定値Ｑａｍｉｎに相当する空気量が吸入空気量Ｑａに加算されて燃焼室１２に供給されると、燃焼室１２の燃焼状態が悪化するおそれのある最も低い値が予め設定されている。

そこで、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上ではない場合（ステップＳ３０８：ＮＯ）には、燃料供給量Ｑｆおよび点火時期Ｔについて通常の制御量が設定されて燃料供給および点火が実行される（ステップＳ３１３）。これにより、燃料カットが終了する。すなわち、図６に示されるように、タイミングｔ２２においてＥＧＲバルブ２２が開弁されて空気が一旦蓄積された場合であっても、タイミングｔ２３においてＥＧＲバルブ２２が閉弁されてから相当の期間が経過することにより、燃料カットが終了されるタイミングｔ２４においては蓄積空気量ΣＡｉｒが十分に減少している場合がある。この場合には、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ未満であるため、燃料供給量Ｑｆおよび点火時期Ｔについて通常の制御量、すなわち燃料供給量Ｑｆｔ、点火時期Ｔｔがそれぞれ設定されて燃料供給が実行される。

一方、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上である場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）には、燃料供給量Ｑｆについて通常の制御量Ｑｆｔで燃料供給が再開されると、燃焼室１２に流入する空気量が空気増加量ΔＱａｉｒだけ増加することによって、図５の一点鎖線に示されるように、混合気の空燃比が目標空燃比ＡＦｔからずれてリーンにシフトする。

そこで、算出された空気増加量ΔＱａｉｒに基づき燃料供給量Ｑｆの増量補正量ΔＱｆが設定される（ステップＳ３０９）。具体的には、燃焼室１２の混合気を目標空燃比ＡＦｔに一致させるべく、図７に示すように、空気増加量ΔＱａｉｒが多いほど増量補正量ΔＱｆが多く設定される。これにより、図５の実線に示すように空燃比を目標空燃比ＡＦｔに一致させることができる。本ステップの処理が燃料量補正手段としての処理に相当する。なお、燃料カット終了条件が成立した場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）にはＥＧＲバルブ２２は閉弁されるため（ステップＳ３０５）、燃料供給が再開された後には、吸気通路１１に蓄積された空気が燃焼室１２に流入することによって蓄積空気量ΣＡｉｒが減少して空気増加量ΔＱａｉｒが次第に減少し、これに伴い、燃焼室１２に供給される総空気量ＳＱａが減少する。したがって、混合気の空燃比を目標空燃比ＡＦｔに一致させるべく燃料供給量Ｑｆを増量補正するためには、総空気量ＳＱａの減少態様を考慮した上で増量補正量ΔＱｆを減少させる必要がある。そこで、本ステップの処理では、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ未満に減少するまで（タイミングｔ１４）の減少態様を含めて設定される。すなわち、ステップＳ３０６で把握された蓄積空気量ΣＡｉｒ、ステップＳ３０７で算出された空気増加量ΔＱａｉｒ、および各種センサの出力信号により把握される機関１０の機関運転状態に基づき、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ未満に減少するまでの増量補正量ΔＱｆが予め設定される。なお、蓄積空気量ΣＡｉｒおよび空気増加量ΔＱａｉｒの減少態様は吸気通路１１の容積、機関回転速度等に基づき変化するため、実験等に基づき予め推定された上でマップとして機関運転状態毎に記憶されている。

ここで、空気増加量ΔＱａｉｒに基づいて燃料供給量Ｑｆが増量されると、図５の一点鎖線に示されるように、機関１０の出力トルクが増大する。具体的には、図８に示されるように、増量補正量ΔＱｆが多くなるほど出力トルクは大きくなる。そこで、設定された増量補正量ΔＱｆに基づき点火プラグ１９による点火時期Ｔの遅角補正量ΔＴが設定される（ステップＳ３１０）。具体的には、機関１０の出力トルクを目標値Ｐｗｔに一致させるべく、図９に示されるように、増量補正量ΔＱｆが多くなるほど点火プラグ１９による点火時期が遅角されて、遅角補正量ΔＴが大きく設定される。これにより、図５の実線に示すように出力トルクを目標値Ｐｗｔに一致させることができる。本ステップの処理が点火時期補正手段としての処理に相当する。なお、この遅角補正量ΔＴについても、上記設定された燃料供給量Ｑｆの増量補正量ΔＱｆの減少態様に合わせて減少させるように設定される。

