JP3575350B2 - 空気過剰率設定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出する空気過剰率設定装置及び空気過剰率設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば車両に搭載されるエンジンには、吸入空気の温度や排ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）により再循環させる排ガスの温度等を計測すべく温度センサが取り付けられており、これらの温度センサからの出力値をそのまま用いて吸入吸気量や排ガス再循環量（ＥＧＲ量）等を算出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術のように温度センサからの出力値をそのまま用いるのでは、例えば加減速時のように過渡的に温度が急変する場合には、温度センサの応答遅れのために、現時点における実際の正確な流体の温度を得るのは難しい。
【０００４】
例えば、加速時のように温度センサよりも高温の流体（ガス，空気）が流れてくる場合には、実際の流体の温度は高温であるにもかかわらず、温度センサの出力値は低いままであり、現時点における流体の温度を正確に検出することができない。一方、減速時のように温度センサよりも低温の流体（ガス，空気）が流れてくる場合には実際の流体の温度は低温であるにもかかわらず、温度センサの出力値は高いままであり、現時点における流体の温度を正確に検出することができない。
【０００５】
また、例えばこれらの温度センサからの出力値を用いてＥＧＲ量，吸入空気量等の算出を行なったとしても、温度センサの出力値は現時点における流体（ガス，空気）の正確な温度を示していないため、ＥＧＲ量，吸入空気量等として正確な算出値は得られない。さらに、これらの算出値を基にして空気過剰率制御を行なったとしても、精度の良い制御を行なうことはできない。
【０００６】
これを排ガスの面から見ると、温度上昇に対する温度センサの応答遅れの場合、例えば加速時のように温度センサよりも高温の流体が急激に流れてくる場合には、この温度センサからの出力値を用いて算出された空気過剰率λを用いると実際の空気過剰率λは小さくなってしまうため、スモークが増大することになる。一方、温度下降に対する温度センサの応答遅れの場合、例えば減速時のように温度センサよりも低温の流体が急激に流れてくる場合には、この温度センサからの出力値を用いて算出された空気過剰率λを用いると実際の空気過剰率λが大きくなってしまうため、ＮＯ_Ｘ が増大することになる。このように、温度センサの応答遅れがあると、排ガス特性を向上させうるような精度良い制御を行なうのは難しい。
【０００７】
上述のように、温度センサの応答遅れのために現時点における実際の正確な流体の温度を得るのは難しいため、実際の正確な温度が得られるように、温度センサの出力値に対して補正を加えることが行なわれている。
このような技術として、例えば特開平５−１７１９８４号公報に開示された技術がある。この技術では、空気重量流量測定に用いられる温度検出方法であって、動特性を改良するために算出した温度値に補正値を印加するようにしている。しかし、この技術では、伝達関数の決定のために近似せざるを得ないので、これが精度上不利になる。また、この技術では、ガス流速に関する応答遅れの補正については考慮していない。
【０００８】
また、例えば特開平７−１７４０４３号公報には、吸気温センサが内燃機関からの熱伝導による温度上昇の影響を受けて、高精度に吸気温度計測ができないことを改善するために、検出された吸気温度を適切に補正して高精度な吸気温度を得るようにした技術が開示されている。しかし、この技術では、あくまでも定常での値がそのまま使用できると考えており、吸気温センサの応答遅れそのものを考慮していない。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、例えば過渡的に温度が急変する場合等に温度センサの応答遅れがあったとしても、ＥＧＲガスの実際の温度を正確に推定してＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出できるようにした、空気過剰率設定装置及び空気過剰率設定方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の空気過剰率設定装置では、ＥＧＲガス温度センサによってＥＧＲガスの温度が検出されるとともに、流速推定手段によってＥＧＲガスの流速が推定される。そして、温度補正手段によって、流速推定手段により推定されたＥＧＲガスの流速に応じてＥＧＲガス温度センサ出力が補正されて、実際のＥＧＲガスの温度が推定される。また、ＥＧＲ量設定手段によって、温度補正手段により推定されたＥＧＲガス温度に基づいてＥＧＲ量が算出され、空気過剰率設定手段によって、ＥＧＲ量設定手段により算出されたＥＧＲ量に基づいて空気過剰率が算出される。
【００１１】
請求項２記載の本発明の空気過剰率設定装置では、温度補正手段によって、流速推定手段により推定されたＥＧＲガスの流速が増大するにつれて補正量が小さくなるような特性に基づいて、ＥＧＲガス温度センサ出力がＥＧＲガス温度センサ出力の変化度合に応じて補正される。
請求項３記載の本発明の空気過剰率設定方法では、ＥＧＲガスの流速を推定し（流速推定ステップ）、流速推定ステップにより推定されたＥＧＲガスの流速に応じて実際のＥＧＲガスの温度を推定し（温度推定ステップ）、温度推定ステップにより推定されたＥＧＲガス温度に基づいてＥＧＲ量を算出する（ＥＧＲ量算出ステップ）。そして、ＥＧＲ量算出ステップにより算出されたＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出する（空気過剰率算出ステップ）。特に、空気過剰率算出ステップでは、流速推定ステップ，温度推定ステップ及びＥＧＲ量算出ステップによる処理が繰り返し行なわれ、直前に算出されたＥＧＲ量との差が微小量よりも小さくなった時のＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置及び空気過剰率設定方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる内燃機関は、図２に示すように、ディーゼルエンジン（筒内噴射型内燃機関）１として構成される。
