JP2014224487A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気のＥＧＲ率の不意の変動をもたらすＥＧＲクーラの性能低下を簡便に検知する。
【解決手段】排気通路に設けられた空燃比センサを介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、ＥＧＲ装置において還流する排気ガスを冷却するＥＧＲクーラの性能が低下したと判断する。
【選択図】図５

Description

本発明は、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が付帯した内燃機関を制御する制御装置に関する。

内燃機関の気筒における混合気の燃焼温度を低下させてＮＯ_xの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図るＥＧＲ装置が周知である。ＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路を介して接続し、気筒で発生する燃焼ガスの一部をＥＧＲ通路経由で吸気経路に還流させて吸気に混入するものである。

吸気に混交するＥＧＲガスは、予め十分に冷ましておくことが求められる。そのために、ＥＧＲ通路上には、熱交換器であるＥＧＲクーラが配設されている。

内燃機関の排気通路には、気筒から排出される排気ガス中に含まれる有害物質ＨＣ、ＣＯ、ＮＯ_xを酸化／還元して無害化する三元触媒が装着される。触媒によってＨＣ、ＣＯ、ＮＯ_xの全てを効率よく浄化するには、触媒に流入するガスの空燃比をウィンドウと称する理論空燃比近傍の一定範囲に収束させる必要がある。内燃機関の運転制御においては、気筒に充填される新気の量に応じて燃料噴射量を設定し、ガスの空燃比を目標空燃比に制御することが通例である。

何らかの理由により、ＥＧＲクーラの冷却性能が低下すると、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に合流するＥＧＲガスの質量流量が減少し、吸気のＥＧＲ率が低下する。結果、気筒に充填される新気の量が相対的に増加する。にもかかわらず、所望のＥＧＲ率が達成されていることを前提に燃料噴射量を定めると、実効的なガスの空燃比が目標から逸脱し、エミッションの悪化につながるおそれがある。

吸気通路またはＥＧＲ通路にエアフローメータを設け、気筒に実際に充填される新気量及びＥＧＲガス量を直接捕捉して、ＥＧＲ率をフィードバック制御することも考えられる（例えば、下記特許文献を参照）が、エアフローメータの設置に伴うコストの増加は否めない。

特開２００６−２４２０８０号公報

本発明は、吸気のＥＧＲ率の不意の変動をもたらすＥＧＲクーラの性能低下を簡便に検知することを所期の目的としている。

上述した課題を解決するべく、本発明では、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気ガス再循環装置が付帯した内燃機関を制御するものであって、排気通路に設けられた空燃比センサを介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、排気ガス再循環装置において還流する排気ガスを冷却するクーラの性能が低下したと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。

さらに、前記クーラの性能が低下したと判断した暁には、ガスの空燃比を目標空燃比に近づけるべく燃料噴射量に補正を加えるとともに、それでもなお実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合には、前記クーラに異常が発生していると判断することが好ましい。

本発明によれば、吸気のＥＧＲ率の不意の変動をもたらすＥＧＲクーラの性能低下を簡便に検知することができる。

本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。 フロントＯ₂センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。 制御中心補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬとの関係を例示するグラフ。 リアＯ₂センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。 同実施形態の制御装置が実行する処理の手順例を示すフロー図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

排気通路４における触媒４１の上流及び／または下流には、排気通路を流通する排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ₂センサであってもよく、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよい。本実施形態では、触媒４１の上流側及び下流側の各空燃比センサ４３、４４について、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力するＯ₂センサを想定している。Ｏ₂センサ４３、４４の出力特性は、ウィンドウの範囲では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比が大きいリーン領域では低位飽和値に漸近し、空燃比が小さいリッチ領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。

本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。ＥＧＲクーラ２２は、ＥＧＲ通路２１を吸気通路３に向かって流れるＥＧＲガスが持つ熱を内燃機関の冷却水に移す熱交換器であり、吸気通路３を流れる新気に混交するべきＥＧＲガスを冷却する役割を担う。

本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、触媒４１の上流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｈ等が入力される。

出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）等といった運転パラメータを決定する。

特に、要求ＥＧＲ率は、要求負荷が中程度の運転領域において最も高く、そこから負荷が減少するほど低下し、また負荷が増大するほど低下する。アイドリング中やこれに近い低負荷運転領域、あるいは全負荷運転領域では、要求ＥＧＲ率を０とする。即ち、ＥＧＲバルブ２３を全閉し、ＥＧＲを行わない。

