JP2010127203A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲ通路を通じた吸気の逆流による吹き抜けを適切に判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の制御装置は、ターボ過給機及びＥＧＲ装置を備えた内燃機関に好適に適用される。逆流判定手段は、吸気圧と排気圧との差圧が所定以下で、且つＥＧＲ弁が開弁している際において、所定期間における吸気圧の脈動幅に基づいて、ＥＧＲ通路を通じて、吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。これにより、ＥＧＲ通路におけるガスの逆流による、吸気側から排気側への吸気の吹き抜けを適切に判断することが可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ターボ過給機及びＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御装置の技術分野に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１には、ＥＧＲガスが吸気側から排気側へ逆流する逆流状態を判定する技術が提案されている。具体的には、吸気圧、排気圧、及びＥＧＲ流量に基づいて、ＥＧＲガスの順流状態と逆流状態とを判定すること、及び、その逆流によりＥＧＲ流量が少なくなる場合にＥＧＲ弁を閉じることが記載されている。

特開２００８−１０１４９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ＥＧＲガスの順流状態と逆流状態とを検出することができるが、ＥＧＲガスの逆流による、排気側への吸気の吹き抜けを適切に判断することは困難であった。そのため、エミッションの悪化などが発生してしまう可能性があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＥＧＲ通路を通じた吸気の逆流による吹き抜けを適切に判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、ターボ過給機、及びＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とを有するＥＧＲ装置を備えた内燃機関に適用される内燃機関の制御装置は、吸気圧と排気圧との差圧が所定以下で、且つ前記ＥＧＲ弁が開弁している際において、所定期間における前記吸気圧の脈動幅に基づいて、前記ＥＧＲ通路を通じて吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う逆流判定手段を備える。

上記の内燃機関の制御装置は、ターボ過給機、及びＥＧＲ装置を備えた内燃機関に好適に適用される。逆流判定手段は、吸気圧と排気圧との差圧が所定以下で、且つＥＧＲ弁が開弁している際において、所定期間における吸気圧の脈動幅（言い換えると振幅値）に基づいて、ＥＧＲ通路を通じて、吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。これにより、ＥＧＲ通路におけるガスの逆流による、吸気側から排気側への吸気の吹き抜けを適切に判断することが可能となる。

上記の内燃機関の制御装置の一態様は、前記逆流判定手段は、前記所定期間における前記吸気圧の平均値と当該吸気圧の標準偏差とによって規定された変動率を用いて、前記逆流が発生しているか否かの判定を行う。これにより、吸気側から排気側への吸気の逆流を、精度良く判定することが可能となる。

上記の内燃機関の制御装置の他の一態様は、前記逆流判定手段によって前記逆流が発生していると判定された場合に、燃料噴射量を補正することで、筒内の空燃比の補正を行う空燃比補正手段を更に備える。これにより、上記した逆流に起因するエミッション悪化を適切に抑制することができる。

好ましくは、前記空燃比補正手段は、前記逆流判定手段によって前記逆流が発生していると判定された際に求められた前記変動率と、吸気が逆流していない際の吸気圧によって規定された基準変動率とを比較した結果に基づいて、前記空燃比に対する補正を行う。これにより、より精度良く空燃比を補正することが可能となる。

上記の内燃機関の制御装置の他の一態様は、前記逆流判定手段によって前記逆流が発生していると判定された場合に、前記ＥＧＲ弁の開度を縮小する制御を行うＥＧＲ弁制御手段を更に備える。これによっても、上記した逆流に起因するエミッション悪化を適切に抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［装置構成］
図１は、本発明の内燃機関の制御装置を適用した内燃機関の構成を示す構成図である。図１では、実線矢印がガス（吸気及び排気）の流れの一例を示し、破線矢印が信号の流れを示している。

内燃機関（エンジン）は、自動車などの車両に走行用動力源として搭載され、主に、複数の気筒１０と、各気筒１０にそれぞれ接続される吸気通路３及び排気通路４と、吸気通路３及び排気通路４に設けられたターボ過給機５とを備えている。図１では、１つの気筒１０のみを表示している。ターボ過給機５は、吸気通路３に設けられたコンプレッサ５ａと、排気通路４に設けられたタービン５ｂと、を有し、これらが一体回転するように構成されている。