【００１３】
このディーゼルエンジン１は、その燃焼室２に吸気通路３及び排気通路４が接続されており、吸気通路３と燃焼室２とが吸気弁５によって連通制御され、排気通路４と燃焼室２とが排気弁６によって連通制御されるようになっている。
また、燃焼室２に臨むように燃料噴射ノズル７も配設されており、この燃料噴射ノズル７には燃料噴射ポンプから図示しないラックアクチュエータにより制御されるラックの作動位置に応じた燃料が供給されるようになっている。
【００１４】
また、吸気通路３には吸気絞り弁８が介装されている。そして、この吸気絞り弁８の開度を絞ることにより、後述するＥＧＲ量を増大させることができる。
ところで、このディーゼルエンジン１には、排気通路４に排出された排気ガスの一部を吸気通路に再循環させるためのＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）１５も設けられている。
【００１５】
このＥＧＲ装置１５は、吸気通路３と排気通路４の上流側とを接続するように設けられた排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）１５ａと、このＥＧＲ通路１５ａに取り付けられたＥＧＲバルブ１５ｂと、再循環される排ガスの温度を低下させるべく設けられたＥＧＲクーラ１５ｃとを備えて構成される。なお、本実施形態では、ＥＧＲバルブ１５ｂは、単なる開閉弁ではなく、その開度自体を変更できるような弁である。
【００１６】
このＥＧＲバルブ１５ｂはＥＧＲ用アクチュエータ１６に接続されており、後述するコントローラ５０によりＥＧＲ用アクチュエータ１６の作動が制御され、これによりＥＧＲバルブ１５ｂの開度が調整されて吸気通路３に還流される排気ガス（以下、ＥＧＲガス又は還流ガスという）の流量が調整されるようになっている。
【００１７】
ここで、ＥＧＲ用アクチュエータ１６は、真空ポンプ１７によるＥＧＲバルブ１５ｂの制御室１５ｂａ内へのバキュームの供給状態を電磁弁（ソレノイドバルブ）１８ａ，１８ｂにより切り換えることで、その作動位置が制御されるように構成されている。
なお、ＥＧＲ用アクチュエータ１６は、このような構成のものに限定されるものではなく、作動位置を段階的に調整できるようなもの（例えばステッパモータ）を用いてもよい。また、ＥＧＲ用アクチュエータ１６は、バキュームの給排により作動するものに限定されるものではなく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度を調整することができるものであれば、他の構成のものを用いてもよい。
【００１８】
このＥＧＲ用アクチュエータ１６は、後述するコントローラ（ＥＣＵ）５０に接続されており、このコントローラ５０からの制御信号に基づいてその作動が制御されるようになっている。つまり、エンジン１の運転状態に応じたコントローラ５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ用アクチュエータ１６の電磁弁１８ａ，１８ｂの作動が制御されるようになっている。
【００１９】
このようなＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御を行なうべく、本実施形態にかかるエンジン１には、ＥＧＲガス温度センサ（ＥＧＲガス温度検出手段，絶対温度センサ）３１やＥＧＲガス圧力センサ（ＥＧＲガス圧力検出手段，絶対圧センサ）３２，３３が取り付けられている。そして、これらのセンサ３１，３２，３３はコントローラ５０に接続され、各センサ３１，３２，３３からの検出信号がコントローラ５０へ送られるようになっている。
【００２０】
これらのほかにも、エンジン１には、吸気温センサ（吸気温度検出手段，絶対温度センサ）３４，吸気圧センサ（吸気圧検出手段，絶対圧センサ）３５，クランク角センサ３６等がの種々のセンサが配設されている。そして、これらのセンサはコントローラ５０に接続され、各センサからの検出信号がコントローラ５０へ送られるようになっている。
【００２１】
なお、クランク角センサ３６に基づいてエンジン回転速度Ｎｅを算出しうるので、クランク角センサ３６を便宜上エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段，エンジン回転数センサ）という。また、吸気圧センサ３５は、吸気圧、即ちエンジン１のブースト圧を検出するものであるため、ブースト圧センサ（ブースト圧検出手段）ともいう。
【００２２】
また、エンジン１の負荷を検出するための負荷センサ３７も配設されており、この負荷センサ３７からの検出信号もコントローラ５０へ送られるようになっている。
この負荷センサ３７としては、図示しないアクセルペダルの開度（又はアクセル踏込量）を検出するアクセル開度センサ（ＡＰＳ）を用いている。なお、負荷センサ３７は、図示しない燃料噴射ポンプのラック位置を検出するラック位置センサを用いてもよい。
【００２３】
しかし、上述のように、ＥＧＲガス温度センサ（ＥＧＲガス温度検出手段，絶対温度センサ）３１を設け、このＥＧＲガス温度センサ３１の出力値を用いてＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御を行なうとしても、例えば過渡的に温度が急変する場合には、ＥＧＲガス温度センサ３１の応答遅れのために流体（ガス，空気）の正確な温度を得ることができない。つまり、例えば加速時のようにＥＧＲガス温度センサ３１の近傍の流体の温度よりも高温の流体が流れてくる場合や例えば減速時のようにＥＧＲガス温度センサ３１の近傍の流体の温度よりも低温の流体が流れてくる場合には、ＥＧＲガス温度センサ３１の応答遅れのために流体の正確な温度を得ることができない。
【００２４】
このため、このＥＧＲガス温度センサ３１からの出力値を用いて空気過剰率制御を行なったとしても、精度良い制御を行なうのは難しい。例えば、温度上昇に対するＥＧＲガス温度センサ３１の応答遅れの場合には、実際の空気過剰率λが小さくなってしまうため、スモークが増大することになる。一方、温度下降に対するＥＧＲガス温度センサ３１の応答遅れの場合には、実際の空気過剰率λが大きくなってしまうため、ＮＯ_Ｘ が増大することになる。
【００２５】
