JP5924743B2 - 内燃エンジンのシリンダの入口における再循環排気ガスの比率を決定する方法、及びこのような方法を実行するエンジン - Google Patents

内燃エンジンのシリンダの入口における再循環排気ガスの比率を決定する方法、及びこのような方法を実行するエンジン Download PDF

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Description

本発明は概して、時点ｔでの内燃エンジンのシリンダの入口におけるＥＧＲレートと表記される再循環排気ガスの比率を決定する方法に関するものである。
本発明は更に、このような方法を実行する内燃エンジンに関するものである。
幾つかの内燃エンジンは、再循環ダクトを備え、当該再循環ダクトは、エンジンの排気管を流れる排気ガスの一部を取り込み、そして当該ガスの一部をこのエンジンの吸気管に再流入させる。このようにして再循環させる排気ガスはＥＧＲガスと表記される。
ＥＧＲレートと表記され、かつ時点ｔにエンジンのシリンダ群に供給されるガス混合気に含まれるＥＧＲガスの比率は、エンジンの動作を調整するエンジンの電子制御ユニットが使用するパラメータである。シリンダの入口におけるＥＧＲレートは実際には、シリンダ群内のガスの燃焼の品質、エンジンの燃料消費量、ガスの燃焼により生じる汚染物質排出に対する規制、及びエンジン調整に関して実際に重要な役割を果たしている。
電子制御ユニットが使用するＥＧＲレートの値は現在のところ、吸気ダクトに至る再循環ダクトの排気口において時点ｔで決定される値であり、シリンダ自体の入口における値ではない。
吸気ダクトに至る再循環ダクトの出口におけるこのＥＧＲレートを決定する異なる方法が実際には知られており、例えば吸気管内のこの位置で混合されるＥＧＲガスの流量、及び新鮮空気の流量を測定することによりＥＧＲレートを決定する、またはサンブナン方程式を使用して、この再循環ダクトの通路に沿って取り付けられる再循環バルブの上流側または下流側で測定される圧力値、及び温度値に基づく計算によりＥＧＲレートを決定する。
しかしながら、時点ｔでのシリンダの入口におけるＥＧＲレートの値は、時点ｔでの再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートの値とは異なる。従って、電子制御ユニットによって考慮に入れられるＥＧＲレートの値は、あまり正確ではない。
上記先行技術の不具合を解決するために、本発明の目的は、時点ｔでのエンジンのシリンダの入口におけるＥＧＲレートを正確に決定することができる方法である。
その趣旨を達成するために、本発明による提案は、時点ｔでの内燃エンジンのシリンダの入口におけるＥＧＲレートと表記される再循環排気ガスの比率を決定する方法であり、前記再循環排気ガスは、前記エンジンの排気管を前記エンジンの吸気管に接続する再循環ダクトに送り込まれ、そして前記ＥＧＲレートは、注目する前記吸気管の位置における、かつ注目する前記時点における前記再循環排気ガスの流量と、前記吸気管の合計ガス流量との比に等しく、上記構成において、前記方法は、
ａ）前記シリンダの前記入口に前記時点ｔで到達したガスが前記吸気管に供給された、前記時点ｔに先行する時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを決定することと、
ｂ）前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの前記吸気管に至る前記再循環ダクトの出口における前記ＥＧＲレートを決定することと、
ｃ）前記時点ｔでの前記シリンダの前記入口における前記ＥＧＲレートを、ステップｂ）で決定される前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの前記吸気管に至る前記再循環ダクトの前記出口における前記ＥＧＲレートに基づいて決定することと、を含む。
吸気管に所定の時点で供給される排気ガスは、特定の時間に亘ってこの吸気管に、シリンダの入口に達する前に送り込まれる。従って、不一致が、時点tでの再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートの値と、時点tでのシリンダの入口におけるＥＧＲレートの値との間に生じる。時点tでシリンダの入口に到達するガスは、時点tに先行する時点ｔ＿ｉｎｔｒｏで再循環ダクトの出口の吸気管に供給されたガスである。
この時点で、再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートは、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏと時点ｔとの間で変化していることがあり、時点ｔでの再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートは基本的に、同じ時点ｔでのシリンダの入口におけるＥＧＲレートとは異なっている。
時点ｔ＿ｉｎｔｒｏと時点ｔとの差は、吸気管の長さが極めて長いとすると、それに応じて大きくなる。
本発明による方法は、この差を考慮に入れ、そして当該差に起因する誤差を、シリンダの入口におけるＥＧＲレートの推定値に基づいて除去する。
本発明による方法の他の利点、及び非限定的な特徴は、