吸気通路（吸気管）３には、エアクリーナ９と、エアフローメータ（ＡＦＭ）４１と、エアバイパス弁３１と、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａと、インタークーラ６と、スロットルバルブ３２と、吸気を貯蔵可能なサージタンク７と、が設けられている。ＡＦＭ４１は、外部から吸入された吸気の量（吸気量）を検出して、検出された吸気量に対応する検出信号Ｓ４１をＥＣＵ５０へ送信する。エアバイパス弁３１は、吸気通路３におけるコンプレッサ５ａの上流側と下流側とを結ぶバイパス通路３ａに設けられている。エアバイパス弁３１は、バイパス通路３ａを通過する吸気量を調整するためのものでありＥＣＵ５０からの制御信号によって制御される。例えば、スロットルバルブ３２が急に閉じられた場合には、吸気通路３における吸気の圧力が急激に上昇するのを防ぐため、ＥＣＵ５０は、エアバイパス弁３１を開いて、コンプレッサ５ａにより圧縮された吸気をバイパス通路３ａより逃がす。スロットルバルブ３２は、吸気通路３における吸気量を調整するためのものであり、ＥＣＵ５０からの制御信号によって制御される。

また、吸気通路３には、吸気温度センサ４２と、吸気圧センサ４３、４４と、が設けられている。吸気温度センサ４２は、吸気通路３における吸気の温度（吸気温度）を検出して、検出された吸気温度に対応する検出信号Ｓ４２をＥＣＵ５０へ送信する。吸気圧センサ４３、４４は、吸気通路３における吸気圧（吸気管圧力を意味する。以下同じ。）を検出して、検出された吸気圧に対応する検出信号Ｓ４３、Ｓ４４をＥＣＵ５０へ送信する。

気筒１０の燃焼室１０ａには、吸気通路３と排気通路４とが接続されているとともに、燃焼室１０ａ内に燃料を噴射するための燃料噴射弁１１と、燃焼室１０ａ内において燃料に点火する点火プラグ１２と、が設けられている。燃料噴射弁１１と点火プラグ１２とは、ＥＣＵ５０からの制御信号によって制御される。また、気筒１０には、吸気弁１３と排気弁１４とが設けられている。吸気弁１３は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室１０ａとの導通／遮断を制御する。排気弁１４は、開閉することによって、排気通路４と燃焼室１０ａとの導通／遮断を制御する。吸気弁１３が開くことにより、吸気通路３より燃焼室１０ａ内へ吸気が導入される。燃焼室１０ａ内へ導入された吸気は、燃料噴射弁１１より噴射された燃料と混合した後、点火プラグ１２が点火することにより燃焼される。燃焼により発生した排気は、排気弁１４が開くことにより排気通路４へ排出される。燃焼室１０ａ内で燃料と吸気とが燃焼されると、ピストン１５が下死点まで押し下げられる力が発生する。ピストン１５が下死点まで押し下げられる力が、コンロッド１６を介してクランク軸１７に伝達され、クランク軸１７が回転する。ここで、クランク軸１７近傍には、クランク角センサ４５が設けられている。クランク角センサ４５は、クランク軸１７の回転角（クランク角）を検出して、検出されたクランク角に対応する検出信号Ｓ４５をＥＣＵ５０へ送信する。また、気筒１０の側面には、水温センサ４８が取り付けられており、気筒１０のウォータジャケット（不図示）における冷却水の水温を検出して、検出された水温に対応する検出信号Ｓ４８をＥＣＵ５０へ送信する。

排気通路４には、ターボ過給機５のタービン５ｂと、ウエストゲートバルブ３６と、触媒８と、が設けられている。ウエストゲートバルブ３６は、排気通路４におけるタービン５ｂの上流側と下流側とを結ぶバイパス通路４ａに設けられている。ウエストゲートバルブ３６は、バイパス通路４ａを通過する排気量を調整するためのものであり、ＥＣＵ５０からの制御信号によって制御される。触媒８は、例えば三元触媒であり、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物、などを浄化する機能を有する。なお、触媒８の代わりに、排気ガス中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと触媒とを組み合わせた排気浄化装置を用いるとしてもよい。

