JP2019060273A

JP2019060273A - Ｅｇｒ制御装置

Info

Publication number: JP2019060273A
Application number: JP2017184886A
Authority: JP
Inventors: 大興牛島; Daiko Ushijima
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: US10408145B2; CN109555606A; DE102018114925B4; JP6487981B1; US20190093576A1; CN109555606B; DE102018114925A1

Abstract

【課題】吸気通路に導入されるＥＧＲガス量を簡易な構成で精度良く制御する。【解決手段】ＥＧＲ制御装置１は、ＥＧＲバルブ８４の基本ＥＧＲ開度を導出する基本開度導出部１０２と、吸気流路３４のうちＥＧＲガスが還流される位置よりも下流側の温度を測定する測定部９６と、予め取得された、ＥＧＲバルブ８４の開度に対する、ＥＧＲバルブ８４がその開度にされたときの温度と、ＥＧＲバルブ８４が基準開度にされたときの温度との温度差の関係を示す情報が記憶された記憶部１０６と、ＥＧＲバルブ８４が基準開度にされたときの温度と、ＥＧＲバルブ８４が基本ＥＧＲ開度にされたときの温度との温度差に基づいて、情報を参照してＥＧＲバルブ８４の補正開度を導出する補正開度導出部１０４と、基本ＥＧＲ開度を補正開度で補正した目標ＥＧＲ開度となるように駆動部８６を制御する制御部１０８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＧＲ制御装置に関する。

特許文献１には、吸気通路に導入されるＥＧＲガス量の精度を高めるために、ＥＧＲバルブの基本ＥＧＲ開度に補正量を加算した目標ＥＧＲ開度を演算するＥＧＲ制御装置が開示されている。特許文献１では、ＥＧＲ通路に複数種類のセンサを配置し、各センサから取得した情報に基づいて、ＥＧＲバルブの目標ＥＧＲ開度を演算している。ここで、複数種類のセンサとは、ＥＧＲ通路内の圧力を検出するＥＧＲ圧力センサや、ＥＧＲ通路内の温度を検出するＥＧＲ温度センサなどである。

特開２０１４−４７７１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法では、ＥＧＲバルブの目標ＥＧＲ開度を演算するために、ＥＧＲ通路周辺に複数種類のセンサを設ける必要があり、ＥＧＲ制御装置の構成が複雑になるといった問題があった。

そこで、本発明は、吸気通路に導入されるＥＧＲガス量を簡易な構成で精度良く制御することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のＥＧＲ制御装置は、ＥＧＲバルブの開度を可変する駆動部と、エンジンの運転状況に基づいて、前記ＥＧＲバルブの基本ＥＧＲ開度を導出する基本開度導出部と、吸気流路のうちＥＧＲガスが還流される位置よりも下流側の温度を測定する測定部と、予め取得された、前記ＥＧＲバルブの開度に対する、前記ＥＧＲバルブがその開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが基準開度にされたときの前記温度との温度差の関係を示す情報が記憶された記憶部と、前記ＥＧＲバルブが前記基準開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが前記基本ＥＧＲ開度にされたときの前記温度との温度差に基づいて、前記情報を参照して前記ＥＧＲバルブの補正開度を導出する補正開度導出部と、前記基本ＥＧＲ開度を前記補正開度で補正した目標ＥＧＲ開度となるように前記駆動部を制御する制御部と、を備える。

前記補正開度導出部は、前記ＥＧＲバルブが前記基本ＥＧＲ開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが前記基準開度にされたときの前記温度との第１温度差、および、前記記憶部に記憶された前記情報に基づく、前記ＥＧＲバルブが前記基本ＥＧＲ開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが前記基準開度にされたときの前記温度との第２温度差の差分である差分温度差に基づいて、前記ＥＧＲバルブの補正開度を導出してもよい。

前記情報には、前記ＥＧＲバルブの開度によって区分された複数の領域の各領域における、前記ＥＧＲバルブの開度に対する前記温度差の傾きを示す情報が含まれ、前記補正開度導出部は、前記複数の領域のうち前記基本ＥＧＲ開度が含まれる領域を特定し、前記基本ＥＧＲ開度に対する前記第１温度差の値を含み前記基本ＥＧＲ開度が含まれる領域における傾きを有する仮想線を導出し、前記仮想線と前記差分温度差に基づいて、前記補正開度を導出してもよい。