ステップｃ）において、前記時点ｔでの前記シリンダの前記入口における必要ＥＧＲレートを、ステップｂ）で決定される前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの前記再循環ダクトの前記出口における前記ＥＧＲレートによって特定すること

ステップａ）において、以下のステップ
ａ１）前記時点ｔに先行する異なる連続時点ｔ＿ｉでの前記再循環ダクトの前記出口の前記吸気管に供給されるガスの基本質量を決定し、そして記憶することと、
ａ２）前記時点ｔにおいて、前記時点ｔに先行する各時点ｔ＿ｉ以降、前記時点ｔまでに前記再循環ダクトの前記出口の前記吸気管に供給されるガスの合計質量を決定することと、
ａ３）この時点ｔにおいて、前記再循環ダクトの前記出口と前記シリンダの前記入口との間の前記吸気管に含まれるガスの合計質量を決定することと、
ａ４）前記時点ｔにおいて前記吸気管に含まれるガスのこの合計質量を、各時点ｔ＿ｉ以降、前記時点ｔまでに前記再循環ダクトの前記出口の前記吸気管に供給されるガスの合計質量と比較し、そして前記時点ｔｊｉｎｔｒｏをこの比較結果に基づいて決定することと
を実行すること

ステップａ４）において、前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを、ステップａ１）で決定される前記時点ｔにおいて前記吸気管に含まれるガスの前記合計質量が、ステップａ２）で決定される各時点ｔ＿ｉ以降、前記時点ｔまでに前記再循環ダクトの前記出口の前記吸気管に供給されるガスの前記合計質量に最も近い値になる時点ｔ＿ｉとして決定すること

ステップａ４）において、前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを、ステップａ１）で決定される前記時点ｔにおいて前記吸気管に含まれるガスの前記合計質量が、ステップａ２）で決定される各時点ｔ＿ｉ以降、前記時点ｔまでに前記再循環ダクトの前記出口の前記吸気管に供給されるガスの前記合計質量よりも大きくなる時点ｔ＿ｉとして決定すること

ステップｂ）において、以下のステップ
ｂ１）各時点ｔ＿ｉでの前記再循環ダクトの前記出口におけるＥＧＲレートを決定し、そして記憶することと、
ｂ２）前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの前記再循環ダクトの前記出口における前記ＥＧＲレートを、前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏに最も近い時点ｔ＿ｉについてステップｂ１）で決定される前記再循環ダクトの前記出口における前記ＥＧＲレートに基づいて決定することと
を実行すること

ステップｂ１）において、各時点ｔ＿ｉにおいて前記吸気管に供給される再循環排気ガスの流量を流量計で測定すること

または、別の構成として、同じ物理量の異なる測定方法に従って、ステップｂ１）において、前記時点ｔ＿ｉで前記吸気管に供給される再循環排気ガスの前記流量を、前記再循環ダクトの前記排気ガスの温度及び圧力を考慮に入れた計算により決定すること

前記排気ガスの流量を調整するバルブが前記再循環ダクトに取り付けられるので、ステップｂ１）において、前記時点ｔ＿ｉで前記吸気管に供給される再循環排気ガスの前記流量を、このバルブの上流側または下流側で流れるガスの圧力に基づいて計算すること
ステップｂ１）において、前記再循環ダクトの前記出口の上流の前記吸気管に供給される新鮮空気の流量を流量計で測定すること