しかして、ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。

本実施形態のＥＣＵ０は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され三元触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比をフィードバック制御する。ＥＣＵ０は、まず、吸気圧及び吸気温、エンジン回転数、要求ＥＧＲ率等から、気筒１に充填される新気の量を算出し、これに見合った基本噴射量ＴＰを決定する。次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１の上流側の空燃比に応じて定まるフィードバック補正係数ＦＡＦで補正し、さらには内燃機関の状況に応じて定まる各種補正係数Ｋやインジェクタ３６の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（インジェクタ１１に対する通電時間）Ｔを算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ
となる。そして、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に信号ｊを入力、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。

触媒４１の上流側の空燃比信号ｆを参照したフィードバック制御は、例えば、内燃機関の冷却水温が所定温度以上であり、燃料カット中でなく、パワー増量中でなく、内燃機関の始動から所定時間が経過し、触媒４１の上流側の空燃比センサ４３が活性中、吸気圧が正常である、等の諸条件が全て成立している場合に行う。

図２に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流側のガスの空燃比を検出するセンサであるフロントＯ₂センサ４３の出力電圧ｆを、目標空燃比に相当する電圧値（鎖線で表す）と比較して、その目標電圧値よりも高ければリッチ、その目標電圧値よりも低ければリーンと判定する。そして、センサ出力ｆがリーンからリッチに切り替わったときには、リッチ判定遅延時間ＴＤＲの経過を待って、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＭだけ減少させる。その後、補正係数ＦＡＦを所定時間あたりリーン積分値ＫＩＭだけ逓減させる。補正係数ＦＡＦの減少に伴い、燃料噴射量が絞られて、混合気の空燃比がリーンへと向かう。

あるいは、センサ出力ｆがリッチからリーンに切り替わったときには、リーン判定遅延時間ＴＤＬの経過を待って、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＰだけ増加させる。その後、補正係数ＦＡＦを所定時間あたりリッチ積分値ＫＩＰだけ逓増させる。補正係数ＦＡＦの増加に伴い、燃料噴射量が上積みされて、混合気の空燃比がリッチへと向かう。

遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬは、制御中心補正量ＦＡＣＦに応じて増減する。図３に、補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬとの関係を例示する。補正量ＦＡＣＦが大きくなるほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲ（実線で表す）は延長され、リーン判定遅延時間ＴＤＬ（破線で表す）は短縮される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が遅れ、減少から増加に転じる時期が早まる。結果、燃料噴射量が平均的に増すこととなり、空燃比フィードバック制御の制御中心がリッチ側に変位する。

他方、補正量ＦＡＣＦが小さくなるほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲは短縮され、リーン判定遅延時間ＴＤＬは延長される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が早まり、減少から増加に転じる時期が遅れる。結果、燃料噴射量が平均的に減ることとなり、空燃比フィードバック制御の制御中心がリーン側に変位する。

ＥＣＵ０は、空燃比のフィードバック制御中、上記の制御中心補正量ＦＡＣＦをも算出する。原則として、ＦＡＣＦは、触媒４１の下流側の空燃比に応じて定まる。触媒４１の下流側の空燃比信号ｇを参照したフィードバック制御は、例えば、冷却水温が所定温度以上であり、空燃比フィードバック制御の開始から所定時間が経過し、フロントＯ₂センサ４３が活性してから所定時間が経過し、過渡期の燃料補正量が所定値を下回り、アイドル状態で車速が０若しくは０に近い所定値以下であるかまたは非アイドル状態で所定の運転領域にある、等の諸条件が全て成立している場合に行う。

図４に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の下流側のガスの空燃比を検出するセンサであるリアＯ₂センサ４４の出力電圧ｇを、目標空燃比に相当する電圧値（鎖線で表す。この電圧値は、フロントＯ₂センサ４３の出力信号ｆの目標電圧値とは一致しないことがある）と比較して、その目標電圧値よりも高ければリッチ、その目標電圧値よりも低ければリーンと判定する。そして、センサ出力ｇがリッチである間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを所定時間あたりリーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭだけ逓減させる。既に述べたように、補正量ＦＡＣＦの減少に伴い、空燃比制御中心はリーンへと向かう。