前記補正開度導出部は、導出した前記補正開度を前記記憶部に記憶してもよい。

本発明によれば、吸気通路に導入されるＥＧＲガス量を簡易な構成で精度良く制御することができる。

ＥＧＲ制御装置の構成を示す概略図である。記憶部に記憶された温度差情報マップをグラフ化した図である。第１温度差と第２温度差との差（差分温度差）から基本ＥＧＲ開度に対する補正開度を導出する方法を示す図である。ＥＧＲ制御処理のフローチャートを示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、ＥＧＲ制御装置１の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

図１に示すように、ＥＧＲ制御装置１は、エンジン２およびＥＣＵ３（Engine Control Unit）が設けられており、ＥＣＵ３によってエンジン２全体が駆動制御される。

エンジン２は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０と一体形成されたクランクケース１２と、シリンダブロック１０に連結されたシリンダヘッド１４とが設けられている。

シリンダブロック１０には、複数のシリンダ１６が形成されており、シリンダ１６には、ピストン１８が摺動自在にコネクティングロッド２０に支持される。そして、シリンダヘッド１４と、シリンダ１６と、ピストン１８の冠面とによって囲まれた空間が燃焼室２２として形成される。

また、エンジン２には、クランクケース１２によってクランク室２４が形成されており、クランク室２４内にクランクシャフト２６が回転自在に支持される。クランクシャフト２６には、コネクティングロッド２０を介してピストン１８が連結される。

シリンダヘッド１４には、吸気ポート２８および排気ポート３０が燃焼室２２に連通するように形成される。

吸気ポート２８には、インテークマニホールド３２を含む吸気流路３４が接続される。吸気ポート２８は、インテークマニホールド３２に臨む吸気の上流側に１つの開口が形成されている。また、吸気ポート２８は、燃焼室２２に臨む下流側に２つの開口が形成されている。これにより、吸気ポート２８は、上流から下流に向かう途中で流路が２つに分岐される。

吸気ポート２８と燃焼室２２との間には、吸気バルブ３６の先端が位置している。吸気バルブ３６の末端には、ロッカーアーム３８を介して、吸気用カムシャフト４０に固定されたカム４２が当接されている。吸気バルブ３６は、吸気用カムシャフト４０の回転に伴って、吸気ポート２８を燃焼室２２に対して開閉する。

排気ポート３０には、エキゾーストマニホールド４４を含む排気流路４６が接続される。排気ポート３０は、燃焼室２２に臨む排気の上流側に２つの開口が形成されている。また、排気ポート３０は、エキゾーストマニホールド４４に臨む下流側に１つの開口が形成されている。これにより排気ポート３０は、上流から下流に向かう途中で流路が１つに統合される。

排気ポート３０と燃焼室２２との間には、排気バルブ４８の先端が位置している。排気バルブ４８の末端には、ロッカーアーム５０を介して、排気用カムシャフト５２に固定されたカム５４が当接されている。排気バルブ４８は、排気用カムシャフト５２の回転に伴って、排気ポート３０を燃焼室２２に対して開閉する。

また、シリンダヘッド１４には、先端が燃焼室２２内に位置するようにインジェクタ５６および点火プラグ５８が設けられている。インジェクタ５６は、吸気ポート２８を介して燃焼室２２に流入した空気に対して燃料を噴射する。点火プラグ５８は、空気と燃料との混合気を所定のタイミングで点火し、混合気を燃焼させる。かかる燃焼により、ピストン１８がシリンダ１６内で往復運動を行う。そして、クランクシャフト２６は、ピストン１８の往復運動により、コネクティングロッド２０を通じて回転運動を行う。

吸気流路３４には、上流側から順に、エアクリーナ６０、スロットルバルブ６２が設けられている。エアクリーナ６０は、外気から吸入された空気に混合する異物を除去する。スロットルバルブ６２は、アクセル（不図示）の開度に応じてアクチュエータ６８により開閉駆動され、燃焼室２２へ送出する空気量を調節する。

排気流路４６内には、触媒７２が設けられる。触媒７２は、例えば、三元触媒（Three-Way Catalyst）であって、燃焼室２２から排出された排出ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。

また、エンジン２には、排気流路４６から吸気流路３４へ排気還流通路８０を介して排気ガスの一部を還流させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置４が設けられている。ＥＧＲ装置４は、吸気流路３４および排気流路４６を連通させる排気還流通路８０を備えており、排気流路４６を流通する排気ガスの一部を吸気流路３４に還流させる。