または、別の構成として、同じ結果を得ることができる異なる測定方法に従って、ステップｂ１）において、前記再循環ダクトの前記出口の下流の前記吸気管に取り付けられるコンプレッサから送り出されるガスの合計流量を測定すること

ステップａ１）において、各時点ｔ＿ｉでの前記再循環ダクトの前記出口の前記吸気管に供給されるガスの基本質量を、前記再循環ダクトの前記出口の下流の前記吸気管に取り付けられるコンプレッサから送り出されるガスの合計流量に基づいて決定すること

ステップａ３）において、時点ｔでの前記吸気管に含まれるガスの質量を、前記再循環ダクトの前記出口と前記シリンダの前記入口との間の前記吸気管の容積に基づいて、そしてこの時点ｔで前記吸気管を流れるガスの温度及び圧力に基づいて決定すること

前記時点ｔで前記吸気管を流れるガスの前記温度を、この時点ｔでの前記エンジンの運転状態に基づいて推定すること

前記吸気管を流れるガスが、ガスを冷却する装置を通過するので、前記吸気管を流れるガスの前記温度は、前記冷却装置の上流に取り付けられる温度センサによって前記時点ｔで測定される温度値に基づいて、そして／または前記冷却装置の下流に取り付けられる温度センサによって前記時点ｔで測定される温度値に基づいて決定されること

吸気フラップが、コンプレッサの下流の前記吸気管に取り付けられるので、前記吸気管を流れるガスの前記圧力は、前記吸気フラップの上流に取り付けられる圧力センサによって前記時点ｔで測定される圧力に基づいて、そして／または前記吸気フラップの下流に取り付けられる圧力センサによって前記時点ｔで測定される圧力に基づいて決定されること