そこで、本実施形態では、ＥＧＲガス温度センサ３１を実際に段階的に温度設定された高温ガス（又は低温ガス）中へ導入した場合のＥＧＲガス温度センサ３１の応答遅れ特性を基にして、現時点での流体温度（ガス温度）を遅れなく計測できるようにしている。これにより、その時点の流体量（空気量，ガス量）の正確な値を算出できるようにし、これに基づいて算出された正確な空気過剰率に基づいて精度良いＥＧＲ制御が行なえるようになっている。
【００２６】
すなわち、本実施形態では、温度センサ出力を流体の流速により補正することで、現時点における流体の実際の温度値を正確に推定し、このようにして推定された温度値に基づいてＥＧＲ制御を行なうべく、コントローラ（ＥＣＵ，電子制御コントロールユニット）５０には、図１に示すように、ＥＧＲ量設定手段５１と、流速推定手段５２と、温度補正手段５３と、空気過剰率設定手段５４と、ＥＧＲ制御手段５５とが備えられている。
【００２７】
ここで、ＥＧＲ量設定手段５１は、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するガス量（ＥＧＲ量，ＥＧＲ重量流量）を、ＥＧＲバルブ１５ｂの前後の圧力Ｐ１，Ｐ２（絶対圧力）とＥＧＲバルブ１５ｂの前のガス温度Ｔ１（絶対温度）から次のようにして求めるようになっている。
（ａ）ＥＧＲバルブ１５ｂの前後の差圧が小さい場合
ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲ量（ＥＧＲガスの重量流量）Ｇ_ｅｇｒ は、ＥＧＲバルブ１５ｂの上流のＥＧＲガスの比重量をγ１とし、ＥＧＲガスの体積流量をＱ_ｅｇｒ とし、ＥＧＲバルブリフトに相応した有効開口面積（流量係数を含む）をＡ１とし、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲガスの流速をｖ_ｅｇｒ として、次式（１）により求められる。
【００２８】

ここで、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ は、ＥＧＲバルブ１５ｂの前後の圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧をΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２とすると、次のベルヌイの式（２）から求められる。
【００２９】
但し、重力加速度をｇとし、ＥＧＲバルブ１５ｂの上流のＥＧＲガスの比重量をγ１〔＝Ｐ１／（Ｒ１×Ｔ１）〕とする。なお、Ｒ１はガス定数である。

したがって、上述の式（１）は以下のように表される。
【００３０】
Ｇ_ｅｇｒ ＝Ａ１×〔２ｇ×｛Ｐ１／（Ｒ１×Ｔ１）｝×ΔＰ〕^１／２
（ｂ）ＥＧＲバルブ１５ｂの前後の差圧が大きい場合
ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ は、ＥＧＲバルブリフトに相応した有効開口面積（流量係数を含む）をＡ１とし、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲガスの流速をｖ_ｅｇｒ とし、ＥＧＲバルブ１５ｂの上流のＥＧＲガスの比重量をγ１〔＝Ｐ１／（Ｒ１×Ｔ１）〕として、次式（４）により算出される。なお、κはガスの比熱比であり、Ｒ１はガス定数である。
【００３１】
また、ＥＧＲバルブ１５ｂ部分を絞り（ノズル）と見なすと、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ は、圧縮性流体のノズルの式（３）から求められる。

なお、上述の（ａ）， （ｂ）のいずれの場合も、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲガスの流量ｖ_ｅｇｒ は、ガス温度の平方根に逆比例する。したがって、温度計測誤差がＥＧＲ量に影響を及ぼす程度は、温度計測誤差の１／２である。
【００３２】
ところで、流速推定手段５２は、ＥＧＲ量設定手段５１により設定されたＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ に基づいてＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ を推定するものである。
ここでは、流速推定手段５２は、ＥＧＲガスの重量流量をＧ_ｅｇｒ とし、ＥＧＲバルブリフトに相応した有効開口面積（流量係数を含む）をＡ１とし、ＥＧＲバルブ１５ｂの上流のガスの比重量をγ１として、次式（５）によりＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ を推定するものである。
【００３３】
ｖ_ｅｇｒ ＝Ｇ_ｅｇｒ ／（Ａ１×γ１） ・・・（５）
ここで、比重量γ１は、ＥＧＲガス温度センサ３１により検出された温度値をＴ１とし、ＥＧＲガス圧力センサ３２により検出された圧力値をＰ１とし、ガス定数をＲ１として、次式（６）により表される。
γ１＝Ｐ１／（Ｒ１×Ｔ１） ・・・（６）
このため、上述の式（５）は、次式（７）により表せる。
【００３４】
ｖ_ｅｇｒ ＝Ｇ_ｅｇｒ ／〔Ａ１×Ｐ１／（Ｒ１×Ｔ１）〕 ・・・（７）
つまり、ＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ は、ＥＧＲ量設定手段５１で求められたＥＧＲガスの重量流量Ｇ_ｅｇｒ と、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度から算出される有効開口面積（流量係数を含む）Ａ１と、ＥＧＲガス圧力センサ３２により検出された圧力値Ｐ１と、ＥＧＲガス温度センサ３１により検出された温度値Ｔ１と、ガス定数Ｒ１とから算出される。
【００３５】
温度補正手段５３は、所定時間Δｔの温度勾配θに応じた温度差ΔΘを求め、この温度差ΔΘに基づいて実際のＥＧＲガスの温度Ｔ_ｇａｓ を推定するものである。
ここでは、温度補正手段５３は、流速推定手段５２により推定されたＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ に基づいて温度差ΔΘを求めるようになっている。
【００３６】
ところで、ＥＧＲガス温度センサ３１により計測される温度値の変化特性は、以下に示すようになる。ここでは、ＥＧＲガス温度センサ３１を流体中に投げ入れることは、ＥＧＲガス温度センサ３１を固定した場合に急にこの温度の流体が流れてくることと同じであると考える。