排気還流通路８０には、排気ガスの温度を下げるＥＧＲクーラ８２、および、排気還流通路８０を流通する排気ガスの流量を制御するＥＧＲバルブ８４が設けられている。ＥＧＲバルブ８４は、例えばバタフライ型のバルブであり、ステッピングモータ８６（駆動部）によって開度が可変される。なお、以下では、排気還流通路８０を流通する排気ガスをＥＧＲガスとも呼ぶ。

また、ＥＧＲ制御装置１には、アクセル開度センサ９０、クランク角センサ９２、フローメータ９４、吸気温度センサ９６（測定部）が設けられる。アクセル開度センサ９０は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。クランク角センサ９２は、クランクシャフト２６近傍に設けられており、クランクシャフト２６が所定角度回転する毎にパルス信号を出力する。フローメータ９４は、吸気流路３４内におけるスロットルバルブ６２の下流に設けられており、スロットルバルブ６２を通過し燃焼室２２へ供給される吸気量を検出する。吸気温度センサ９６は、吸気流路３４内におけるスロットルバルブ６２の下流側に配されるインテークマニホールド３２に設けられており、吸気流路３４の内部（インテークマニホールド３２内）の温度（吸気温度）を測定する。具体的に、吸気温度センサ９６は、吸気流路３４（インテークマニホールド３２）のうちＥＧＲガスが還流される位置よりも下流側の温度を測定する。つまり、吸気温度センサ９６は、ＥＧＲガスが混合された吸気の温度を測定する。

ＥＣＵ３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン２およびＥＧＲ装置４を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ３は、エンジン２およびＥＧＲ装置４を制御する際、駆動制御部１００、基本開度導出部１０２、補正開度導出部１０４、記憶部１０６、ＥＧＲバルブ制御部１０８（制御部）として機能する。

駆動制御部１００は、クランク角センサ９２によって検出されたパルス信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出する。そして、駆動制御部１００は、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ９０によって検出されたアクセル開度（エンジン負荷）に基づき、予めＲＯＭに記憶された回転数トルクマップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。回転数トルクマップには、例えば、エンジン回転数、アクセル開度、目標トルクおよび目標エンジン回転数の三者の関係が規定されている。

また、駆動制御部１００は、導出した目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各シリンダ１６に供給する目標空気量を決定し、決定した目標空気量に基づいて、目標スロットル開度を決定する。

そして、駆動制御部１００は、決定した目標スロットル開度でスロットルバルブ６２が開口するようにアクチュエータ６８を駆動させる。

また、駆動制御部１００は、決定した目標空気量に基づいて、例えば理論空燃比（λ＝１）となる燃料量を目標噴射量として決定し、決定した目標噴射量の燃料をインジェクタ５６から噴射させるために、インジェクタ５６の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。そして、駆動制御部１００は、決定した目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ５６を駆動することで、インジェクタ５６から目標噴射量の燃料を噴射させる。

また、駆動制御部１００は、導出した目標エンジン回転数、および、クランク角センサ９２によって検出されるパルス信号に基づいて、点火プラグ５８の目標点火時期を決定する。そして、駆動制御部１００は、決定した目標点火時期で点火プラグ５８を点火させる。

基本開度導出部１０２は、エンジン回転数およびエンジン負荷（これらを纏めて運転状況とも呼ぶ）に基づいて、燃焼室２２に導入される吸気およびＥＧＲガスの総量に対するＥＧＲガスの割合を示す目標ＥＧＲ率を、予めＲＯＭに記憶されたＥＧＲ率マップを参照して導出する。ＥＧＲ率マップには、例えば、エンジン回転数、エンジン負荷、目標ＥＧＲ率の三者の関係が規定されている。

続いて、基本開度導出部１０２は、導出した目標ＥＧＲ率、および、フローメータ９４によって検出された吸気量に基づいて、吸気流路３４に還流すべき目標ＥＧＲ流量を導出する。その後、基本開度導出部１０２は、目標ＥＧＲ流量を吸気流路３４に還流させるためのＥＧＲバルブ８４の開度を、基本ＥＧＲ開度として導出する。基本開度導出部１０２は、目標ＥＧＲ流量に基づいて、基本ＥＧＲ開度を、予めＲＯＭに記憶されたＥＧＲ開度マップを参照して導出する。ＥＧＲ開度マップには、例えば、目標ＥＧＲ流量、基本ＥＧＲ開度の二者の関係が規定されている。

