JP2017048754A - 内燃機関制御方法及び内燃機関制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の減速時における内燃機関の性能の悪化を抑止する。
【解決手段】排気通路を流れる排気ガスをＥＧＲガスとして吸気通路に還流させる循環通路と、循環通路を流れる排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブと、を備えた内燃機関の制御方法であって、自車両の減速時に、吸気通路に設けられた吸気酸素センサからの出力に基づいて実ＥＧＲ率を計測するとともに、実ＥＧＲ率が高いほど吸気通路の空気量が増加するように空気量を制御し、空気量を制御した結果、空気量が増加した時には、内燃機関の点火時期を遅くする制御、内燃機関の排気バルブの開弁時期を早くする制御、内燃機関によって駆動される補機の負荷を増やす制御、自動的にブレーキの制動力を上昇させる制御、及び内燃機関を成層燃焼させる制御のうち、少なくとも１つの制御を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両の減速時における内燃機関の制御方法及び制御装置に関する。

主として排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）低減や燃費向上を目的として、自動車用の小型内燃機関において燃焼後の排気ガスの一部を再度吸気させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気再循環）という技術が知られている。このＥＧＲに関連する技術として、特許文献１に、低圧ループＥＧＲ装置が付帯した内燃機関が開示されている。この内燃機関は、自車両の減速時に、スロットルバルブを減速要求に応じた開度よりも大きく開くとともに、気筒での燃焼回数を間引く制御を行うことにより、減速時の失火を防ぐ。

特開２０１２−８２７３７号公報

しかし、自車両の減速時には、様々な要因による内燃機関の性能の悪化が懸念される。例えば、減速時の失火を防ぐために燃焼回数を間引くことで、燃焼間隔が変わることによる音振性能の悪化が懸念される。また、排気ガスが理論空燃比よりも薄い混合ガスの状態になり、排出される窒素酸化物の悪化が懸念される。更に、通常燃焼から間引き燃焼に切り替わるときや、間引き燃焼から通常燃焼に切り替わるときのトルク段差による運転性悪化が懸念される。

本発明の目的は、自車両の減速時における内燃機関の性能の悪化を抑止する内燃機関制御方法及び内燃機関制御装置を提供することである。

本発明の一態様に係る内燃機関制御方法及び内燃機関制御装置では、上記の課題を解決するために、排気通路を流れる排気ガスをＥＧＲガスとして吸気通路に還流させる循環通路と、循環通路を流れる排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブと、を備えた内燃機関の制御方法であって、自車両の減速時に、吸気通路に設けられた吸気酸素センサからの出力に基づいて実ＥＧＲ率を計測するとともに、実ＥＧＲ率が高いほど吸気通路の空気量が増加するように空気量を制御し、空気量を制御した結果、空気量が増加した時には、内燃機関の点火時期を遅くする制御、内燃機関の排気バルブの開弁時期を早くする制御、内燃機関によって駆動される補機の負荷を増やす制御、自動的にブレーキの制動力を上昇させる制御、及び内燃機関を成層燃焼させる制御のうち、少なくとも１つの制御を実施する。

本発明の一態様によれば、ＥＧＲ率に応じて空気量を制御することで、自車両の減速時の内燃機関の燃焼が安定する。また、空気量の増加により燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に必要な減速トルクを両立させることができる。その結果、自車両の減速時における内燃機関の性能の悪化を抑止することができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置の構成例を示す図である。 ＥＧＲバルブの開口面積の補正の制御フローについて説明するための図である。 ＥＧＲバルブの開口面積の補正の際のタイミングチャートである。 目標ＥＧＲ率マップの例を示す図である。 ＥＧＲバルブの開口面積の補正の際のクライテリア（基準値）について説明するための図である。 自車両の減速中の空気量制御に関する動作を示すフローチャートである。 自車両の減速中にＥＧＲ率に基づいて空気量を調整する際のタイミングチャートである。 自車両の減速中に内燃機関の点火時期を遅くする制御（リタード）を行う際のタイミングチャートである。 自車両の減速時の空気量増加時にトルクを抑制するために内燃機関の排気バルブの開弁時期（ＥＶＯ）を早くする際のタイミングチャートである。 自車両の減速時の空気量増加時にトルクを抑制するために内燃機関により駆動される補機の負荷を制御する際のタイミングチャートである。 自車両の減速時の空気量増加時に発生したトルクを吸収するためにブレーキを制御する際のタイミングチャートである。 自車両の減速時の空気量増加時に成層燃焼する際のタイミングチャートである。