逆に、センサ出力ｇがリーンである間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを所定時間あたりリッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰだけ逓増させる。補正量ＦＡＣＦの増加に伴い、空燃比制御中心はリッチへと向かう。

基本噴射量ＴＰは、吸気のＥＧＲ率が要求ＥＧＲ率に等しいことを前提として、気筒１に充填される新気の量との比が目標空燃比となるような量に設定している。しかしながら、吸気のＥＧＲ率が常に要求ＥＧＲ率に等しいとは保証されていない。ＥＧＲクーラ２２に供給される冷却水の流量が減少した、冷却水の温度が異常に高くなった等の理由により、ＥＧＲクーラ２２によるＥＧＲガスの冷却性能が低下した際には、ＥＧＲ通路２３を介して吸気通路３に合流するＥＧＲガスが昇温し、当該ＥＧＲガスの密度が不当に低くなる。さすれば、吸気のＥＧＲ率が要求ＥＧＲ率未満となり、気筒１に充填される吸気に占めるＥＧＲガスの量が減少し、その分だけ新気の量が相対的に増すことになる。

にもかかわらず、要求ＥＧＲ率通りのＥＧＲガス量及び新気量を前提として基本噴射量ＴＰを決定すると、新気量に対して燃料噴射量Ｔが不足し、実効的な空燃比が目標よりもリーンになってしまう。無論、実空燃比と目標空燃比との間に偏差が発生したならば、その偏差を縮小するように燃料噴射量Ｔのフィードバック補正（ＦＡＦの増減調整）がなされるのであるが、偏差の発生自体を阻止することはできず、フィードバック制御系の応答遅れとも相まって、触媒４１におけるＮＯ_xの還元処理の能率が低下する懸念がある。

そこで、本実施形態では、Ｏ₂センサ４３、４４を介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、ＥＧＲクーラ２２の性能が低下したと判断し、燃料噴射量Ｔにフィードフォワード補正を加えることとして、エミッションの悪化を抑止するようにしている。

実空燃比と目標空燃比との乖離の度合いは、空燃比フィードバック制御コントローラたるＥＣＵ０が算出する補正量ＦＡＦによって示唆される。ＥＧＲクーラ２２の冷却性能の低下は、気筒１に充填される新気量の増加、つまりは空燃比のリーン化をもたらす。実空燃比が目標空燃比と比較してリーン化すると、フィードバック補正量ＦＡＦが増大し、実空燃比と目標空燃比との偏差の縮小が図られる。

故に、本実施形態のＥＣＵ０は、フィードバック補正量ＦＡＦを所定の第一閾値以上と比較し、ＦＡＦが当該第一閾値以上になったことを条件として、ＥＧＲクーラ２２の冷却性能が低下したとの判断を下す。そして、ガスの空燃比を目標空燃比近傍に維持するべく、燃料噴射量Ｔのフィードフォワード補正を実行する。

より詳しく述べると、ＥＣＵ０は、内燃機関の温度、特に冷却水温がある一定以上となり（暖機が完了しており）、吸気温がある一定範囲内に収まっており、車両が定常走行している（車速またはエンジン回転数の単位時間あたりの変化量が一定以下である。緩加速または緩減速状態を含む）際に、算出した補正量ＦＡＦと第一閾値との比較を行う。冷却水温が一定以上かつ吸気温が一定範囲内に収まっているときに判断を下すのは、ＥＧＲクーラ２２の冷却性能が冷却水温及び吸気温の影響を受けることに鑑み、その判断の前提となる状況を一定化する意図である。定常走行中のＦＡＦを閾値と比較するのは、加速時または減速時には元来空燃比が目標から逸脱しやすいことによる。