を含む。
本発明は更に、吸気ガスをエンジンの少なくとも１つのシリンダに供給する吸気管と、そして排気ガスを前記吸気ガスが前記シリンダ内で燃焼した後に送り出す排気管と、を備える原動機付き車両の内燃エンジンに関するものであり、前記排気ガスの一部は、前記エンジンの前記排気管を前記吸気管に接続する再循環ダクトを再循環し、前記内燃エンジンは更に、電子制御ユニットを備え、該電子制御ユニットをプログラムして、時点ｔでの前記シリンダの入口におけるＥＧＲレートと表記される再循環排気ガスの比率を、上記方法に従って決定する。
添付の図面を参照しながら、一例として、かつ非限定的に与えられる以下の説明から、本発明に含まれる構成要素、及び本発明を具体化することができる過程を良好に理解することができる。
図１は、本発明による方法を具体化することができる原動機付き車両のエンジンの概略を示している。 図２は、本発明による方法のステップ群の概略を示している。
以下の説明では、「上流」及び「下流」という用語は、新鮮空気を大気から取り入れる箇所から大気への排気ガスの出口に至るガスの流れ方向を基準にして用いられる。
装置
内燃エンジン１は、新鮮空気を大気から取り入れる吸気管１００を備える。この吸気管１００は、吸気ダクト２であって、この吸気ダクト２の経路に沿って、大気から取り込んだ新鮮空気を濾過するエアフィルタ１が取り付けられる、当該吸気ダクト２と、吸気ダクト２に供給される新鮮空気の流量を測定する流量計３と、エアフィルタ１で濾過された新鮮空気を圧縮するコンプレッサ４と、そしてこの圧縮新鮮空気を冷却する一次空気冷却器７と、を備える。
吸気管１００は更に、吸気分配管９を備え、この吸気分配管９に、吸気ダクト２から給気され、かつこの吸気分配管９は、吸気ダクト２を流れるガスを、エンジンブロック１０Ａの４個のシリンダ１０の各シリンダに給気する。
前記分配管９の上流の吸気ダクト２の通路に取り付けられる吸気フラップ８によって、この吸気分配管９に送り込まれるガスの流量を調整することができる。
シリンダ１０の出口では、エンジン１は、排気マニホールド１１から延出する排気管２００を備え、この排気マニホールド１１に、シリンダ群１０内で既に燃焼した排気ガスが排出される。
次に、この排気ガスをエンジンの外部に、この排気管２００の排気ダクト１２を通って排気する。
排気管２００は更に、排気ガスの流れ方向に、排気マニホールド１１から流出する排気ガスの流動によって回転駆動されるタービン５と、そして排気ガスを処理する触媒コンバータ１３と、を備える。
タービン５はコンプレッサ４に、動力伝達軸のような機械結合手段により結合されて、コンプレッサ４及びタービン５が一体となってターボコンプレッサ６を形成するようになる。
図１に示す例では、バイパスダクト１７，１８をコンプレッサ４及びタービン５の上流側または下流側に挿入する。これらのバイパスダクトによってガスを、エンジンの特定の作動範囲において、吸気管１００及び排気管２００のそれぞれに流してコンプレッサ４及びタービン５を迂回させることができる。
エンジン１は更に、排気ガスを再循環させる配管３００を備え、この配管３００は、排気ガスを低圧で再循環させるダクト１４を備え、当該ダクトの入口がタービン５の下流の排気ダクト１２に挿入され、そして当該ダクトの出口がコンプレッサ４の上流の吸気ダクト２に挿入される。
従って、再循環ダクト１４は、排気管２００を流れる排気ガスの一部を取り入れ、そして当該排気ガスの一部を吸気ダクト２に再流入させる。次に、当該ガスをシリンダ群１０に供給される新鮮空気と混合して、エンジンからの汚染物質排出量、具体的にはジーゼルエンジンの場合の窒素酸化物の排出量を減らし、そして特にガソリンエンジンの場合の燃料消費量を減らす。
再循環配管３００を再循環する排気ガスは、以後「ＥＧＲガス」と表記される。
この再循環配管３００は更に、ＥＧＲガスを冷却するために再循環ダクト１４の通路に取り付けられる二次空気冷却器１５と、二次空気冷却器１５に続く箇所に在って、吸気分配管に送り込まれるＥＧＲガスの流れを調整するＥＧＲバルブ１６と表記されるバルブと、を備える。
内燃エンジン１は更に、燃料をシリンダ群１０に噴射する配管（図示せず）を備える。
内燃エンジン１の異なるユニットを制御するために、データをエンジンの異なるセンサから受信するために適する、特にエンジンの異なる部位におけるガスの温度、圧力、及び流量を示すデータを受信するために適する電子制御ユニット３０を配設する。電子制御ユニット３０は特に、吸気フラップ８の開閉、及びＥＧＲバルブ１６の開閉を制御する。
本発明によれば、本発明による車両の電子制御ユニットをプログラムして、以下に説明する方法に従って、時点ｔでのエンジンのシリンダの入口におけるＥＧＲレートを決定する。
方法