まず、温度上昇時、即ちＥＧＲガス温度センサ３１の近傍の流体の温度よりも高温の流体が流れてくる時の温度センサ出力の変化特性は、図３（Ａ）， （Ｂ）に示すようになる。
【００３７】
図３中、Ａは、室温（ＲＴ）から５７３Ｋ（３００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
図３中、Ｂは、室温（ＲＴ）から４７３Ｋ（２００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
図３中、Ｃは、室温（ＲＴ）から３７３Ｋ（１００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
【００３８】
図３中、Ｄは、３７３Ｋ（１００℃）から６７３Ｋ（４００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
図３中、Ｅは、３７３Ｋ（１００℃）から５７３Ｋ（３００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
図３中、Ｆは、３７３Ｋ（１００℃）から４７３Ｋ（２００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
【００３９】
一方、温度下降時、即ちＥＧＲガス温度センサ３１の近傍の流体の温度よりも低温の流体が流れてくる時の温度センサ出力の変化特性は、図４に示すようになる。
図４中、Ｇは、初期温度５７３Ｋ（３００℃）から３７３Ｋ（１００℃）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
【００４０】
図４中、Ｈは、初期温度５７３Ｋ（３００℃）から室温（ＲＴ）の流体中にＥＧＲガス温度センサ３１を投げ入れたときの温度センサ出力例を示している。
このように、温度上昇時及び温度下降時のいずれの場合も、センサ初期温度（例えばＡ，Ｂ，Ｃの場合のＲＴ）と流体温度との温度差（ΔΘ）が大きければ大きいほど、単位経過時間（Δｔ）に対する温度変化量（ΔＴ）の比（図示ＲＴからの傾き：温度勾配と称する）θ＝ΔＴ／Δｔは大きくなるという特性がある。このような温度勾配θと温度差ΔΘとの間の特性は、図５に示すようになる。
【００４１】
このような温度勾配θと温度差ΔΘとの間の特性は、ガス流速ｖ_ｅｇｒ の影響を受ける。つまり、図５に示すように、ガス流速が大きい場合は、熱伝達率も大きくなるので、同じ温度差ΔΘでも温度勾配（比）θは大きくなる。逆に、ガス流速が小さい場合は、熱伝達率が小さくなるので、同じ温度差ΔΘでも温度勾配（比）θは小さくなる。
【００４２】
このため、図５に示すような温度勾配θと温度差ΔΘとの間の特性マップをガス流速をパラメータとして予め用意しておき、このマップを用いて温度勾配θから温度差ΔΘを求めるようにしている。
このため、温度補正手段５３は、温度上昇時は、所定時間（Δｔ０）における温度変化ΔＴ０から求められた温度勾配θ０と、ＥＧＲ通路（管路）１５ａ内のＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ とから、図５に示すようなマップにより温度差ΔΘ０を求め、この温度差ΔΘ０と、所定時間Δｔ０前のセンサ温度Ｔ０とから、次式（８）により現時点における実際のＥＧＲガスの温度Ｔ_ｇａｓ を推定するようになっている。
【００４３】
Ｔ_ｇａｓ ＝ΔΘ０＋Ｔ０ ・・・（８）
これによれば、常に次の時間間隔において別の温度勾配θが求まり、それに対する温度差ΔΘが決まるので、刻々、ガス流速ｖ_ｅｇｒ に応じてＥＧＲガスの現時点での温度を推定していくことができる。
一方、温度下降時は、図５に示すような特性図をそのまま用いて温度を推定することができる。
【００４４】
ここでは、温度下降時には温度勾配θ０は負値になるので、まずθ０の符号の判別を行ない、負の時は温度勾配θ０の絶対値をとり、これに基づいて図５により温度差ΔΘを求めると、次式（９）のような関係が成り立つ。
−ΔΘ＝Ｔ_ｇａｓ −Ｔ０ ・・・（９）
このため、この温度差ΔΘ０と、所定時間Δｔ０前のセンサ温度Ｔ０とから、次式（１０）により現時点における実際のＥＧＲガスの温度Ｔ_ｇａｓ を推定するようになっている。
【００４５】
Ｔ_ｇａｓ ＝Ｔ０−ΔΘ ・・・（１０）
このようにして実際のＥＧＲガスの温度Ｔ_ｇａｓ が推定され、このようにして推定された実際のＥＧＲガスの温度Ｔ_ｇａｓ に基づいて、ＥＧＲ量設定手段５１によりＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ が設定される。
ＥＧＲ量設定手段５１は、ＥＧＲバルブ１５ｂの前後の圧力Ｐ１，Ｐ２（絶対圧力）と、ＥＧＲバルブ１５ｂの前のガス温度（絶対温度）Ｔ１とから温度補正手段５３により補正されて算出された補正温度値Ｔ１′を用いて、ＥＧＲバルブ１５ｂを通過するガス量（ＥＧＲ量，ＥＧＲ重量流量）Ｇ_ｅｇｒ を算出し、これをＥＧＲ量（ＥＧＲ重量流量）として設定するようになっている。なお、具体的な算出方法は、上述のガス温度（絶対温度）Ｔ１を用いてＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ を算出する場合と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００４６】
空気過剰率設定手段５４は、ＥＧＲ量設定手段５１により設定されたＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ に基づいて、空気過剰率λを算出するものである。
ここでは、ＥＧＲ量設定手段５１により設定されたＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ を用いて、まず吸入空気量Ｇ_ａ を算出し、この吸入空気量Ｇ_ａ から空気過剰率λを算出するようになっている。
【００４７】
まず、吸入空気量Ｇ_ａ は、以下のようにして算出される。
ここでは、ＥＧＲガスを導入し、吸入新気とＥＧＲガスとを混合しているため、筒内に導入されるガス量Ｇ_ｃｙｌ は、吸入新気量をＧ_ａ とし、ＥＧＲ量をＧ_ｅｇｒ として、次式（１１）により算出される。