また、排気通路４には、空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）４６が設けられている。Ａ／Ｆセンサ４６は、排気通路４における排気の空燃比を検出して、検出された空燃比に対応する検出信号Ｓ４６をＥＣＵ５０へ送信する。Ａ／Ｆセンサ４６は、具体的には、酸素濃度センサである。酸素濃度センサは、その出力電圧の温度依存性が大きいため、酸素濃度の検出精度を良好に維持するには素子温度を適温（活性温度）に保つ必要がある。そのため、酸素濃度センサにはヒータが取り付けられている。ＥＣＵ５０は、このヒータの発熱により素子温度を活性温度（例えば約７００℃以上）に保つようにヒータへの通電を制御している。

本実施形態に係る内燃機関では、排気ガス（ＥＧＲガス）を吸気側に還流させるためのＥＧＲ装置２０が設けられている。ＥＧＲ装置２０は、主に、ＥＧＲガスが通過するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲガスを浄化可能に構成されたＥＧＲ触媒２２と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３と、吸気側へ還流させるＥＧＲガス量を調整可能に構成されたＥＧＲ弁３３とを備える。ＥＧＲ通路２１は、一端がタービン５ｂの上流側の排気通路４に接続され、他端がスロットルバルブ３２の下流側の吸気通路３に接続されている。詳しくは、ＥＧＲ通路２１は２つの通路２１ａ、２１ｂを備えており、これらの通路２１ａ、２１ｂよりＥＧＲガスが導入される。つまり、排気２系統からＥＧＲガスを取り出している。なお、ＥＧＲ弁３３は、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ３３によって制御される。

ここで、図２を参照して、上記したＥＧＲ装置２０の具体的な構成について説明する。図２は、ＥＧＲ装置２０の構成を示す概略図である。ここでは、一例として、４つの気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを具備する内燃機関の構成を示す。また、図２では、排気通路４ａ、４ｄの違いをハッチングにて表すと共に、通路の接続箇所を黒丸にて表している。なお、図１に示した構成要素と同一の構成要素に対しては同一の符号を付すものとする。

図示のように、気筒１０ａ、１０ｄには排気通路４ａが接続されており、気筒１０ｂ、１０ｃには排気通路４ｂが接続されている。そして、排気通路４ａにＥＧＲ通路２１における通路２１ａが接続され、排気通路４ｂにＥＧＲ通路２１における通路２１ｂが接続され、これらの通路２１ａ、２１ｂからＥＧＲガスが導入される。なお、ターボ過給機５は、排気通路４ａ、４ｂよりタービン５ｂに排気ガスが供給されるように構成されている、つまりツインエントリターボ過給機として構成されている。

図１に戻って説明する。ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、各種センサからの検出信号Ｓ４１〜Ｓ４６に基づいて内燃機関の運転状態を検出し、検出された運転状態に基づいて内燃機関の制御を行う。本実施形態では、主に、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ４４が検出した吸気圧に基づいて、ＥＧＲ通路２１を通じて吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。そして、ＥＣＵ５０は、その判定結果に基づいて、燃料噴射弁１１やＥＧＲ弁３３に対する制御を行う。このように、ＥＣＵ５０は、本発明における内燃機関の制御装置として機能し、逆流判定手段、空燃比補正手段、及びＥＧＲ弁制御手段として動作する。

［逆流判定方法］
次に、本実施形態において行われる、吸気側から排気側への吸気（新気）の逆流を判定する方法について説明する。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ４４が検出した吸気圧に基づいて、ＥＧＲ通路２１を通じて、吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。つまり、ＥＧＲ通路２１におけるガスの逆流による、吸気側から排気側への吸気の吹き抜けを判定する。