ただし、基本ＥＧＲ開度は、目標ＥＧＲ流量に基づいて導出されなくてもよい。例えば、基本ＥＧＲ開度は、例えば予めＲＯＭに記憶された回転負荷開度マップを用いて直接導出されてもよい。回転負荷開度マップには、例えば、エンジン回転数、エンジン負荷、基本ＥＧＲ開度の三者の関係が規定されている。このように、基本開度導出部１０２は、エンジン２の運転状況に基づいて、ＥＧＲバルブ８４の基本ＥＧＲ開度を導出する。

そして、ＥＧＲバルブ制御部１０８は、基本開度導出部１０２により基本ＥＧＲ開度が導出された際、ＥＧＲバルブ８４の開度を基本ＥＧＲ開度に制御する。

ここで、基本ＥＧＲ開度は、ＥＧＲバルブ８４に何も付着していないことを前提として、この開度でＥＧＲバルブ８４を開いたときに目標ＥＧＲ流量のＥＧＲガスが還流される値に設定されている。しかしながら、ＥＧＲバルブ８４またはＥＧＲバルブ８４の周囲には、ＥＧＲガスに含まれるさまざまな物質（デポジット）が付着してしまう。そして、デポジットが付着してしまうと、基本ＥＧＲ開度でＥＧＲバルブ８４を開いたとしても、ＥＧＲバルブ８４の開口面積がデポジットの付着によって減少し、ＥＧＲガスの流量が目標ＥＧＲ流量よりも減少してしまう。

そこで、デポジットの付着を考慮して基本ＥＧＲ開度を補正し、新たな目標ＥＧＲ開度を導出することで、ＥＧＲガスの流量を目標ＥＧＲ流量に近づけるようにする。ただし、新たな目標ＥＧＲ開度を導出するために、排気還流通路８０周辺に複数種類のセンサを設けると、ＥＧＲ制御装置１の構成が複雑になるとともに、コストも増加してしまう。例えば、排気還流通路８０周辺に、排気還流通路８０内の圧力を検出するＥＧＲ圧力センサや、排気還流通路８０内の温度を検出するＥＧＲ温度センサなどを設けると、ＥＧＲ制御装置１の構成が複雑になるとともに、コストも増加してしまう。

そこで、本実施形態においては、排気還流通路８０周辺にＥＧＲ圧力センサやＥＧＲ温度センサを設けずに、吸気温度センサ９６が測定する吸気温度に基づいて、基本ＥＧＲ開度に対する補正開度（補正量）を推定する。このように、ＥＧＲ圧力センサやＥＧＲ温度センサを設けずに、吸気温度に基づいて基本ＥＧＲ開度の補正量を推定することで、構成の簡素化、および、コストの削減が可能となる。

補正開度導出部１０４は、基本ＥＧＲ開度に対する補正開度（補正量）を導出（推定）する。補正開度の導出に先駆けて、補正開度導出部１０４は、異なるタイミングにおいて吸気温度センサ９６から吸気温度を取得しておく。補正開度導出部１０４は、ＥＧＲバルブ制御部１０８によってＥＧＲバルブ８４の開度が０％（基準開度）に制御されたとき（例えば、アイドル中などＥＧＲガスが流れていないとき）の吸気温度（以下、第１吸気温度という）を取得しておく。

その後、補正開度導出部１０４は、ＥＧＲバルブ制御部１０８によってＥＧＲバルブ８４の開度が基本ＥＧＲ開度に制御されたときの吸気温度（以下、第２吸気温度という）を取得する。そして、補正開度導出部１０４は、取得したこれらの吸気温度に基づいて補正開度を導出する。補正開度の具体的な導出方法については、後述する。

記憶部１０６には、予め実験により得られたＥＧＲバルブ８４の開度（ＥＧＲ開度）に対する吸気温度の温度差（ΔＴ）の関係を示す温度差情報（温度差情報マップ）が記憶されている。温度差情報マップには、例えば、ＥＧＲ開度、吸気温度の温度差の二者の関係が規定されている。具体的に、温度差情報は、ＥＧＲバルブ８４の開度に対する、ＥＧＲバルブ８４がその開度にされたときの吸気温度と、ＥＧＲバルブ８４が基準開度にされたときの吸気温度との温度差の関係が示されている。ここで、記憶部１０６に記憶される温度差情報は、デポジットがまだ付着していない新品のＥＧＲバルブ８４（以下、新品バルブという）を使用した実験により得られた情報である。したがって、記憶部１０６には、新品バルブの開度に対する、新品バルブがその開度にされたときの吸気温度と、新品バルブが基準開度（すなわち、０％）にされたときの吸気温度との温度差を示す温度差情報が記憶されている。