以下の説明では、「ＥＧＲレート」という表現は、所定時点で吸気管の所定の部位の吸気管を流れるＥＧＲガスの流量とガスの合計流量との比を指す。
従って、時点ｔでのシリンダ群の入口におけるＥＧＲレートは、ｔｘｅｇｒ＿ｃｙｌ（ｔ）と表わされ、そして再循環ダクト１４の出口における時点ｔでのＥＧＲレート、すなわちこの再循環ダクト１４から吸気管１００に排気される部位を過ぎた直ぐ後のＥＧＲレートは、ｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ）と表わされる。
本発明による方法に従って、
ステップａ）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔに先行する何れの時点ｔｊｎｔｒｏにおいて、時点tでシリンダ群１０の入口に到達したガスが、吸気管１００に供給されたかを決定し、次に、
ステップｂ）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔｊｎｔｒｏでの吸気管１００に至る再循環ダクト１４の出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）を決定し、そして
ステップｃ）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔにおけるシリンダ１０の入口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ｃｙｌ（ｔ）を、ステップｂ）において決定される時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの吸気管に至る再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒｊａｄｍ（ｔｊｎｔｒｏ）に基づいて決定する。
更に正確に表現すると、ステップａ）では、電子制御ユニット３０は、以下に説明するサブステップを実施する。
ステップａ）のサブステップａ１）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔに先行する異なる連続時点ｔｊで、再循環ダクト１４の出口の吸気管１００に供給されるガスの基本質量ｍ（ｔｊ´）を決定し、そして記憶する。
電子制御ユニット３０は、例えば時間軸で段階的に動作する：これらの時点ｔｊは従って、一定時間間隔Ｄｔで分離される。各時点ｔｊに関連するガスの基本質量値は、図２に示す第１テーブルＴ１に記憶される。
従って、これらの時点ｔｊを分離する時間間隔Ｄｔの選択は、このテーブルが、電子制御ユニット３０の計算能力に応じて有することができる最大サイズによって異なる。
従って、各時点ｔｊはｔ−ｉ．Ｄｔに等しく、この場合のインデックスｉは１と前記テーブルＴ１に記憶することができる基本質量の個数を表わす値に対応する整数Ｎとの間の値である。
例えば、基本質量値ｍ（ｔｊ´）のサンプリングを時刻ｔの前の５秒間に亘って実施するために、電子制御ユニットは、例えば１００ミリ秒に等しい間隔Ｄｔで分離される複数時点ｔ＿ｉに対応する５０個の基本質量値ｍ（ｔ＿ｉ）、または５０ミリ秒に等しい時間間隔Ｄｔで分離される複数時点ｔ＿ｉに対応する１００個の基本質量値ｍ（ｔ＿ｉ）を記憶することができる。
１００個の値を収容するテーブルの場合、このテーブルは大きいので、一定時間間隔のこれらの計算時間を長くし、例えば５秒から１０秒に長くする、或いは、時間間隔Ｄｔを短くする、この場合は例えば、１００ミリ秒から５０ミリ秒に短くすることにより、一定の計算時間を保つことができる。
各時点ｔ＿ｉでは、電子制御ユニット３０は、例えば再循環ダクト１４の出口の吸気管１００に供給されるガスの基本質量ｍ（ｔ＿ｉ）を、コンプレッサ４から送り出されるガスの合計流量Ｑｃｏｍｐ（ｔ＿ｉ）に基づいて決定する。実際、この基本質量ｍ（ｔ＿ｉ）は、当該ガス流量がコンプレッサ４から時点ｔｊで送り出されるガスの合計流量Ｑｐｏｍｐ（ｔ＿ｉ）に等しい場合、吸気管に期間Ｄｔに亘って供給されるガスの質量に対応する。
コンプレッサ４から送り出されるガスのこの合計流量Ｑｃｏｍｐは、例えば吸気管１００に至る再循環ダクト１４の出口とコンプレッサ４との間の吸気ダクト２の通路に取り付けられる流量計で測定される。
コンプレッサ４から送り出されるガスの合計流量Ｑｃｏｍｐが、ガスの質量流量として表現される場合、時点（ｔ＿ｉ）に関連するガスの必要基本質量ｍ（ｔ＿ｉ）は、２つの時点ｔｊの間の時間間隔Ｄｔを、この合計質量流量Ｑｃｏｍｐに乗算した値に等しくなる。
コンプレッサ４から送り出されるガスの合計流量Ｑｃｏｍｐが、ガスの体積流量として表現される場合、時点ｔ＿ｉに関連するガスの必要基本質量ｍ（ｔ＿ｉ）は、２つの時点ｔ＿ｉの間の時間間隔Ｄｔ、及びガスの密度を、この合計体積流量に乗算した値に等しくなる。