ここで、このような判定を行う理由について説明する。ＥＧＲ通路２１を通じて吸気が排気側に逆流した場合、筒内空燃比（エアフローメータ４１の検出値）のずれによるエミッション悪化が発生する場合がある。また、触媒８の溶損（酸素が触媒８上で反応すること）が発生する場合がある、言い換えると触媒８の床温が異常上昇する条件が成立する場合がある。一方で、ツインエントリターボ過給機のように低速側の過給圧が高い場合、平均背圧よりも平均吸気圧が高い条件が発生する傾向にある。この場合、低速側の点火時期がノックにより遅角側に推移するので、ＥＧＲガスを導入して点火時期を進角させることが望ましいと言える。ＥＧＲガスの導入可能域が明確に定まれば、予め適合したマップなどによりＥＧＲ弁３３を適切に制御できるが、ウエストゲートバルブ３６やノック強度による点火遅角などにより、このような導入可能域を一意に決めることは困難であると言える。

したがって、本実施形態では、ＥＧＲ通路２１を通じて、吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、吸気圧と排気圧との差圧が所定以下（例えば高負荷域である場合）で、且つＥＧＲ弁３３が開弁している際において、所定期間における吸気圧の脈動幅に基づいて、ＥＧＲ通路２１を通じて、吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。言い換えると、ＥＣＵ５０は、所定期間における吸気圧の振幅値の大小に基づいて、当該逆流が発生しているか否かの判定を行う。

図３は、本実施形態における逆流判定方法の基本概念を説明するための図である。図３は、横軸にクランク角を示し、縦軸に吸気圧（吸気管圧力）を示している。実線Ａ１は、通常時（つまり逆流が発生していない場合）の吸気圧の変化を示しており、破線Ａ２は、逆流が発生している場合の吸気圧の変化を示している。なお、実線Ａ１で示す吸気圧と破線Ａ２で示す吸気圧は、等流量に設定して得られたものである。

図３より、逆流が発生している場合には、通常時と比較して、吸気圧の脈動幅が小さいことがわかる。このようになるのは、逆流発生時には排気圧の影響が小さくなるためと考えられる。詳しくは、吸気圧が排気圧よりも高い状態のときに逆流が発生する傾向にあると考えられる。この場合、ウエストゲートバルブ３６が小開きするなどして、吸気圧を維持したまま、排気脈動の振幅値（≒標準偏差）が低下すれば、ＥＧＲガス導入時における吸気圧の脈度幅は低下する傾向にあると言える。逆に、排気圧の振幅を維持したまま、吸気圧が増加した場合には、同様の現象が発生する傾向にあると言える。

以上のことから、本実施形態では、吸気圧と排気圧との差圧が所定以下で、且つＥＧＲ弁３３が開弁している際において、所定期間における吸気圧の脈動幅に基づいて、ＥＧＲ通路２１を通じて、吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、吸気圧の脈動幅が所定以下であるような場合に、当該逆流が発生していると判断する。一例としては、ＥＣＵ５０は、所定期間における吸気圧の平均値と当該吸気圧の最大値との差分値に基づいて、吸気圧の脈動幅を計測する。なお、吸気圧の最小値は最小箇所の特性が困難であるため、平均値を用いる。

ここで、上記したような吸気圧の脈動幅を直接計測して逆流を判定した場合、例えばノイズによる標準偏差増加などによって、誤判定が生じる可能性があると言える。したがって、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、吸気圧の脈動幅を直接計測せずに、所定期間における吸気圧の平均値と吸気圧の標準偏差とによって規定された変動率を利用することで、吸気圧の脈動幅に対する判定を間接的に行うことによって、ＥＧＲ通路２１を通じて排気側に吸気が逆流しているか否かの判定を行う。具体的には、所定期間における吸気圧の平均値を「Ａｖｅ．Ｐ」とし、所定期間における吸気圧の標準偏差を「Ｓｔｄ．Ｐ」とすると、変動率ΔＰは以下の式（１）で表される。

ΔＰ＝Ｓｔｄ．Ｐ／Ａｖｅ．Ｐ 式（１）
式（１）における変動率ΔＰは、所定期間における吸気圧力の相対標準偏差（変動係数）に相当する値である。なお、吸気圧の平均値及び標準偏差は、所定のクランク角若しくは所定の時間に計測された吸気圧より求められる。例えば、所定のクランク角として７２０（ＣＡ）を用いることができ、所定の時間として１０（ｓｅｃ）を用いることができる。