図２は、記憶部１０６に記憶された温度差情報マップをグラフ化した図である。図２の横軸は、ＥＧＲバルブ８４（新品バルブ）の開度であるＥＧＲ開度を表している。図２の縦軸は、新品バルブが横軸の開度にされたときの吸気温度と、新品バルブが基準開度にされたときの吸気温度との温度差であるΔＴを表している。図２から分かるように、ΔＴの値は、ＥＧＲ開度の大きさに伴って変化する。例えば、ΔＴの値は、ＥＧＲ開度が大きくなる（すなわち、１００％に近づく）にしたがって大きくなる。また、ΔＴの値は、ＥＧＲ開度が小さくなる（すなわち、０％に近づく）にしたがって小さくなる。

上述したように、ＥＧＲバルブ８４にデポジットが付着すると、ＥＧＲバルブ８４の開口面積が減少してしまう。したがって、デポジットが付着したＥＧＲバルブ８４（以下、汚損バルブという）が所定の開度にされたときの開口面積は、新品バルブが汚損バルブと同じ開度にされたときの開口面積よりも小さくなる。そして、図２からも明らかなように、ΔＴの値は、ＥＧＲ開度（すなわち、開口面積）が小さくなるにしたがって小さくなる。ここで、汚損バルブが所定の開度にされたときの吸気温度と、汚損バルブが基準開度（０％）にされたときの吸気温度との差をΔＴ（第１温度差）とする。また、新品バルブが所定の開度（汚損バルブと同じ開度）にされたときの吸気温度と、新品バルブが基準開度（汚損バルブと同じ開度）にされたときの吸気温度との差をΔＴ（第２温度差）とする。その場合、図２に示すようにΔＴの値は開口面積が小さくなるにつれて小さくなることから、汚損バルブと新品バルブが同じ開度にされたときに導出される第１温度差と第２温度差を比較すると、第２温度差より第１温度差の方が小さくなる。

補正開度導出部１０４は、この第１温度差と第２温度差との差（差分温度差）に基づいて、基本ＥＧＲ開度に対する補正開度を導出（推定）する。図３は、第１温度差と第２温度差との差（差分温度差）から基本ＥＧＲ開度に対する補正開度を導出する方法を示す図である。以下、図３を用いて、第１温度差と第２温度差との差（差分温度差）から基本ＥＧＲ開度に対する補正開度を導出する方法について説明する。

補正開度導出部１０４は、補正開度の導出に先駆けて吸気温度センサ９６から取得した第１吸気温度と第２吸気温度に基づいて、まず、第１吸気温度と第２吸気温度との差分である温度差（第１温度差）を導出する。

ここで、図３に示すように、ＥＧＲ開度の領域（例えば、０％〜１００％）は、予め定められた複数の領域（例えば、３つの領域Ａ〜Ｃ）に区分されている。そして、記憶部１０６には、各領域における、新品バルブのＥＧＲ開度に対する温度差（ΔＴ）の傾き（例えば、各領域における平均変化率）を示す傾き情報が記憶されている。補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された傾き情報から、複数の領域のうち基本ＥＧＲ開度（例えば、３０％）が含まれる領域を特定する。また、補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された傾き情報から、基本ＥＧＲ開度が含まれる領域の傾きを取得する。

図３に示す例では、基本ＥＧＲ開度は、領域Ｂに含まれている。そのため、補正開度導出部１０４は、領域Ａ〜Ｃのうち基本ＥＧＲ開度が含まれる領域Ｂを特定する。また、補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された傾き情報から、特定した領域Ｂにおける傾きを取得する。そして、補正開度導出部１０４は、基本ＥＧＲ開度（上述した３０％）における現在のΔＴ（第１温度差）の値を通り、取得した傾きを有する仮想線を導出する。なお、ここでは仮想線を所定の傾きを有する直線としたが、これに限定されず仮想線は曲線（関数）であってもよい。例えば、仮想線は、図２に示されるＥＧＲ開度に対する温度差（ΔＴ）の近似曲線であってもよい。