次に、燃料供給および点火が実行されて（ステップＳ３１１）、燃料カットが終了される。具体的には、図５に示すタイミングｔ１３において、増量補正量ΔＱｆおよび遅角補正量ΔＴが反映された状態で燃料供給が再開される。

そして、蓄積空気量ΣＡｉｒが減少し、予め設定された態様で減少する空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ未満になると、補正が終了される（ステップＳ３１２）。すなわち、図５に示すタイミングｔ１４において、燃料供給量Ｑｆおよび点火時期Ｔが、通常の制御量である燃料供給量Ｑｆｔおよび点火時期Ｔｔに一致し、一連の処理が終了する。

以上説明した第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）開弁処理（ＥＧＲバルブ２２の故障診断処理）の実行により吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積量（蓄積空気量）ΣＡｉｒが算出され、算出された蓄積空気量ΣＡｉｒに基づいて機関１０の燃焼室１２に流入する空気の増加量（空気増加量）ΔＱａｉｒが算出されるため、開弁処理による影響を考慮して燃焼室１２に流入する総空気量ＳＱａを正確に算出することができる。その結果、燃焼室１２に流入する総空気量ＳＱａを用いる各種制御を適切に実行することができる。

（２）燃料カット中にＥＧＲバルブ２２が開弁していると、蓄積空気量ΣＡｉｒを増量分αだけ増量して更新する（ステップＳ２０４）。これにより、燃料カットの実行中におけるＥＧＲバルブ２２の開弁の実行期間に基づいて蓄積空気量ΣＡｉｒを増加させるため、吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積空気量ΣＡｉｒを正確に算出することができる。

（３）燃料カット中にＥＧＲバルブ２２が閉弁していると、蓄積空気量ΣＡｉｒを減量分βだけ減量して更新する（ステップＳ２０６）。これにより、燃料カットの実行中におけるＥＧＲバルブ２２を閉弁した後の経過期間に基づいて蓄積空気量ΣＡｉｒを減少させるため、吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積空気量ΣＡｉｒを正確に算出することができる。

（４）算出された空気の増加量（空気増加量）ΔＱａｉｒに基づいて燃焼室１２に供給する燃料供給量Ｑｆの増量補正量ΔＱｆが設定される（ステップＳ３０９）ため、燃焼室１２に供給される総空気量ＳＱａに応じて適切に燃料供給量Ｑｆを設定することができる。これにより、例えば流入空気量による空燃比のずれを抑制することができ、燃料カットからの復帰後の燃焼不良の発生を抑制することができる。

（５）燃料供給量Ｑｆの増量補正量ΔＱｆに基づいて燃焼室１２の混合気の点火時期Ｔの遅角補正量ΔＴが設定される（ステップＳ３１０）ため、燃料供給量Ｑｆを増量補正する際のトルク変動を低減してドライバビリティの悪化を抑制することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施形態を図１０〜図１３を併せ参照して説明する。

上記第１の実施形態と、本実施形態とでは、以下の点について異なる。すなわち、上記第１の実施形態の「補正処理」では、燃料供給量Ｑｆの増量補正、および点火時期Ｔの遅角補正を実行したが、本実施形態の「補正処理」では、スロットルバルブ１４により調整される吸入空気量Ｑａの減量補正を実行する。

また、上記第１の実施形態の「補正処理」では、燃料カット実行中にＥＧＲバルブ２２が開弁されている場合には、燃料カットの終了に伴いＥＧＲバルブ２２を閉弁するとともに（ステップＳ３０５）、「蓄積空気量算出処理」では、燃料カット実行中にのみ蓄積空気量ΣＡｉｒを更新して算出するようにした。すなわち、燃料カット終了時の蓄積空気量ΣＡｉｒ及び空気増加量ΔＱａｉｒ、及び各種センサの出力信号により把握される機関１０の機関運転状態に基づき、燃料カットの終了後における蓄積空気量ΣＡｉｒの変化を予測して増量補正量ΔＱｆ及び遅角補正量ΔＴを予め設定するようにした。しかし、本実施形態の「補正処理」では、燃料カット終了時にＥＧＲバルブ２２の強制的な閉弁を実行しないとともに、「蓄積空気量算出処理」では、燃料カットが実行されていない場合であっても、蓄積空気量ΣＡｉｒを更新して算出するようにする。