次に、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成部品については以下の説明を参酌して判断すべきものである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下の詳細な説明では、本発明の一実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。

＜実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置について説明する。
（内燃機関制御装置）
本実施形態に係る内燃機関制御装置は、図１に示すような排気還流システムを制御する。この排気還流システムでは、例えば４ストロークサイクルの火花点火式ガソリン機関からなる内燃機関１（エンジン）の上流側には、吸気ガスを通過させるための吸気通路２が配置されている。また、この内燃機関１の下流側には、排気ガスを通過させるための排気通路３が配置されている。

吸気通路２は、吸気口であるエアインテーク（図示省略）を介して外部へ開放され、このエアインテークから吸気ガスとして外部の空気を取り入れる。このエアインテークの下流側には、吸気ガスの流入量を調整するための吸気バルブ４が配置されている。吸気バルブ４の下流側には、吸気ガスの圧力を大気圧以上に高める過給機５の吸気側のコンプレッサ５ａが配置されている。

コンプレッサ５ａの下流側には、吸気ガス中の酸素の濃度を計測するための吸気酸素センサ６が配置されている。吸気酸素センサ６の下流側には、吸気ガスの流入量を制御する電子制御式のスロットルバルブを内蔵したスロットルチャンバ―７が配置されている。スロットルチャンバ―７の下流側には、圧縮等により温度が上がった吸気ガスを冷却するための冷却装置であるインタークーラー８が配置されている。

ここで、内燃機関１は、例えば直噴型の構成であり、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射バルブ（図示省略）を気筒毎に備えている。吸気通路２は、インタークーラー８と内燃機関１との間において、内燃機関１の各気筒への吸気配分を均一にするための吸気マニホールドとして内燃機関１の気筒毎に分岐している。上記燃料噴射バルブにおける燃料噴射量は、吸気酸素センサ６の検出信号に基づき、フィードバック制御されている。また、内燃機関１には、クランクケースの圧力を逃がすための通気口となるＰＣＶバルブ（図示省略）が配置されている。

排気通路３は、内燃機関１の下流側において、排気マニホールドとして内燃機関１の排気ガスの複数の流路を１つにまとめる。その下流側では、排気通路３が二股に分岐し、一方に過給機５の排気側のタービン５ｂが配置され、他方にウェイストゲートバルブ９が配置されている。このウェイストゲートバルブ９は、開閉することで排気ガスの一部を分流させることにより過給機５のタービン５ｂへの排気ガスの流入量を調節する。このタービン５ｂ及びウェイストゲートバルブ９の下流側には、マニ触媒や床下触媒等の排気浄化装置１０が配置されている。排気浄化装置１０の下流側には、排気消音器（図示省略）が配置されている。この排気消音器を介して排気通路３は外部へ開放され、排気通路３を通過してきた排気ガスは外部へ放出される。

また、この排気還流システムでは、吸気通路２と排気通路３とを連結する循環通路１１が配置されている。この循環通路１１は、排気浄化装置１０の下流かつ排気消音器の上流において排気通路３から分岐し、過給機５の吸気側のコンプレッサ５ａの前段において吸気通路２と合流し、排気通路３から吸気通路２へ排気ガスの一部をＥＧＲガスとして通過させる。この循環通路１１には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラー１２が配置されている。このＥＧＲクーラー１２の下流側には、排気側から吸気側へのＥＧＲガスの流入量を調節するＥＧＲバルブ１３が配置されている。このＥＧＲバルブ１３の下流側において、循環通路１１は吸気通路２と合流する。吸気通路２を通過する吸気ガスは、循環通路１１を通過してきたＥＧＲガスと混合することにより、混合ガスとなる。すなわち、ＥＧＲが行われた場合、過給機５の吸気側のコンプレッサ５ａには、この混合ガスが流入することになる。以降、過給機５の吸気側のコンプレッサ５ａの下流側において、吸気通路２には、吸気ガスとして混合ガスが通過する。この場合、吸気酸素センサ６を用いることで、混合ガスの中に占めるＥＧＲガスの割合を示すＥＧＲ率を計測することができる。