更に、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、式（１）より求められた変動率と、吸気が逆流していない際の吸気圧によって規定された変動率（予め適合によって求められた変動率であり、以下「基準変動率」と呼ぶ。）とを用いて、吸気の逆流の度合いを乖離率（％）によって定義する。この乖離率は、式（２）で表される。

乖離率＝（基準変動率−現在の変動率）／基準変動率×１００ 式（２）
式（２）で示すように、乖離率が大きくなるほど、ＥＧＲ通路２１を通じて排気側に逆流する吸気の量が多くなる傾向ある、つまり排気側へ吹き抜ける吸気の量が多くなる傾向ある。ＥＣＵ５０は、このような乖離率に基づいて、空燃比を補正する制御（空燃比補正制御）及びＥＧＲ弁３３に対する制御を行う。具体的には、乖離率に応じて燃料噴射量を減量する（例えば乖離率が大きくなるほど燃料噴射量を減量する）制御を行うことで、筒内の空燃比を目標空燃比に収束させる。こうするのは、排気側へ吸気が吹き抜けることで、エアフローメータ４１で検出された吸気量に相当する吸気が全て筒内に流入しないことに起因する、エミッション悪化を抑制するためである。

更に、ＥＣＵ５０は、乖離率が所定値以上である場合に、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する制御を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、乖離率が所定値未満となるように（若しくは変動率が所定値未満となるように）、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する制御を行う。こうするのは、ＥＧＲ通路２１を通じて排気側に逆流する吸気量を減少させることで、触媒８の溶損などによるエミッション悪化を抑制するためである。なお、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小するか否かを決定するために乖離率に対して用いる所定値は、乖離率の誤差（ノイズ）を考慮して設定され、例えば、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する必要があるような乖離率に設定される。

ここで、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る制御方法について具体的に説明する。

図４は、本実施形態に係る制御を行った場合のタイムチャートの一例を示している。図４は、上から順に、制御実行フラグのオン／オフ、乖離率、ＥＧＲ弁３３の開度を示している。制御実行フラグは、吸気の逆流が発生するような条件が成立したか否かを示すフラグであり、吸気圧と排気圧との差圧が所定以下、且つＥＧＲ弁３３が開弁しているといった条件が成立した際にオンとなる。例えば、制御実行フラグは、スロットルバルブ３２の上流圧が所定値以上で、且つＥＧＲ制御実行中である場合に、オンになる。

この場合、時刻ｔ１で制御実行フラグがオフからオンになる。その後、時刻ｔ２で、乖離率が所定値Ｂ１以上となる。この際に、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する制御を行う。これにより、時刻ｔ３において、乖離率が所定値Ｂ１未満となる。そのため、時刻ｔ３で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する制御を終了する。

図５は、乖離率に応じて燃料噴射量を減量する方法の一例を説明するための図である。図５は、横軸に乖離率（％）を示し、縦軸に燃料噴射量の増量係数を示している。なお、増量係数として「１」以下の値が用いられた場合には、燃料噴射量が減量されることとなる。

図５に示すように、「２５（％）」未満の乖離率では当該乖離率に応じて増量係数が減少され、「２５（％）」以上の乖離率では当該乖離率によらず増量係数は一定値（０．８）となる。ＥＣＵ５０は、このような乖離率と燃料噴射量の増量係数との関係に基づいて、式（１）及び式（２）より得られた乖離率に対応する増量係数を得る。そして、ＥＣＵ５０は、得られた増量係数に応じて燃料噴射量を補正（減量）する。例えば、増量係数を元の燃料噴射量に対して乗算して得た量を、補正後の燃料噴射量とする。