図１０および図１１は、それぞれ一連の処理の流れを示すフローチャートであって、実際の処理は電子制御装置３０により所定の期間をもって、並行して繰り返し実行される。また、これら図１０および図１１に示す各処理と並行して、上述した図２に示す「故障診断処理」が実行される。以下、上記第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明を省略するとともに、同様の処理については具体的な態様の説明を省略する。

図１０に示す「蓄積空気量算出処理」では、まず燃料カットが実行中か否かが判定される（ステップＳ４０１）。ここで、燃料カットが実行中である旨判定された場合には、上記第１の実施形態におけるステップＳ２０２からステップＳ２０６と同様の処理が以下ステップＳ４０２からステップＳ４０６まで実行される。

すなわち、ＥＧＲバルブが開弁しているか否かが判定される（ステップＳ４０２）。そして、ＥＧＲバルブが開弁されている旨判定された場合には（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘ未満であるか否かが判定され（ステップＳ４０３）、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘ未満である旨判定された場合には（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、増量分αを加算して蓄積空気量ΣＡｉｒが更新される（ステップＳ４０４）。一方、蓄積空気量ΣＡｉｒが最大蓄積量Ｓａｍａｘ未満ではない旨判定された場合には（ステップＳ４０３：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。

一方、ＥＧＲバルブが開弁されていない旨判定された場合には（ステップＳ４０２：ＮＯ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えているか否かが判定され（ステップＳ４０５）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えている旨判定された場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）には、減量分βを減算して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ４０６）。一方、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えていない旨判定された場合（ステップ４０５：ＮＯ）には、本処理を一旦終了する。

ところで、燃料カットが終了すると、吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積量ΣＡｉｒは次第に減少する。ここで、ＥＧＲバルブ２２が閉弁されている状態では、上述したように、ＥＧＲ通路２１から吸気通路１１に導入される空気が停止するとともに蓄積された空気が燃焼室１２に流入することによって蓄積空気量ΣＡｉｒは減少する。一方、ＥＧＲバルブ２２が開弁されている状態では、ＥＧＲ通路２１を通じて排気が吸気通路１１に導入されるようになるため、このような排気の導入および燃焼室１２への蓄積空気の流入によって蓄積空気量ΣＡｉｒは次第に減少する。すなわち、燃料カットが終了している状態では、ＥＧＲバルブ２２の開閉状態に関わらず、蓄積空気量ΣＡｉｒはともに減少するが、その減少態様については、同バルブ２２の開閉状態によって変化する。

そこで、ステップＳ４０１において燃料カットの実行中ではない旨判定された場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）には、さらにＥＧＲバルブが開弁されているか否かが判定される（ステップＳ４０７）。

そして、ＥＧＲバルブが開弁している旨判定された場合には（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えているか否かが判定され（ステップＳ４０８）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えている旨判定された場合には（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、減量分γを減算して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ４０９）。一方、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えていない旨判定された場合には（ステップＳ４０８：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。

ＥＧＲバルブが開弁していない旨判定された場合には（ステップＳ４０７：ＮＯ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えているか否かが判定され（ステップＳ４１０）、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えている旨判定された場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）には、減量分εを減算して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ４１１）。一方、蓄積空気量ΣＡｉｒが「０」を超えていない旨判定された場合（ステップＳ４１０：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。

なお、上記減量分γ、減量分εについては、一連の処理の繰り返しの所定期間、機関回転速度、ＥＧＲバルブ２２の開度、ＥＧＲバルブ２２の応答速度、開閉状態、ＥＧＲ通路２１の容積や長さ等に基づいてそれぞれ設定される。

以下、図１１〜図１３を参照して、この蓄積空気量ΣＡｉｒを考慮しつつ燃料供給を再開するべく、吸入空気量Ｑａを補正する「補正処理」について説明する。
図１１に示す補正処理では、まず、燃料カットフラグＦが「１」であるか否かが判定される（ステップＳ５０１）。この燃料カットフラグＦは、初期値が「０」に設定されており、燃料カット処理が開始されると「１」に設定される。

そして、燃料カットフラグＦが「１」でない旨判定された場合には（ステップＳ５０１：ＮＯ）、続いて燃料カット実行条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５０２）。そして、燃料カット実行条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５０２：ＮＯ）、本処理が一旦終了される。一方、燃料カット実行条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、燃料カットが開始され（ステップＳ５０３）、燃料カットフラグＦが「１」に設定される（ステップＳ５０４）。すなわち、図１２に示すタイミングｔ３１において燃料供給が停止されて燃料カットが開始されるとともに、燃料カットフラグＦが「１」に設定される。