なお、本実施形態では、排気還流システム内に過給機５を配置した構成例について説明しているが、実際には、過給機５は必須ではない。

更に、本実施形態に係る内燃機関制御装置には、各種センサからの出力結果を入力して各種バルブ機構を制御する電子制御装置２０が配置されている。例えば、電子制御装置２０は、吸気通路２に設置された吸気酸素センサ６からの出力に基づいて吸気中の酸素濃度を検出し、その検出された酸素濃度から実ＥＧＲ率を算出し、内燃機関１の運転条件から決定される目標ＥＧＲ率と、算出された実ＥＧＲ率との間に差異があったときに、目標ＥＧＲ率になるようにＥＧＲバルブ１３を制御する。また、電子制御装置２０は、内燃機関１の運転条件毎に、目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率との差分を補正係数として記憶し、目標ＥＧＲ率を補正する。

このとき、運転者操作による内燃機関１の運転条件の変化に対して、吸気通路２におけるＥＧＲガス取り出し口から吸気酸素センサ６の設置位置まで、また吸気酸素センサ６の位置から内燃機関１の気筒内にＥＧＲガスと新気の混合ガスが流入するまでの吸気容積分の応答遅れを考慮する必要がある。随時運転条件が変化する過渡運転時において吸気酸素センサ６の計測結果に基づいてＥＧＲバルブ１３を制御することは過多／過少なＥＧＲガスの導入に繋がりかねず、ノッキングや失火といった運転性悪化、及び燃費悪化の原因となる。また、過渡運転時において随時補正値を演算することは上記応答遅れを考慮すると誤学習につながりかねない。

図１に示した排気還流システムでは、排気通路３において過給機５の排気側のタービン５ｂの下流に設けられた排気ガス取り出し口から、循環通路１１のＥＧＲバルブ１３を通り、吸気通路２における過給機５の吸気側のコンプレッサ５ａの上流に還流させる。また、過給機５の吸気側のコンプレッサ５ａの下流に、ＥＧＲ率を計測するための吸気酸素センサ６が設けられている。

ただし、この排気還流システムを構成する部品は当然製造上の初期ばらつきを持っており、また、市場での経時劣化によっても、そのばらつきは大きくなる。これにより、実際に導入されるＥＧＲガスは設計上の中央値から大きくばらつき得る。すなわち、実ＥＧＲが過多な場合には内燃機関１の失火につながり、また実ＥＧＲが過少な場合には燃費の低下につながるため、これらのばらつきを考慮した目標ＥＧＲ率を設定しなければならない。

しかし、吸気酸素センサ６を用いて実際に内燃機関１に流入する混合ガスのＥＧＲ率を計測することができるため、目標ＥＧＲ率との乖離を少なくするようにＥＧＲバルブ１３の開口面積を補正し、ＥＧＲガス導入に影響するシステムの部品初期ばらつき及び市場での経時変化に伴う実ＥＧＲ率のばらつきを低減することで、目標ＥＧＲ率を高く設定することができ、燃費向上につながる。

ＥＧＲバルブ１３の開口面積の補正については、図２に示すように、目標ＥＧＲ率から設計中央条件における基点のＥＧＲバルブ１３の開口面積を算出する制御に加えて、内燃機関１の回転数や負荷（回転数及び負荷の少なくとも一方）から決まる定常条件におけるトリミングマップ上の特性値を補正する制御を行う。また、基点のＥＧＲバルブ１３の開口面積に対して補正係数を乗じることで、補正後のＥＧＲバルブ１３の開口面積を算出する制御を行う。

一方でＥＧＲガスは、図３に示すように、吸気通路２への導入部から吸気酸素センサ６までの吸気容積分の応答遅れをもって吸気通路２内を輸送される。そのため、吸気酸素センサ６で計測されるＥＧＲ率は応答遅れ分を差し引いた時間分だけ前の状態のＥＧＲバルブ１３の開口面積によるものであり、応答遅れがある領域では応答遅れを加味した時間を考慮してＥＧＲバルブ１３の開口面積を補正することで、誤学習を防止することができる。また、この応答遅れを無視できる定常条件において、内燃機関１の運転条件が定常条件と適合すると判定した場合（定常時）には、より精度良く学習できるため、このような定常条件にてＥＧＲバルブ１３の開口面積を補正しても良い。