補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された温度差情報から、新品バルブの基本ＥＧＲ開度（上述した３０％）におけるΔＴ（第２温度差）の値を取得する。そして、現在のΔＴ（第１温度差）の値と、記憶部１０６に記憶された温度差情報から取得したΔＴ（第２温度差）の値との差（差分温度差）を導出する。

補正開度導出部１０４は、導出した仮想線と差分温度差に基づいて、基本ＥＧＲ開度に対する補正開度を導出する。具体的に、補正開度導出部１０４は、仮想線上における現在のΔＴ（第１温度差）の値に対応するＥＧＲ開度と、仮想線上における記憶部１０６から取得したΔＴ（第２温度差）の値に対応するＥＧＲ開度との差を、補正開度として導出する。

ＥＧＲバルブ制御部１０８は、基本開度導出部１０２によって導出された基本ＥＧＲ開度を、補正開度導出部１０４によって導出された補正開度で補正（加算）することで、最終的なＥＧＲ開度（目標ＥＧＲ開度）を導出する。そして、ＥＧＲバルブ制御部１０８は、目標ＥＧＲ開度でＥＧＲバルブ８４を開かせるようにステッピングモータ８６を駆動させる。すなわち、ＥＧＲバルブ制御部１０８は、基本ＥＧＲ開度を補正開度で補正した目標ＥＧＲ開度となるようにステッピングモータ８６を制御する。

補正開度導出部１０４は、基本開度導出部１０２によって導出された基本ＥＧＲ開度と、補正開度導出部１０４により導出された補正開度とを対応付けて補正開度情報（データ）として記憶部１０６に記憶する。補正開度導出部１０４は、補正開度を導出する度に、補正開度情報を記憶部１０６に記憶する。また、補正開度導出部１０４は、新たな補正開度情報を記憶部１０６に記憶する際、記憶部１０６に既存の補正開度情報がある場合、これらの補正開度情報をマッピングして記憶する（データマッピング）。このとき、補正開度情報を複数の領域ごとに区分して記憶するようにしてもよい。このデータマッピングは、予め定められた所定のドライビングサイクルあるいは走行距離毎に更新される。

補正開度導出部１０４は、補正開度情報が記憶部１０６に記憶されている場合、記憶部１０６に記憶された補正開度情報から補正開度を導出してもよい。また、補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶されている複数の補正開度情報を補間（例えば、線形補間）し、基本ＥＧＲ開度に対応する補正開度を導出するようにしてもよい。その場合、補正開度導出部１０４は、上述した差分温度差や仮想線を導出することなく、補正開度を導出することができる。

図４は、ＥＧＲ制御処理のフローチャートを示す図である。ＥＣＵ３は、ＥＧＲバルブ８４を制御する際、図４に示すＥＧＲ制御処理を実行する。まず、基本開度導出部１０２は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて目標ＥＧＲ率を導出する（Ｓ１００）。

続いて、基本開度導出部１０２は、導出した目標ＥＧＲ率、および、フローメータ９４によって検出された吸気量に基づいて、目標ＥＧＲ流量を導出する（Ｓ１０２）。その後、基本開度導出部１０２は、目標ＥＧＲ流量を吸気流路３４に還流させるためのＥＧＲバルブ８４の開度を、基本ＥＧＲ開度として導出する（Ｓ１０４）。

補正開度導出部１０４は、ＥＧＲバルブ８４の開度が基準開度にされたときの第１吸気温度と、ＥＧＲバルブ８４の開度がステップＳ１０４で導出した基本ＥＧＲ開度にされたときの第２吸気温度との差分である温度差（第１温度差）を導出する（Ｓ１０６）。

続いて、補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された傾き情報から、区分された複数の領域のうち基本ＥＧＲ開度が含まれる領域を特定する。また、補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された傾き情報から、基本ＥＧＲ開度が含まれる領域の傾きを取得する。また、基本ＥＧＲ開度における第１温度差の値を通り、特定した領域における傾きを有する仮想線を導出する（Ｓ１０８）。