続いて、燃料カット終了条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ５０５）。そして、燃料カット終了条件が成立していない旨判定された場合には（ステップＳ５０５：ＮＯ）、燃料カット終了条件が成立した旨判定されるまで、ステップＳ５０５の判定処理が一定の時間周期毎に繰り返し実行される。

この処理を通じて燃料カット終了条件が成立した旨判定された場合には（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）、蓄積空気量ΣＡｉｒが把握される（ステップＳ５０６）。この蓄積空気量ΣＡｉｒは、並行して実行される「蓄積空気量算出処理」で算出されて記憶されている。なお、蓄積空気量ΣＡｉｒは、図１２に示されるように、燃料カットの実行中においてＥＧＲバルブ２２がタイミングｔ３２で開弁されると増大する。このステップＳ５０６の処理では、燃料カット終了条件が成立するタイミングｔ３３における蓄積空気量ΣＡｉｒが把握される。

そして、この把握された蓄積空気量ΣＡｉｒに基づき空気の増加量ΔＱａｉｒが算出される（ステップＳ５０７）。この空気増加量ΔＱａｉｒは、吸入空気量Ｑａに加算されて、燃焼室１２に供給される総空気量ＳＱａは、吸入空気量Ｑａに空気増加量ΔＱａｉｒが加算された量（Ｑａ＋ΔＱａｉｒ）となる。

次に、算出された増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上であるか否かが判定される（ステップＳ５０８）。そして、算出された増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上ではない旨判定された場合（ステップＳ５０８：ＮＯ）には、燃焼室１２の燃焼状態が悪化するおそれがないと判断されるため、吸入空気量Ｑａの減量補正量ΔＱａは「０」に設定される（ステップＳ５０９）。すなわち、吸入空気量Ｑａは通常の制御量Ｑａｔに設定されて、燃料供給および点火が実行される（ステップＳ５１０）。そして、燃料カットフラグＦが「０」に設定されて（ステップＳ５１１）、一連の処理を終了する。

一方、算出された空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上である旨判定された場合（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）には、算出された空気増加量ΔＱａｉｒに基づき吸入空気量Ｑａの減量補正量ΔＱａが設定される（ステップＳ５１２）。

ここで、燃料カット実行中にはスロットルバルブ１４が略全閉に設定されているため、吸入空気量Ｑａは図１２に示す吸入空気量Ｑａｃｕｔにまで減少する。そして、燃料供給が再開されるときに吸入空気量Ｑａが通常の制御量Ｑａｔにまで増量されると、燃焼室１２に流入する総空気量ＳＱａが空気増加量ΔＱａｉｒだけ増加する（＝Ｑａｔ＋ΔＱａｉｒ）ことによって、図１２の一点鎖線に示されるように、混合気の空燃比が目標空燃比ＡＦｔからずれてリーンにシフトする。

そこで、上述したように、算出された空気増加量ΔＱａｉｒに基づき吸入空気量Ｑａの減量補正量ΔＱａが設定される（ステップＳ５１２）。具体的には、燃焼室１２の混合気を目標空燃比ＡＦｔに一致させるべく、図１３に示すように、空気増加量ΔＱａｉｒが多いほど減量補正量ΔＱａが多くなるように、すなわち吸入空気量Ｑａが少なくなるように設定される。これにより、図１２の実線に示すように空燃比を目標空燃比ＡＦｔに一致させることができる。本ステップの処理が、空気量補正手段としての処理に相当する。

そして、燃料供給および点火が実行されて（ステップＳ５１３）、燃料カットが終了される。具体的には、タイミングｔ３３において、減量補正量ΔＱａが反映された状態で燃料供給が再開される。これにより、本処理を一旦終了する。

なお、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上である旨判定された後に（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）、この「補正処理」が再び実行される場合には、燃料カットフラグＦが「１」に設定されているため、先のステップＳ５０１にて肯定判定（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）がなされ、ステップＳ５０６以降の処理が実行される。すなわち、空気増加量ΔＱａｉｒが所定値Ｑａｍｉｎ以上ではない旨判定されて（ステップＳ５０８：ＮＯ）、燃料カットフラグＦが「０」に設定される（ステップＳ５１１）まで（タイミングｔ３４）、減量補正量ΔＱａが設定される（ステップＳ５１２）とともに、この設定される減量補正量ΔＱａが反映された状態で燃料供給および点火が実行される（ステップＳ５１３）。これらの処理を通じて蓄積空気量ΣＡｉｒおよび空気増加量ΔＱａｉｒが減少すると、タイミングｔ３４において吸入空気量Ｑａが通常の制御量Ｑａｔに一致する。また、所定期間Ｔｄｉａｇが経過した後（タイミングｔ３５以降）にはＥＧＲバルブ２２は機関運転状態に基づいて設定される開度に駆動される。