Ｇ_ｃｙｌ ＝Ｇ_ａ ＋Ｇ_ｅｇｒ ・・・（１１）
ここでは、筒内に導入されるガス量Ｇ_ｃｙｌ は、インマニ温度（絶対温度）Ｔ_ｍａｎｉ，インマニ圧（絶対圧）Ｐ_ｍａｎｉで定義された体積効率ηｖを用いて、次式（１２）により算出される。
【００４８】
Ｇ_ｃｙｌ ＝〔Ｎｅ×Ｖｈ×γ_ｍａｎｉ（Ｐ_ｍａｎｉ，Ｔ_ｍａｎｉ）×ηｖ〕／１２０・・・（１２）
ここで、エンジン回転速度をＮｅとし、エンジン行程容積をＶｈとし、インマニ内の空気の比重量（ｋｇ／ｍ^３ ）をγ_ｍａｎｉ（Ｐ_ｍａｎｉ，Ｔ_ｍａｎｉ）とする。
比重量γ_ｍａｎｉ（Ｐ_ｍａｎｉ，Ｔ_ｍａｎｉ）は、インマニ圧力（絶対圧）をＰ_ｍａｎｉとし、インマニ温度（絶対温度）をＴ_ｍａｎｉとして、次式（１３）により表される。なお、ガス定数をＲ３〔ｋｇ・ｍ／（ｋｇ・Ｋ）〕とする。
【００４９】
γ_ｍａｎｉ＝Ｐ_ｍａｎｉ／（Ｒ３×Ｔ_ｍａｎｉ） ・・・（１３）
体積効率ηｖは、インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉによって変化するため、温度変化にかかわらず体積効率ηｖは一定として取り扱って単にエンジン回転速度Ｎｅ，負荷に対して体積効率ηｖを求めるのではなく、インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉの影響も取り入れ、体積効率ηｖを求める際に温度補正を行なうようにしている。これにより、正確に求められた体積効率ηｖを用いて吸入空気量Ｇ_ａ を正確に算出することができるようになる。
【００５０】
ここでは、基準インマニ温度をＴ_ｍａｎｉ０とし、この基準インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ０に対する基準体積効率をηｖ０とし、体積効率指数をｍとして、任意のインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉに対する体積効率ηｖを、エンジン回転速度Ｎｅ，負荷毎に、次式（１４）により求める。
ηｖ／ηｖ０＝（Ｔ_ｍａｎｉ／Ｔ_ｍａｎｉ０）^ｍ ・・・（１４）
具体的には、まず対象となるエンジン１について、エンジン回転速度Ｎｅ，負荷毎にインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉと体積効率ηｖとの間の特性を台上試験によって求める。
【００５１】
ここで、図６はインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉと体積効率ηｖとの間の特性例を示す図である。なお、図６は所定のエンジン回転速度Ｎｅ，負荷に対する体積効率ηｖをインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ毎にプロットし、その特性を直線で示したものである。また、インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉに対する体積効率ηｖの変化は噴射時期等にかかわらず、図６に示すようになる。
【００５２】
次に、このようなインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉと体積効率ηｖとの間の特性に基づいて、体積効率ηｖを算出するためのマップを作成する。
つまり、各エンジン回転速度Ｎｅ，負荷毎に、基準インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ０（例えば約２５℃）に対する基準体積効率ηｖ０を台上試験により計測し、これを基準インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ０（例えば約２５℃）におけるエンジン回転速度Ｎｅ，負荷と基準体積効率ηｖ０とを対応づけた基準体積効率マップを作成する。
【００５３】
また、各エンジン回転速度Ｎｅ，負荷毎に、インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉと体積効率ηｖとの関係を示す特性を台上試験により計測し、これに基づいて各エンジン回転速度Ｎｅ，負荷毎の体積効率指数ｍも求め、これを基準インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ０（例えば約２５℃）におけるエンジン回転速度Ｎｅ，負荷と体積効率指数ｍとを対応づけた体積効率指数マップを作成する。
【００５４】
そして、任意のインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ，エンジン回転速度Ｎｅ，負荷に対する体積効率ηｖを、基準インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉ０（例えば約２５℃），基準体積効率マップから求められる基準体積効率ηｖ０，体積効率指数マップから求められる体積効率指数ｍにより算出するようになっている。
そして、吸入空気量Ｇ_ａ は、このようにして算出された筒内に導入されるガス量（吸入量）Ｇ_ｃｙｌ と、上述のＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ とから、上述の式（１１）を変形した次式（１５）により算出される。
【００５５】
Ｇ_ａ ＝Ｇ_ｃｙｌ −Ｇ_ｅｇｒ ・・・（１５）
ここでは、エンジン行程容積Ｖｈ，ガス定数Ｒ３は定数であり、エンジン回転速度Ｎｅ，インマニ圧Ｐ_ｍａｎｉ，インマニ温度Ｔ_ｍａｎｉはそれぞれエンジン回転速度センサ３６，吸気圧センサ３５，吸気温センサ３４により検出された検出値を用い、体積効率ηｖは上述のように予め台上試験により求められたものを用いて吸入空気量Ｇ_ａ を算出する。
【００５６】
なお、ここでは、インマニ圧Ｐ_ｍａｎｉは絶対圧センサにより検出される絶対圧としているため、大気圧Ｐ_ａ を考慮する必要はないが、吸気圧センサ３５が絶対圧を検出するものでない場合は、大気圧センサを別に設け、この大気圧センサにより検出される大気圧Ｐ_ａ を考慮する必要がある。
次に、空気過剰率λは、上述のようにして算出された吸入空気量Ｇ_ａ とＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ とから算出されるようになっている。