ここでいう定常条件とは、内燃機関１の回転数や負荷が一定の条件以外にも、内燃機関１の回転数や負荷が過渡的に変化しながらも目標ＥＧＲ率が一定の領域内（ＥＧＲ領域内）を動いている条件も含まれる。図４に、このＥＧＲ領域に関する目標ＥＧＲ率マップの例を示す。このＥＧＲ領域内を内燃機関１の回転数や負荷が動いているならば目標ＥＧＲ率は一定となり、吸気酸素センサ６による実ＥＧＲ率も一定となるため、ＥＧＲ率にとっては定常条件になっているといえる。

また、内燃機関１の定常時の吸気酸素センサ６の計測精度は部品特性や製造ばらつきの影響を受けるのに対して、内燃機関１の過渡時（非定常時）では更に電子制御装置２０との通信や演算の遅れの影響を受けるため、内燃機関１の過渡時の吸気酸素センサ６の計測精度のほうが悪くなる。このため、図５に示すように、内燃機関１の定常時と過渡時とで吸気酸素センサ６の計測精度に差分があるため、内燃機関１の定常時と過渡時とで吸気酸素センサ６の計測精度に応じた個別にクライテリア（基準値）を設定し、内燃機関１の定常時のクライテリアを内燃機関１の過渡時のクライテリアよりも小さくすることで、内燃機関１の運転条件が定常条件と適合すると判定できた場合には精度良くＥＧＲバルブ１３の開口面積の補正を行うことができる。このとき、吸気酸素センサ６の計測精度をクライテリアとしても良い。

上記のＥＧＲバルブ１３の開口面積の補正では、吸気通路２におけるＥＧＲガスの合流部より上流側に吸気絞り弁（ＡＤＭバルブ）（図示省略）を備えるシステムの場合には、この吸気絞り弁の開度によってもＥＧＲ率に影響があるため、吸気絞り弁がＥＧＲ率に影響しない条件である吸気絞り弁が全開もしくは全開相当の場合のみ補正を実施することで、正確にＥＧＲバルブ１３の開口面積の補正を行うことができる。ここで、「全開相当」とは吸気絞り弁の開度がＥＧＲ率にほとんど影響しない開度以上のことを指す。吸気絞り弁としての吸気絞り弁はある一定の開度以上になると、それ以上開いたとしても流れる作動ガスの流量にはほとんど影響しなくなるため、このような所定の閾値の吸気絞り弁の開度を事前に把握することで、全開相当の開度を定義することができる。

なお、吸気絞り弁により正しく目標負圧が生成されていないと、排気脈動の影響を受け、目標ＥＧＲ率とＥＧＲバルブ１３の開度との関係がずれる。そのため、吸気絞り弁を先に補正することで、正しく目標負圧を生成する。実際には、吸気絞り弁は、スロットルバルブや流量調整弁でも良い。

（空気量の制御）
本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速時に、吸気中に含まれるＥＧＲ濃度を推定もしくは計測して、そのＥＧＲ濃度に基づいて空気量を制御しても良い。例えば、電子制御装置２０は、自車両の減速時に、吸気酸素センサ６で計量されたＥＧＲ率に基づいて失火に至らないように吸気通路２の空気量を調整する。ＥＧＲ濃度により空気量を制御することで、自車両の減速時の内燃機関の燃焼が安定する。

図６を参照して、自車両の減速中の空気量制御に関する動作の一例について説明する。
まず、電子制御装置２０は、自車両が減速中であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、電子制御装置２０は、アクセルペダルやブレーキペダル等のペダル周辺に設けられたセンサ、若しくは、自車両の車速センサや加速度センサ等からの出力結果に基づいて、自車両が減速中であるか否かを判定する。
ここで、電子制御装置２０は、自車両が減速中ではないと判定した場合（ステップＳ１０１でＮｏの場合）には、一連の処理を終了する。また、電子制御装置２０は、自車両が停車した場合や加速を再開した場合にも、自車両が減速中ではないと判定する。

電子制御装置２０は、自車両が減速中であると判定した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓの場合）には、吸気酸素センサ６からの出力結果を読み込む（ステップＳ１０２）。ここでは、電子制御装置２０は、吸気酸素センサ６からの出力結果として、吸気酸素センサ６で計測した混合ガスの中に占める酸素の割合を読み込む。