そして、補正開度導出部１０４は、記憶部１０６に記憶された温度差情報から、新品バルブの基本ＥＧＲ開度におけるΔＴ（第２温度差）の値を取得する（Ｓ１１０）。そして、第１温度差と、第２温度差との差（差分温度差）を導出する（Ｓ１１２）。さらに、ステップＳ１０８で導出した仮想線とステップＳ１１２で導出した差分温度差に基づいて、補正開度を導出する（Ｓ１１４）。

その後、ＥＧＲバルブ制御部１０８は、Ｓ１０４において導出された基本ＥＧＲ開度を、Ｓ１１４において導出された補正開度で補正（加算）することで、最終的なＥＧＲ開度（目標ＥＧＲ開度）を導出する（Ｓ１１６）。そして、ＥＧＲバルブ制御部１０８は、目標ＥＧＲ開度でＥＧＲバルブ８４を開かせるようにステッピングモータ８６を駆動させる（Ｓ１１８）。

以上のように、ＥＧＲ制御装置１は、吸気温度センサ９６が測定する吸気温度に基づいて、基本ＥＧＲ開度の補正量を推定し、最終的なＥＧＲ開度（目標ＥＧＲ開度）を導出するようにした。このとき、目標ＥＧＲ開度を、吸気温度センサ９６が測定する吸気温度に基づいて導出するので、ＥＧＲ圧力センサやＥＧＲ温度センサを設ける必要がなく、簡易な構成で吸気通路に導入されるＥＧＲガス量を精度良く制御することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記の実施形態では、補正開度導出部１０４は、第１温度差、第２温度差、および、仮想線を用いて補正開度を導出するようにした。ただし、これに限定されず、補正開度導出部１０４は、例えば、第１温度差が第２温度差に近づくようにＥＧＲバルブ８４の開度を徐々に変更しながら補正開度を導出してもよい。具体的に、第１温度差と第２温度差が等しいとされるＥＧＲバルブ８４の基本ＥＧＲ開度からの変更量を補正開度として導出する。

本発明は、ＥＧＲ制御装置に利用できる。

１ＥＧＲ制御装置
２エンジン
３４吸気流路
８４ＥＧＲバルブ
８６ステッピングモータ（駆動部）
９６吸気温度センサ（測定部）
１０２基本開度導出部
１０４補正開度導出部
１０６記憶部
１０８ＥＧＲバルブ制御部（制御部）

Claims

ＥＧＲバルブの開度を可変する駆動部と、
エンジンの運転状況に基づいて、前記ＥＧＲバルブの基本ＥＧＲ開度を導出する基本開度導出部と、
吸気流路のうちＥＧＲガスが還流される位置よりも下流側の温度を測定する測定部と、
予め取得された、前記ＥＧＲバルブの開度に対する、前記ＥＧＲバルブがその開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが基準開度にされたときの前記温度との温度差の関係を示す情報が記憶された記憶部と、
前記ＥＧＲバルブが前記基準開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが前記基本ＥＧＲ開度にされたときの前記温度との温度差に基づいて、前記情報を参照して前記ＥＧＲバルブの補正開度を導出する補正開度導出部と、
前記基本ＥＧＲ開度を前記補正開度で補正した目標ＥＧＲ開度となるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えたＥＧＲ制御装置。
前記補正開度導出部は、
前記ＥＧＲバルブが前記基本ＥＧＲ開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが前記基準開度にされたときの前記温度との第１温度差、および、前記記憶部に記憶された前記情報に基づく、前記ＥＧＲバルブが前記基本ＥＧＲ開度にされたときの前記温度と、前記ＥＧＲバルブが前記基準開度にされたときの前記温度との第２温度差の差分である差分温度差に基づいて、前記ＥＧＲバルブの補正開度を導出する
請求項１に記載のＥＧＲ制御装置。
前記情報には、
前記ＥＧＲバルブの開度によって区分された複数の領域の各領域における、前記ＥＧＲバルブの開度に対する前記温度差の傾きを示す情報が含まれ、
前記補正開度導出部は、
前記複数の領域のうち前記基本ＥＧＲ開度が含まれる領域を特定し、
前記基本ＥＧＲ開度に対する前記第１温度差の値を含み前記基本ＥＧＲ開度が含まれる領域における傾きを有する仮想線を導出し、
前記仮想線と前記差分温度差に基づいて、前記補正開度を導出する
請求項２に記載のＥＧＲ制御装置。
前記補正開度導出部は、導出した前記補正開度を前記記憶部に記憶する
請求項１から３のいずれか１項に記載のＥＧＲ制御装置。