【００５７】
ここで、空気過剰率λは、所期の出力特性を得るための燃料噴射量（ｋｇ／ｓ）をＧｆとし、理論上１ｋｇの燃料を完全燃焼するために必要な理論空気量（ｋｇ／ｋｇ）をＬ０として、次式（１６）により表される。なおＥＧＲ中の残存空気量をＧ_ａ，ｅ とする。
λ＝（Ｇ_ａ ＋Ｇ_ａ，ｅ ）／（Ｌ０×Ｇｆ）
＝（Ｇ_ａ ＋Ｇ_ｅｇｒ ）／（Ｌ０×Ｇｆ）−Ｇ_ｅｇｒ ／Ｇ_ａ ・・・（１６）
このうち、燃料噴射量Ｇｆは、エンジン回転速度センサ３６により検出されたエンジン回転速度、及び負荷センサ３７により検出されたアクセル踏込量（アクセル開度）等の負荷に基づいて、そのエンジン回転速度，負荷領域での燃料噴射量マップから求めるようになっている。
【００５８】
ＥＧＲ制御手段５５は、空気過剰率設定手段５４により算出された空気過剰率λに基づいてＥＧＲバルブ１５ｂの開度を制御すべく、ＥＧＲバルブ１５ｂへ制御信号を出力するようになっている。これにより、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度が制御されて、吸気通路３内へ再循環されるＥＧＲ量が調整される。
【００５９】
本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置は、上述のように構成され、この装置による温度検出は、以下のように行なわれる。
つまり、図７のフローチャートに示すように、まずステップＳ１０で、時刻ｔ（ｉ），ｔ（ｉ＋１）でのＥＧＲガス温度センサ３１の出力値Ｔ（ｉ），Ｔ（ｉ＋１）をそれぞれ読み込んで、ステップＳ２０で、時刻ｔ（ｉ＋１）から時刻ｔ（ｉ）を引いて時間Δｔ〔＝ｔ（ｉ＋１）−時刻ｔ（ｉ）〕を算出する。ここでは、水温，吸気温等は、いずれも所定周期毎（例えば５００ｍｓｅｃ毎）に検出しているため、所定時間Δｔは固定値（例えば５００ｍｓｅｃ）となる。なお、時刻ｔ（ｉ）は前回の検出周期であり、時刻ｔ（ｉ＋１）は今回の検出周期である。
【００６０】
次に、ステップＳ３０で、ＥＧＲガス温度センサ３１の出力値Ｔ（ｉ＋１）からＥＧＲガス温度センサ３１の出力値Ｔ（ｉ）を引いて温度差ΔＴ〔＝Ｔ（ｉ＋１）−Ｔ（ｉ）〕を算出する。
そして、ステップＳ４０で、温度差ΔＴを所定時間Δｔで除算して温度勾配θ〔＝ΔＴ／Δｔ〕を算出する。
【００６１】
次に、ステップＳ５０で、温度勾配θが正の値であるか、負の値であるかを判定する。つまり、温度勾配θが０よりも大きいか否かを判定する。
この判定の結果、温度勾配θが０よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ６０へ進み、ＥＧＲガス温度センサ３１の出力値Ｔ（ｉ）を基にＥＧＲバルブ１５ｂを通過するＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を算出し、ステップＳ７０へ進む。
【００６２】
ステップＳ７０では、ＥＧＲガスの温度計測位置でのＥＧＲガスの流速ｖ_ｅｇｒ （ｉ）を次式により算出する。
ｖ_ｅｇｒ （ｉ）＝Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）／（Ａ１×γ１）
次いで、ステップＳ８０で、この流速ｖ_ｅｇｒ （ｉ）に応じたマップから温度勾配θに基づいて温度差ΔΘを求め、ステップＳ９０へ進み、ＥＧＲガス温度Ｔ_ｇａｓ を次式により求める。
【００６３】
Ｔ_ｇａｓ ＝ΔΘ＋Ｔ（ｉ）
次に、ステップＳ１００で、このガス温度Ｔ_ｇａｓ を使ってＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）を算出して、ステップＳ１１０へ進む。
ステップＳ１１０で、ＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を引いた値の絶対値が微小量εよりも小さいか否かを判定し、この判定の結果、ＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を引いた値の絶対値が微小量ε以上であると判定した場合は、ステップＳ１２０へ進み、前回の検出周期で検出されたＥＧＲガス温度センサ３１の出力値Ｔ（ｉ）に基づいて算出されたＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）をＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）に更新して、ステップＳ７０へ戻り、以降、ステップＳ７０からステップＳ１１０の処理が繰り返される。
【００６４】
これにより、最初の推定に対しては、ＥＧＲガス温度センサ３１からの出力値で決まる温度からＥＧＲ量を算出して、ガス流速ｖ_ｅｇｒ を求めるので、精度は劣るが、このような処理を数回繰り返すことで実際のガス流速ｖ_ｅｇｒ 及びガス温度に近い値に到達させることができることになる。
その後、ＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を引いた値の絶対値が微小量εよりも小さいと判定したら、ステップＳ１３０へ進み、この時のＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）をＥＧＲ量として設定する。
【００６５】
そして、ステップＳ１４０で、このＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）に基づいて空気過剰率λを算出して、リターンする。
ところで、ステップＳ５０で、温度勾配θが０以下であると判定した場合は、ステップＳ１５０へ進み、温度勾配θの絶対値をとり、ステップＳ６０で、温度センサ出力Ｔ（ｉ）を基にＥＧＲバルブを通過するＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を算出し、ステップＳ１７０へ進む。
【００６６】
ステップＳ１７０では、温度計測位置の流速ｖ_ｅｇｒ （ｉ）を次式により算出する。
ｖ_ｅｇｒ （ｉ）＝Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）／（Ａ１×γ１）
次いで、ステップＳ１８０で、この流速ｖ_ｅｇｒ （ｉ）に応じたマップから温度勾配θに基づいて温度差ΔΘを求め、ステップＳ１９０へ進み、ＥＧＲガス温度Ｔ_ｇａｓ を次式により求める。