電子制御装置２０は、吸気酸素センサ６からの出力結果に基づいて、混合ガスの中に占めるＥＧＲガスの割合を示すＥＧＲ率を算出する（ステップＳ１０３）。

電子制御装置２０は、そのＥＧＲ率に基づいて、吸気通路２の空気量を制御する（ステップＳ１０４）。例えば、電子制御装置２０は、吸気バルブ４やＥＧＲバルブ１３を制御して、吸気通路２を通過する混合ガス中に含まれる吸気ガスとＥＧＲガスとの比率を調整する。
その後、電子制御装置２０は、再度、自車両が減速中であるか否かを判定する（ステップＳ１０１に戻る）。

ここで、運転者がアクセルペダルの解放（ＯＦＦ）又はブレーキペダルの踏込（ＯＮ）を行うことで自車両が減速中となりアクセル開度が最小になった場合、従来の車両の動作としては、吸気バルブ４を閉じて吸気通路２の空気量を減らすことが通常である。しかし、従来制御では、吸気バルブ４を閉じても循環通路１１に残ったＥＧＲガスが慣性で吸気通路２に流入する。このとき、空気量が減少した状態でＥＧＲガスが流入するため、ＥＧＲ率が上昇する。この状態でＥＧＲガスが内燃機関１に流入すると、失火の原因となる可能性がある。

そこで、本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速中の空気量設定においてＥＧＲ率が高いほど吸気通路２の空気量が大きくなるように吸気バルブ４を制御する。例えば、図７〜図１２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、電子制御装置２０は、自車両が減速中となりアクセル開度が最小になった場合、ＥＧＲ率の上昇に応じて減速時の空気量を増加させる。このように、自車両の減速時に、ＥＧＲ率が高いときには吸気バルブ４を開いて空気量を増やすことで、失火を防げる。反対に、ＥＧＲ率が低いときには吸気バルブ４を閉じて空気量を減らすことで、減速時に必要な減速トルクを従来制御と同程度に得られる。

これにより、図７の（ｃ）〜（ｅ）に示すように、内燃機関１の外部で循環通路１１を経由して排気通路３から直接引き戻された排気ガス（外部ＥＧＲ）の掃気が促進され、従来制御よりも早期に外部ＥＧＲが掃気される。また、内燃機関１の内部で再循環する排気ガス（内部ＥＧＲ）が従来制御よりも低下する。その結果、トータルＥＧＲ率については、従来制御よりもピークＥＧＲ率が低下する。

また、本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速時の空気量増加時にトルクを抑制するため、内燃機関１の点火時期を遅くする制御（リタード）を行うようにしても良い。例えば、図８の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、電子制御装置２０は、内燃機関１の点火時期を遅くする制御（リタード）を行うことで、トルクが発生するのを抑制する。これにより、空気量の増加により燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に必要な減速トルクを両立させることができる。

また、本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速時の空気量増加時にトルクを抑制するため、内燃機関１の排気バルブの開弁時期（ＥＶＯ）を早くする制御を行うようにしても良い。例えば、図９の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、内燃機関１の排気バルブの開弁時期（ＥＶＯ）を早くすることで、トルクが発生するのを抑制する。これにより、空気量の増加により燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に必要な減速トルクを両立させることができる。

また、本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速時の空気量増加時にトルクを吸収するため、内燃機関１により駆動される補機の負荷を制御するようにしても良い。例えば、図１０の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、補機の負荷を上げることで、発生したトルクを吸収する。このような補機としては、例えば交流発電機（オルタネータ）を始め、オイルポンプ、ウォーターポンプ、噴射ポンプの他、冷却ファン、エアコンのコンプレッサ及びパワーステアリングポンプ等が挙げられる。補機の負荷を増やすことで、空気量の増加により燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に必要な減速トルクを両立させることができる。

また、本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速時の空気量増加時に車両の駆動力を制御するため、例えば横滑り防止機構（スタビリティコントロールシステム）の一種であるＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）システム等の走行支援システムにより、運転者操作や車両の速度を計測してブレーキや内燃機関の出力の制御を自動的に行うようにしても良い。例えば、図１１の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、自動的にブレーキを制御して制動力を上げることで、発生したトルクを車両として吸収する。これにより、空気量の増加により燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に運転者の要求に合った車両駆動力を両立させることができる。

また、本実施形態に係る内燃機関制御装置は、自車両の減速時の空気量増加時に内燃機関１を成層燃焼（例えば希薄燃焼）させるようにしても良い。例えば、図１２の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、内燃機関１が成層燃焼することで、従来制御と同じトルクとすることができる。このように、空気量増加時に燃料量は増やさずに、成層燃焼させることで、燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に必要な減速トルクを両立させることができる。