［制御処理］
次に、図６を参照して、本実施形態に係る制御処理について説明する。図６は、本実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５０は、スロットルバルブ３２の上流圧（スロットル上流圧）が所定値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ４３から得られた圧力に基づいて判定を行う。スロットルバルブ３２の上流圧が所定値以上である場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進み、スロットルバルブ３２の上流圧が所定値未満である場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ制御実行中であるか否かを判定する。言い換えると、ＥＧＲ弁３３が開弁しているか否かを判定する。なお、ステップＳ１０１、Ｓ１０２の判定を行うことで、吸気の逆流が発生するような条件が成立しているか否かを判定している。ＥＧＲ制御実行中である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進み、ＥＧＲ制御実行中でない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、所定のクランク角間における吸気圧を取得する。具体的には、７２０（ＣＡ）間の吸気圧を計測する。ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ４４から吸気圧を取得する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０３で取得された吸気圧から変動率を算出する。具体的には、７２０（ＣＡ）間における吸気圧の平均値（Ａｖｅ．Ｐ）と当該吸気圧の標準偏差（Ｓｔｄ．Ｐ）とを式（１）に代入することで、変動率を算出する。そして、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４で算出された変動率に基づいて、空燃比補正制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ５０は、得られた変動率を式（２）に代入することで乖離率を算出し、当該乖離率に基づいて燃料噴射量を減量する制御を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、図５に示したような予め定めた乖離率と増量係数との関係に従って、ステップＳ１０４で算出された変動率に対応する増量係数を得て、当該増量係数に基づいて燃料噴射量を減量する。これによって、筒内の空燃比を目標空燃比に収束させる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５０は、乖離率が所定値以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する必要があるか否かを判定している。なお、判定に用いる所定値は、乖離率の誤差（ノイズ）などを考慮して設定され、例えばＥＧＲ弁３３の開度を縮小する必要があるような乖離率に設定される。一例としては、当該所定値は「２０（％）」に設定される。

乖離率が所定値以上である場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０７に進む。この場合、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁３３の開度を縮小する制御を行う（ステップＳ１０７）。例えば、ＥＣＵ５０は、乖離率が所定値未満となるように（若しくは変動率が所定値未満となるように）、ＥＧＲ弁３３の開度を設定して制御を行う。そして、処理は終了する。これに対して、乖離率が所定値未満である場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、処理は終了する。

以上説明した制御処理によれば、吸気圧における変動率を用いることで、ＥＧＲ通路２１を通じた排気側への吸気の逆流による吹き抜けを適切に判断することができる。また、変動率（詳しくは乖離率）に基づいて空燃比補正を行うことで、当該逆流に起因するエミッション悪化を適切に抑制することができる。

本発明の実施形態に係る内燃機関の構成を示す構成図である。 ＥＧＲ装置の構成を示す概略図である。 本実施形態における逆流判定方法の基本概念を説明するための図である。 本実施形態に係る制御を行った場合のタイムチャートの一例を示す。 乖離率に応じて燃料噴射量を補正する方法の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

３ 吸気通路
４ 排気通路
５ ターボ過給機
８ 触媒
１０ 気筒
２０ ＥＧＲ装置
２１ ＥＧＲ通路
３２ スロットルバルブ
３３ ＥＧＲ弁
４１ エアフローメータ
４３、４４ 吸気圧センサ
５０ ＥＣＵ

Claims (5)

1. ターボ過給機、及びＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とを有するＥＧＲ装置を備えた内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
   吸気圧と排気圧との差圧が所定以下で、且つ前記ＥＧＲ弁が開弁している際において、所定期間における前記吸気圧の脈動幅に基づいて、前記ＥＧＲ通路を通じて吸気側から排気側への吸気の逆流が発生しているか否かの判定を行う逆流判定手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記逆流判定手段は、前記所定期間における前記吸気圧の平均値と当該吸気圧の標準偏差とによって規定された変動率を用いて、前記逆流が発生しているか否かの判定を行う請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記逆流判定手段によって前記逆流が発生していると判定された場合に、燃料噴射量を補正することで、筒内の空燃比の補正を行う空燃比補正手段を更に備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記空燃比補正手段は、前記逆流判定手段によって前記逆流が発生していると判定された際に求められた前記変動率と、吸気が逆流していない際の吸気圧によって規定された基準変動率とを比較した結果に基づいて、前記空燃比に対する補正を行う請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記逆流判定手段によって前記逆流が発生していると判定された場合に、前記ＥＧＲ弁の開度を縮小する制御を行うＥＧＲ弁制御手段を更に備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

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