【００６７】
Ｔ_ｇａｓ ＝Ｔ（ｉ）−ΔΘ
次に、ステップＳ２００で、このＥＧＲガス温度Ｔ_ｇａｓ （ｉ＋１）を使ってＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）を算出して、ステップＳ２１０へ進む。
ステップＳ２１０で、ＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を引いた値の絶対値が微小量εよりも小さいか否かを判定し、この判定の結果、ＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を引いた値の絶対値が微小量ε以上であると判定した場合は、ステップＳ２２０へ進み、前回の検出周期で検出されたＥＧＲガス温度センサ３１の出力値Ｔ（ｉ）に基づいて算出されたＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）をＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）に更新して、ステップＳ１７０へ戻り、以降、ステップＳ１７０からステップＳ２１０の処理が繰り返される。
【００６８】
これにより、最初の推定に対しては、ＥＧＲガス温度センサ３１からの出力値で決まる温度からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ を算出して、ガス流速ｖ_ｅｇｒ を求めるので、精度は劣るが、このような処理を数回繰り返すことで実際のガス流速ｖ_ｅｇｒ 及びガス温度に近い値に到達させることができることになる。
その後、ＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）からＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ）を引いた値の絶対値が微小量εよりも小さいと判定したら、ステップＳ２３０へ進み、この時のＥＧＲ量Ｇ_ｅｇｒ （ｉ＋１）をＥＧＲ量として設定する。
【００６９】
そして、ステップＳ２４０で、このＥＧＲ量Ｇ_egr （ｉ＋１）に基づいて空気過剰率λを算出して、リターンする。
したがって、本実施形態にかかる空気過剰率設定装置及び空気過剰率設定方法によれば、過渡的に温度が急変する場合にＥＧＲガス温度センサ３１自体に応答遅れがあったとしても、ＥＧＲガスの実際の温度を正確に推定することができるという利点がある。
【００７０】
特に、加減速時等の過渡的な運転状態における急激な温度変化が生ずる場合であっても、ＥＧＲガスの実際の温度を正確に推定することができ、これにより、ＥＧＲ量を正確に算出することができる。このため、この算出値を基にして空気過剰率λの制御を行なうことで、精度良く、かつ応答性良く、空気過剰率制御を行なうことができるという利点がある。
【００７１】
また、ある時間でのガス温度を遅れなく計測することができ、これにより、その時のガス量の正確な値を算出できるため、空気過剰率λの制御によって精度の高い排ガスの制御が可能になるという利点がある。
つまり、温度上昇に対する遅れによって、実際の空気過剰率λが小さくなってスモークが増大するのを防止できる一方、温度降下に対する遅れによって、実際の空気過剰率λが大きくなってＮＯ_Ｘ が増大するのを防止でき、いずれにしても、排ガスの精度良い制御を行なうことができるという利点がある。
【００７２】
また、ガス流速をパラメータとした温度勾配θと温度差ΔΘとの関係を示すマップが、実測データを基に補間して作成されるため、精度をより高めることができるという利点がある。さらに、ガス流速に対する応答遅れも考慮してマップを作成しているため、実際に流れているガスの温度計測をより精度を良く行なうことができる。
【００７３】
また、使用するＥＧＲガス温度センサ３１は、シース，白金側温抵抗体，サーミスタ等であり、熱伝導による誤差は、ＥＧＲガス温度センサ３１をＥＧＲ通路（管路）１５ａの中央に配しておけば、通常の自動車用エンジンの管路の径を考慮するとほとんど誤差を生じることなく、精度良く計測を行なえるという利点がある。
【００７４】
なお、上述の実施形態では、空気過剰率設定装置により算出された空気過剰率λが目標空気過剰率になるようにＥＧＲバルブの開度制御を行なっているが、空気過剰率設定装置により算出された空気過剰率λの用途はこれに限られるものではなく、例えば空気過剰率λが目標空気過剰率になるように吸入空気量の制御（即ちエアバイパスバルブやスロットルバルブの開度制御）を行なうようにしても良い。
【００７５】
また、上述の実施形態では、ＥＧＲ量の設定に際して流速推定手段５２によりＥＧＲガスの流速を推定し、これに基づいてＥＧＲガス温度センサ３１の出力値を補正しているが、さらに、これと同様に、空気過剰率設定手段５４による空気過剰率λの設定に際しても流速推定手段により吸入空気の流速を推定し、これに基づいて温度補正手段により吸気温センサ３４の出力値を補正するようにしても良い。
【００７６】
この場合、流速推定手段は、吸入空気量Ｇ_ａ に基づいて吸入空気の流速ｖを推定するものとして構成される。
ここでは、流速推定手段は、吸入空気量をＧ_ａ とし、吸入空気の体積流量をＱ_ａ とし、エアバイパスバルブ（又はスロットルバルブ）のリフトに相応した有効開口面積（流量係数を含む）をＡ３とし、エアバイパスバルブ（又はスロットルバルブ）上流の吸入空気の比重量をγ３〔＝Ｐ３／（Ｒ３×Ｔ３）〕として、次式（１７）によりエアバイパスバルブ（又はスロットルバルブ）を通過する吸入空気の流速ｖ_ａ を推定するものである。
【００７７】
ｖ_ａ ＝Ｇ_ａ ／（Ａ３×γ３） ・・・（１７）
ここで、比重量γ３は、吸気温センサ３４により検出された温度値をＴ３とし、吸気圧センサ３５により検出された圧力値をＰ３とし、ガス定数をＲ３として、次式（１８）により表される。
γ３＝Ｐ３／（Ｒ３×Ｔ３） ・・・（１８）
このため、上述の式（１７）は、次式（１９）により表せる。
【００７８】
ｖ_ａ ＝Ｇ_ａ ／〔Ａ３×Ｐ３／（Ｒ３×Ｔ３）〕 ・・・（１９）