なお、上記の図８〜図１２の（ａ）及び（ｂ）に関する処理については、図７の（ａ）及び（ｂ）に関する処理と同一である。すなわち、図８〜図１２の(ｃ)及び（ｄ）に関する処理は、図７の（ｃ）〜（ｅ）に関する処理と同時期に実施可能である。

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）本実施形態に係る内燃機関制御方法では、排気通路を流れる排気ガスをＥＧＲガスとして吸気通路に還流させる循環通路と、循環通路を流れる排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブと、を備えた内燃機関の制御方法であって、自車両の減速時に、吸気通路に設けられた吸気酸素センサからの出力に基づいて実ＥＧＲ率を計測するとともに、実ＥＧＲ率が高いほど吸気通路の空気量が増加するように空気量を制御し、空気量を制御した結果、空気量が増加した時には、内燃機関の点火時期を遅くする制御、内燃機関の排気バルブの開弁時期を早くする制御、内燃機関によって駆動される補機の負荷を増やす制御、自動的にブレーキの制動力を上昇させる制御、及び内燃機関を成層燃焼させる制御のうち、少なくとも１つの制御を実施する。
このように、ＥＧＲ率に応じて空気量を制御することで、自車両の減速時の内燃機関の燃焼が安定する。また、空気量の増加により燃焼安定を図るとともに、自車両の減速時に必要な減速トルクを両立させることができる。その結果、自車両の減速時における内燃機関の性能の悪化を抑止することができる。

（２）また、本実施形態に係る内燃機関制御方法では、内燃機関の運転条件から決定される目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率とが一致するようにＥＧＲバルブの開口面積を補正し、ＥＧＲバルブの開口面積を補正するとき、内燃機関の回転数及び負荷の少なくとも一方から決まる定常条件におけるトリミングマップ上の特性値を補正し、且つ、ＥＧＲバルブの開口面積に対して、実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率との差分である補正係数を乗じることで、補正後のＥＧＲバルブの開口面積を算出する。
このように、ＥＧＲガス導入に影響するシステムの部品初期ばらつき及び市場での経時変化に伴う実ＥＧＲ率のばらつきを低減することで、目標ＥＧＲ率を高く設定することができ、燃費向上につながる。

（３）また、本実施形態に係る内燃機関制御方法では、内燃機関の運転条件が定常条件と適合すると判定されたとき、ＥＧＲバルブから吸気酸素センサまでの吸気容積分の応答遅れ分を加味した計測結果を用いて、ＥＧＲバルブの開口面積を補正する。
このように、吸気容積と流速から決まる応答遅れ時間分を加味して補正を実施することで、内燃機関の過渡時の運転条件でも補正を実施することができ、誤学習することなく補正値を求めることができる。また、内燃機関の運転条件が定常条件と適合すると判定できた場合にはＥＧＲガス応答遅れの影響受けないため、このような条件でより精度良く補正を実施しても良い。

（４）また、本実施形態に係る内燃機関制御方法では、ＥＧＲバルブの開口面積を補正するとき、吸気酸素センサの計測精度に応じた基準値を設定し、目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の差分が基準値を超えるときに補正が必要と判断し、ＥＧＲバルブの開口面積を補正する。
吸気酸素センサによる計測結果は部品個々の精度ばらつきを備えるため、目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率に乖離がある時に全て補正を実施しようとすると誤学習に繋がりかねない。そのため、吸気酸素センサの精度ばらつきを超える時を基準値に設定することで、誤学習を防止することができる。

（５）また、本実施形態に係る内燃機関制御方法では、上記の基準値として内燃機関の定常時と過渡時とで個別の値を設定し、内燃機関の定常時の基準値を内燃機関の過渡時の基準値よりも小さくする。
内燃機関の定常時には基準値を小さく設定できるため、精度良く補正を実施できるようになる。