以上、説明した第２の実施形態によれば、上記（１）〜（３）に準ずる作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（６）燃料カット終了後にＥＧＲバルブ２２が開弁されていると、蓄積空気量ΣＡｉｒを減量分γだけ減量して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ４０９）。これにより、燃料カットを終了した後の経過期間に基づいて蓄積空気量ΣＡｉｒを減少させるため、吸気通路１１に蓄積される空気の蓄積空気量ΣＡｉｒを正確に算出することができる。また、ＥＧＲバルブ２２が閉弁されていると、蓄積空気量ΣＡｉｒを減量分εだけ減量して蓄積空気量ΣＡｉｒを更新する（ステップＳ４１１）ため、ＥＧＲバルブ２２の開閉状態に対応して蓄積空気量ΣＡｉｒを正確に算出することができる。

（７）算出された空気の増加量（空気増加量）ΔＱａｉｒに基づいて吸入空気量調整手段により調整される吸入空気量Ｑａの減量補正量ΔＱａが設定される（ステップＳ５１２）ため、燃焼室１２に供給される総空気量ＳＱａを適切に設定することができる。これにより、例えば流入空気量による空燃比のずれを抑制することができ、燃料カットからの復帰後の燃焼不良の発生を抑制することができる。

（その他の実施形態）
なお、この発明にかかる内燃機関の制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第１の実施形態では、燃料供給の再開とともに、燃料供給量Ｑｆおよび点火プラグ１９の点火時期Ｔをそれぞれ補正する例を示したが、燃料供給量Ｑｆのみを補正する態様を採用してもよい。この場合であっても、上記（１）〜（４）に示す作用効果を奏することができる。

・上記各実施形態では、開弁処理として、ＥＧＲバルブ２２の故障診断処理を採用する例を示したが、この例に限られない。他の開弁処理であっても、燃料カットの実行中にＥＧＲバルブ２２を開弁することにより、吸気通路１１に空気が蓄積して蓄積空気量ΣＡｉｒが増大するため、本発明にかかる制御装置を適用することができる。他の開弁処理としては、例えばＥＧＲバルブの経時的変化を学習して同バルブ開度を補正する補正処理が挙げられる。

・上記第１、第２の実施形態では、吸気通路１１に蓄積する蓄積空気量ΣＡｉｒのみを考慮する例を示した。しかし、燃料カットの実行中においてＥＧＲバルブ２２を開弁すると、ＥＧＲ通路２１にも空気が蓄積され、このＥＧＲ通路２１に蓄積された空気によって燃焼室１２に流入する空気量が増加することがある。そこで、ＥＧＲ通路２１に蓄積される空気の蓄積量を更に算出し、このＥＧＲ通路２１に蓄積される空気の蓄積量と、吸気通路１１に蓄積される蓄積空気量ΣＡｉｒとに基づいて燃焼室１２に流入する空気の増加量を算出するようにしてもよい。これにより、燃焼室１２に流入する空気量をより正確に算出することができる。なお、このように燃焼室１２に流入する空気量は、ＥＧＲ通路２１の容積や長さ、ＥＧＲバルブ２２の開閉状態や応答速度、吸気通路１１の容積、機関回転速度等によって変化する。このようにＥＧＲ通路２１に蓄積する空気の量は、上述した蓄積空気量ΣＡｉｒを算出する蓄積空気量算出処理に準ずる処理によって、算出することが可能である。

・上記第１の実施形態では、燃料供給量Ｑｆの増量補正量ΔＱｆおよび点火時期Ｔの遅角補正量ΔＴを減少態様を含めてそれぞれ予め設定する例を示した（ステップＳ３０９，ステップＳ３１０）が、この例に限られない。例えば、上記第２の実施形態で例示したように、燃料カット終了後においても蓄積空気量ΣＡｉｒを更新して算出とともに、この算出された蓄積空気量ΣＡｉｒを繰り返し読み込むことにより、増量補正量ΔＱｆおよび遅角補正量ΔＴを適宜変更するようにしてもよい。