また、温度補正手段は、所定時間Δｔの温度勾配θに応じた温度差ΔΘを求め、この温度差ΔΘに基づいて実際の吸入空気の温度Ｔ_ｇａｓ を推定するものである。ここでは、温度補正手段は、流速推定手段により推定されたエアバイパスバルブ（又はスロットルバルブ）を通過する吸入空気の流速ｖ_ａ に基づいて温度差ΔΘを求めるようになっている。なお、温度補正手段による実際の吸入空気の温度Ｔ_ｇａｓ の具体的な推定方法は、上述の実施形態と同様であるため、ここではその説明は省略する。
【００７９】
このように、空気過剰率λを算出する際に求められる吸入空気量Ｇ_ａ は、上述のように体積効率ηｖを用いて算出されるが、体積効率ηｖもインマニ温度Ｔ_ｍａｎｉによって変化するが、吸入空気の流速に基づいて吸気温センサ３４の出力値を補正するため、従来の計測法よりもはるかにセンサの応答遅れを改善することができ、体積効率ηｖの見積もり精度を向上させることができるという利点がある。
【００８０】
また、上述の実施形態では、流体の流速ｖに応じて温度勾配θから温度差ΔΘを求め、この温度差ΔΘを所定時間前の温度値に加算して流体の温度を推定しているが、温度勾配θ、即ち温度の変化度合から補正値を求め、この補正値を所定時間前の温度値に加算したり、積算したりするなどして流体の温度を推定するようにしても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３記載の本発明の空気過剰率設定装置及び空気過剰率設定方法によれば、過渡的に温度が急変する場合に温度センサ自体に応答遅れがあったとしても、ＥＧＲガスの実際の温度を正確に推定することができる。特に、加減速時等の過渡的な運転状態における急激な温度変化が生ずる場合であっても、ＥＧＲガスの実際の温度を正確に推定することができ、これにより、ＥＧＲ量を正確に算出することができる。このため、この算出値を基にして空気過剰率の制御を行なうことで、精度良く、かつ応答性良く、空気過剰率制御を行なうことができるという利点がある。
また、ある時間でのガス温度を遅れなく計測することができ、これにより、その時のガス量の正確な値を算出できるため、空気過剰率の制御によって精度の高い排ガスの制御が可能になるという利点がある。つまり、温度上昇に対する遅れによって、実際の空気過剰率が小さくなってスモークが増大するのを防止できる一方、温度降下に対する遅れによって、実際の空気過剰率が大きくなってＮＯ _X が増大するのを防止でき、いずれにしても、排ガスの精度良い制御を行なうことができるという利点がある。
特に、請求項３記載の本発明の空気過剰率設定方法によれば、実際のガス温度に近い値に到達させることができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置の機能ブロック図を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置を備える内燃機関の全体構成を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置に用いられる温度センサによる計測結果の温度上昇時の時間変化例を示す図であり（Ａ）は、室温からの温度センサ出力の時間変化例、（Ｂ）は初期温度１００℃からの温度センサ出力の時間変化例を示している。
【図４】本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置に用いられる温度センサによる計測結果の温度下降時の時間変化例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置によるガス流速をパラメータとした温度勾配θと温度差ΔΘとの関係を示すマップである。
【図６】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の過給圧制御装置におけるインマニ温度に対する体積効率の変化例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる空気過剰率設定装置による制御（空気過剰率設定方法）を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１５ｂ ＥＧＲバルブ
３１ ＥＧＲガス温度センサ
３２，３３ ＥＧＲガス圧力センサ
３４ 吸気温センサ
３５ 吸気圧センサ
３６ エンジン回転速度センサ
３７ 負荷センサ
５０ コントローラ（ＥＣＵ）
５１ ＥＧＲ量設定手段
５２ 流速推定手段
５３ 温度補正手段
５４ 空気過剰率設定手段
５５ ＥＧＲ制御手段

Claims (3)

1. ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサと、
   ＥＧＲガスの流速を推定する流速推定手段と、
   該流速推定手段により推定されたＥＧＲガスの流速に応じて該ＥＧＲガス温度センサ出力を補正して実際のＥＧＲガスの温度を推定する温度補正手段と、
   該温度補正手段により推定されたＥＧＲガス温度に基づいてＥＧＲ量を算出するＥＧＲ量設定手段と、
   該ＥＧＲ量設定手段により算出されたＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出する空気過剰率設定手段とを備えることを特徴とする、空気過剰率設定装置。
2. 該温度補正手段が、該流速推定手段により推定されたＥＧＲガスの流速が増大するにつれて補正量が小さくなるような特性に基づいて、該ＥＧＲガス温度センサ出力を該ＥＧＲガス温度センサ出力の変化度合に応じて補正するように構成されることを特徴とする、請求項１記載の空気過剰率設定装置。
3. ＥＧＲガスの流速を推定する流速推定ステップと、
   該流速推定ステップにより推定されたＥＧＲガスの流速に応じて実際のＥＧＲガスの温度を推定する温度推定ステップと、
   該温度推定ステップにより推定されたＥＧＲガス温度に基づいてＥＧＲ量を算出するＥＧＲ量算出ステップと、
   該ＥＧＲ量算出ステップにより算出されたＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出する空気過剰率算出ステップとを含み、
   該空気過剰率算出ステップでは、該流速推定ステップ，該温度推定ステップ及び該ＥＧＲ量算出ステップによる処理が繰り返し行なわれ、直前に算出されたＥＧＲ量との差が微小量よりも小さくなった時のＥＧＲ量に基づいて空気過剰率を算出することを特徴とする、空気過剰率設定方法。

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