（６）また、本実施形態に係る内燃機関制御方法では、ＥＧＲバルブの開口面積を補正するとき、吸気通路におけるＥＧＲガスの合流部よりも上流側に吸気絞り弁（ＡＤＭバルブ）が設けられている場合には、吸気絞り弁が全開もしくは全開相当の状態であれば、ＥＧＲバルブの開口面積を補正する。
吸気絞り弁が設けられている場合には、吸気絞り弁開度もＥＧＲ率に影響するため、吸気絞り弁が中間開度の際に目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率に乖離があった際には吸気絞り弁とＥＧＲバルブのどちらの影響となっているかが判断できない。そのため、吸気絞り弁全開もしくは全開相当の状態の時（吸気絞り弁がＥＧＲ率に影響しない条件）のみ補正を実施することで、正確にＥＧＲバルブの開口面積の補正を行うことができる。

以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。したがって、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。

１ 内燃機関
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ 吸気バルブ
５ 過給機
５ａ コンプレッサ
５ｂ タービン
６ 吸気酸素センサ
８ インタークーラー
９ ウェイストゲートバルブ
１０ 排気浄化装置
１１ 循環通路
１２ クーラー
１３ バルブ
２０ 電子制御装置

Claims (7)

1. 排気通路を流れる排気ガスをＥＧＲガスとして吸気通路に還流させる循環通路と、前記循環通路を流れる排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブと、を備えた内燃機関の制御方法であって、
   自車両の減速時に、前記吸気通路に設けられた吸気酸素センサからの出力に基づいて実ＥＧＲ率を計測するとともに、前記実ＥＧＲ率が高いほど前記吸気通路の空気量が増加するように空気量を制御し、
   前記空気量を制御した結果、前記空気量が増加した時には、前記内燃機関の点火時期を遅くする制御、前記内燃機関の排気バルブの開弁時期を早くする制御、前記内燃機関によって駆動される補機の負荷を増やす制御、自動的にブレーキの制動力を上昇させる制御、及び前記内燃機関を成層燃焼させる制御のうち、少なくとも１つの制御を実施することを特徴とする内燃機関制御方法。
2. 前記内燃機関の運転条件から決定される目標ＥＧＲ率と前記実ＥＧＲ率とが一致するように前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正し、
   前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正するとき、前記内燃機関の回転数及び負荷の少なくとも一方から決まる定常条件におけるトリミングマップ上の特性値を補正し、且つ、前記ＥＧＲバルブの開口面積に対して、前記実ＥＧＲ率と前記目標ＥＧＲ率との差分である補正係数を乗じることで、補正後の前記ＥＧＲバルブの開口面積を算出する請求項１に記載の内燃機関制御方法。
3. 前記運転条件が前記定常条件と適合すると判定されたとき、前記ＥＧＲバルブから前記吸気酸素センサまでの吸気容積分の応答遅れ分を加味した計測結果を用いて、前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正する請求項２に記載の内燃機関制御方法。
4. 前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正するとき、前記吸気酸素センサの計測精度に応じた基準値を設定し、前記目標ＥＧＲ率に対する前記実ＥＧＲ率の差分が前記基準値を超えるときに補正が必要と判断し、前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正する請求項２又は３に記載の内燃機関制御方法。
5. 前記基準値として前記内燃機関の定常時と過渡時とで個別の値を設定し、前記内燃機関の定常時の前記基準値を前記内燃機関の過渡時の前記基準値よりも小さくする請求項４に記載の内燃機関制御方法。
6. 前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正するとき、前記吸気通路における前記ＥＧＲガスの合流部よりも上流側に吸気絞り弁が設けられている場合には、前記吸気絞り弁が全開もしくは全開相当の状態であれば、前記ＥＧＲバルブの開口面積を補正する請求項２から５のいずれか一項に記載の内燃機関制御方法。
7. 排気通路を流れる排気ガスをＥＧＲガスとして吸気通路に還流させる循環通路と、前記循環通路を流れる排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブと、を備えた内燃機関と、
   前記吸気通路の空気中の酸素の濃度を検知する吸気酸素センサと、
   自車両の減速時に、前記吸気酸素センサからの出力に基づいて実ＥＧＲ率を計測するとともに、前記実ＥＧＲ率が高いほど前記吸気通路の空気量が増加するように空気量を制御し、前記空気量を制御した結果、前記空気量が増加した時には、前記内燃機関の点火時期を遅くする制御、前記内燃機関の排気バルブの開弁時期を早くする制御、前記内燃機関によって駆動される補機の負荷を増やす制御、自動的にブレーキの制動力を上昇させる制御、及び前記内燃機関を成層燃焼させる制御のうち、少なくとも１つの制御を実施する電子制御装置と、
   を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。

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