その上で、フィードバック補正量ＦＡＦが第一閾値以上である期間が一定以上継続したならば、ＥＧＲクーラ２２の性能が低下していると判断して、燃料噴射量Ｔのフィードフォワード補正を開始する。即ち、そのときの補正量ＦＡＦを学習値ＦＡＦＬＲＮとしてメモリに記憶し、以後の燃料噴射制御において予め基本噴射量ＴＰに加味するようにする。フィードフォワード補正を実行しているときの燃料噴射量Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦＬＲＮ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ
となる。フィードフォワード補正量ＦＡＦＬＲＮは、ＥＧＲクーラ２２の性能低下に起因するＥＧＲガス量の減少、新気量の増加を予め補償するものであって、Ｏ₂センサ４３、４４を介して計測される現在のガスの実空燃比と目標空燃比との偏差が増大してはじめて発生するフィードバック補正量ＦＡＦとは異なる。

フィードフォワード補正量ＦＡＦＬＲＮは、単一値としてもよいし、内燃機関の運転領域［エンジン回転数，要求負荷（または、吸気圧）］毎に異なる値としてもよい。

言うまでもなく、フィードフォワード補正は、ＥＧＲの実行中に限り行う。要求ＥＧＲ率が０または０に近い所定値以下であるときには、基本噴射量ＴＰにフィードフォワード補正量ＦＡＦＬＲＮを加味することはしない。

さらに、本実施形態のＥＣＵ０は、基本噴射量ＴＰに補正量ＦＡＦＬＲＮを加味する補正を行ってもなお、Ｏ₂センサ４３、４４を介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、ＥＧＲクーラ２２に異常または故障が発生していると判断する。

既に述べたように、実空燃比と目標空燃比との乖離の度合いは、ＥＣＵ０が算出するフィードバック補正量ＦＡＦによって示唆される。ＥＣＵ０は、フィードバック補正量ＦＡＦを所定の第二閾値以上と比較し、ＦＡＦが当該第二閾値以上になったことを条件として、ＥＧＲクーラ２２が異常または故障しているとの判断を下す。そして、以後、ＥＧＲの実行を禁止する。即ち、要求ＥＧＲ率を０に保ち、ＥＧＲバルブ２３を全閉状態に維持する。ＥＧＲの禁止により、学習値ＦＡＦＬＲＮを用いた燃料噴射量Ｔの補正も当然に終了する。

第二閾値は、第一閾値と同値としてもよいし、第一閾値よりも大きい、または小さい値としてもよい。基本噴射量ＴＰに補正量ＦＡＦＬＲＮを加味する補正を行った上でＥＧＲクーラ２２の故障の有無を判定するのであれば、（既にＥＧＲクーラ２２の性能低下を補う燃料増量補正がなされていることから）第二閾値が第一閾値よりも小さいということもあり得る。

図５に、本実施形態のＥＣＵ０がプログラムに従い実行する処理の手順例を示す。ＥＣＵ０は、冷却水温が一定以上、吸気温が一定範囲内、ＥＧＲの実行中かつ車両が定常走行中であるという前提状況が整ったときに（ステップＳ１）、自らが演算しているフィードバック補正量ＦＡＦを第一閾値と比較する。

ＦＡＦが第一閾値未満であるならば、ＥＧＲクーラ２２は正常であると判断できる。翻って、ＦＡＦが第一閾値以上となっている期間が一定以上継続したならば（ステップＳ２）、ＥＧＲクーラ２２の冷却性能が低下していると判断し、そのときのＦＡＦをＦＡＦＬＲＮとして学習するとともに（ステップＳ３）、以後のＥＧＲ実行中の燃料噴射制御において当該ＦＡＦＬＲＮをフィードフォワード補正量として基本噴射量ＴＰに加味する補正を行う（ステップＳ４）。

さらに、ＥＣＵ０は、冷却水温が一定以上、吸気温が一定範囲内、ＥＧＲの実行（及び、ＦＡＦＬＲＮを用いた燃料噴射量Ｔの補正）中かつ車両が定常走行中であるという前提状況が整ったときに（ステップＳ５）、自らが演算しているフィードバック補正量ＦＡＦを第二閾値と比較する。

ＦＡＦが第二閾値未満であるならば、ＥＧＲクーラ２２は重篤な異常または故障にまでは至っていないと判断できる。翻って、ＦＡＦが第二閾値以上となっている期間が一定以上継続したならば（ステップＳ６）、ＥＧＲクーラ２２に異常または故障が発生していると判断し、以後の運転におけるＥＧＲの実行を禁止する（ステップＳ７）。加えて、ＥＧＲクーラ２２の異常の旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をＥＣＵ０のメモリに記憶保持し（ステップＳ８）、その旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様にて出力（エンジンチェックランプを点灯させる、ディスプレイに表示する、音声出力する等）し報知する（ステップＳ９）。