・上記第１、第２の実施形態では、蓄積空気量算出処理を別ルーチンとして実行し、算出される蓄積空気量ΣＡｉｒに基づいて設定した各種補正量を燃料カット終了とともに反映させる例を示した。しかし、各処理の実行態様については、これらの例に限られず、例えば、一連の処理として「蓄積空気量算出処理」および「補正処理」を実行してもよい。また、蓄積空気量ΣＡｉｒの算出手段についても、例示した処理態様に限られない。要は、燃料カット中における開弁処理の実行による影響、すなわち燃料供給の再開時における燃焼室１２に流入する空気の増加量ΔＱａｉｒを正確に算出することができる態様であればよい。

本発明の実施形態にかかる内燃機関の制御装置をその周辺構成とともに示すブロック図。 第１の実施形態にかかる「故障診断処理」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる「蓄積空気量算出処理」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる「補正処理」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる制御について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。 同実施形態にかかる制御について、その実行態様の他の例を示すタイミングチャート。 同実施形態にかかる「補正処理」について、空気増加量と燃料供給量の増量補正量との相関関係を示す相関図。 同実施形態にかかる「補正処理」について、燃料供給量の増量補正量と出力トルクとの相関関係を示す相関図。 同実施形態にかかる「補正処理」について、燃料供給量の増量補正量と点火時期の遅角補正量との相関関係を示す相関図。 第２の実施形態にかかる「蓄積空気量算出処理」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる「補正処理」についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかる制御について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。 同実施形態にかかる「補正処理」について空気増加量と吸入空気量の減量補正量との相関関係を示す相関図。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…吸気通路、１１ａ…吸入空気量センサ、１２…燃焼室、１３…排気通路、１４…スロットルバルブ、１５…スロットル用アクチュエータ、１６…ピストン、１７…クランクシャフト、１８…燃料噴射弁、１９…点火プラグ、２０…ＥＧＲ機構、２１…ＥＧＲ通路、２２…ＥＧＲバルブ、２３…ＥＧＲ用アクチュエータ、３０…電子制御装置、３１…吸気管圧力センサ、３２…ＥＧＲバルブ開度センサ、３４…スロットルバルブ開度センサ、３５…アクセルペダル踏込量センサ、３６…車速センサ、３７…クランク角センサ。

Claims (8)

1. 吸気通路に設けられて同通路を流通する吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段と、前記吸気通路において前記吸入空気量調整手段の下流側に排気の一部を導入する排気再循環通路と同通路を流通する排気量を調整する排気量制御弁とを有する排気再循環機構と、燃料カットを実行する燃料カット手段とを備え、前記排気量制御弁を開弁する開弁処理を前記燃料カットの実行中に実行する内燃機関の制御装置であって、
   前記開弁処理の実行により前記吸気通路に蓄積される空気の蓄積量を算出する蓄積量算出手段と、
   前記蓄積量算出手段により算出された前記蓄積量に基づいて前記機関の燃焼室に流入する空気の増加量を算出する増加量算出手段とを有する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記蓄積量算出手段は、前記燃料カットの実行中における前記開弁処理の実行期間に基づいて前記蓄積量を増加させる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記蓄積量算出手段は、前記燃料カットの実行中における前記排気量制御弁を閉弁した後の経過期間に基づいて前記蓄積量を減少させる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記蓄積量算出手段は、前記燃料カットを終了した後の経過期間に基づいて前記蓄積量を減少させる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記蓄積量算出手段は、前記開弁処理の実行により前記排気再循環通路に蓄積される空気の蓄積量を更に算出し、
   前記増加量算出手段は、前記蓄積量算出手段により算出された前記吸気通路に蓄積される空気の蓄積量および前記排気再循環通路に蓄積される空気の蓄積量に基づいて前記機関の燃焼室に流入する空気の増加量を算出する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記増加量算出手段により算出された空気の増加量に基づいて前記燃焼室に供給する燃料量を増量補正する燃料量補正手段を更に有する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記燃料量補正手段による前記燃料量の増量補正の度合いが大きいほど前記燃焼室の混合気の点火時期を遅角補正する点火時期補正手段を更に有する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
8. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記増加量算出手段により算出された空気の増加量に基づいて前記吸入空気量調整手段により調整される前記吸入空気量を減量補正する空気量補正手段を更に有する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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