図５に示したルーチン、即ちＥＧＲクーラ２２の性能に関する判断及び学習値ＦＡＦＬＲＮの更新は、トリップ（イグニッションスイッチがＯＮに操作されて内燃機関が始動してから、イグニッションスイッチがＯＦＦにされて内燃機関が停止するまでの期間）毎に少なくとも一回実施することが好ましい。内燃機関の停止中に冷却水の補充やＥＧＲクーラ２２の修繕等が行われた結果、ＦＡＦＬＲＮが減少したり（１に近づいたり）、ＥＧＲクーラ２２の性能が回復してＦＡＦＬＲＮを乗するフィードフォワード補正が不要となったりすることも起こり得る。

本実施形態では、排気通路４を流れる排気ガスの一部を吸気通路３に還流させる排気ガス再循環装置２が付帯した内燃機関を制御するものであって、排気通路４に設けられた空燃比センサ４３、４４を介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、排気ガス再循環装置２において還流する排気ガスを冷却するクーラ２２の性能が低下したと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。

本実施形態によれば、吸気のＥＧＲ率の不意の変動をもたらすＥＧＲクーラ２２の性能低下を、追加コストなしで検知することができる。そして、ＥＧＲクーラ２２の性能低下による新気量の増大に対して燃料噴射量の増量補正を実行し、空燃比の目標値への追従性を高めて、ＥＧＲによるＮＯｘの排出量の削減及びポンピングロスの低減の効果を維持することが可能となる。

また、前記クーラ２２の性能が低下したと判断した後、ガスの空燃比を目標空燃比に近づけるべく燃料噴射量Ｔに補正ＦＡＦＬＲＮを加えるとともに、それでもなお実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、前記クーラ２２に異常が発生していると判断するようにしたため、ＥＧＲクーラ２２が重篤な異常または故障に陥ったときにＥＧＲの実行を停止することができる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態には限られない。上記実施形態では、基本噴射量ＴＰにフィードフォワード補正ＦＡＦＬＲＮを加味している状況下で、フィードバック補正量ＦＡＦと第二閾値とを比較してＥＧＲクーラ２２の異常または故障の有無を判定していたが、フィードフォワード補正ＦＡＦＬＲＮを加えていない状況においても、ＦＡＦと閾値との比較を通じてＥＧＲクーラ２２の異常または故障の有無を判定することができる。その場合の閾値は、ＥＧＲクーラ２２の冷却性能の低下の有無の判定に用いる第一閾値よりも大きな値に設定する。

上記実施形態では、空燃比センサ４３、４４を介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離の大きさを示唆する指標値として、フィードバック補正量ＦＡＦを参照していたが、このＦＡＦに替えて、空燃比センサ４３、４４の出力信号ｆ、ｇそのものに基づいて、実空燃比と目標空燃比との乖離の大きさを把握するようにしてもよい。例えば、空燃比センサ４３の出力信号ｆ（または、空燃比センサ４４の出力信号ｇ）とその目標値との偏差の時間積分が第一閾値以上となったことを条件としてＥＧＲクーラ２２の冷却性能が低下したと判断し、並びに、出力信号ｆ（または、出力信号ｇ）とその目標値との偏差の時間積分が第二閾値以上となったことを条件としてＥＧＲクーラ２２に異常または故障が発生したと判断する。

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
２…ＥＧＲ装置
２２…ＥＧＲクーラ
４３、４４…空燃比センサ（Ｏ₂センサ）
ｆ、ｇ…空燃比センサの出力信号

Claims (2)

1. 排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気ガス再循環装置が付帯した内燃機関を制御するものであって、
   排気通路に設けられた空燃比センサを介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、排気ガス再循環装置において還流する排気ガスを冷却するクーラの性能が低下したと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記クーラの性能が低下したと判断した後、ガスの空燃比を目標空燃比に近づけるべく燃料噴射量に補正を加えるとともに、
   それでもなお実測されるガスの空燃比と目標空燃比との乖離が所定以上大きくなった場合に、前記クーラに異常が発生していると判断する請求項１記載の内燃機関の制御装置。

Images