ステップａ）のサブステップａ２）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔに先行する各時点ｔ＿ｉ以降時点ｔまでに、再循環ダクト１４の出口の吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）を決定する。
供給ガスのこの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）は、時点ｔ＿ｉと時点ｔとの間の各時点で供給される基本質量値ｍ（ｔ＿ｉ）の合計に対応する。
吸気管に供給されるガスのこれらの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）の値は、第２テーブルＴ２に記憶される（図２参照）。
ステップａ）のサブステップａ３）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔにおいて再循環ダクト１４の出口とシリンダ１０の入口との間の吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）を決定する。
吸気管１００に含まれるガスのこの質量ＭＣ（ｔ）は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏと時点ｔとの間に吸気管に供給されるガスの基本質量値ｍ（ｔ＿ｉ）の合計に対応する、すなわち前記時点ｔ＿ｉｎｔｒｏ以降時点ｔまでに再循環ダクト１４の出口の吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）に対応する。吸気管１００に含まれるガスのこの質量ＭＣ（ｔ）＝Ｍ１（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）は、電子制御ユニット３０のメモリのテーブルＴ４に記憶される。
時点ｔにおいて吸気管に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）は、例えば再循環ダクト１４の出口とシリンダ１０の入口との間の吸気管１００の体積Ｖ、この時点ｔにおいて吸気管１００を流れるガスの温度Ｔｅｍｐ（ｔ）及び圧力Ｐ（ｔ）を利用する計算により、以下の数式：
ＭＣ（ｔ）＝（Ｐ（ｔ）．Ｖ）／（ｒ．Ｔｅｍｐ（ｔ））
を用いて決定され、式中、ｒは、理想気体定数をガスのモル質量で除算して得られる。
時点ｔにおいて吸気管を流れるガスの温度Ｔｅｍｐ（ｔ）は、吸気管１００の全長に沿って平均した温度である。
吸気管を流れるガスの温度Ｔｅｍｐ（ｔ）は実際には、これらのシリンダへの当該ガスの導入位置と当該ガスの到達位置との間で変化し、当該ガスが今度は、コンプレッサ４で加熱され、そして一次空気冷却器７で冷却される。
この平均温度Ｔｅｍｐ（ｔ）は、この時点ｔにおけるエンジン運転状態に基づいて推定することができる。当該平均温度は従って、当該平均温度を、電子制御ユニット３０のメモリに保存されるエンジン運転状態に基づいてマッピングすることにより得られる。
この平均温度Ｔｅｍｐ（ｔ）は、一次空気冷却器７の近傍の、かつ一次空気冷却器７の上流及び下流の吸気ダクト２に取り付けられる２つの温度センサにより測定される温度値の平均により推定することもできる。
最後に、この平均温度Ｔｅｍｐ（ｔ）を、一次空気冷却器７の近傍に、かつ一次空気冷却器７の上流及び下流に取り付けられる２つのセンサのうちの一方のセンサにより測定される値と、他方のセンサの位置における温度の推定値との平均により推定する構成を想到することができる。
吸気フラップ８を一次空気冷却器７の下流に取り付ける構成のエンジンでは、図１に示す例におけるように、時点ｔにおいて吸気管１００を流れるガスの圧力Ｐ（ｔ）は、吸気フラップ８の下流に取り付けられる圧力センサ２０により時点ｔで測定される圧力に基づいて決定される。圧力Ｐ（ｔ）は好適には、この圧力センサ２０により測定される「ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｉｎｇ（過給）」と表記される圧力に等しい。
吸気フラップを一次空気冷却器の上流に取り付ける構成のエンジンでは、時点ｔにおいて吸気管１００を流れるガスの圧力Ｐ（ｔ）は、前記吸気フラップの下流のマニホールド９に取り付けられる圧力センサにより時点ｔで測定される圧力に基づいて決定される。圧力Ｐ（ｔ）は好適には、このセンサにより測定される「ｍａｎｉｆｏｌｄ（マニホールド）」と表記される圧力に等しい。
エンジンの吸気管に吸気フラップを設けない場合、圧力Ｐ（ｔ）は、マニホールド９に取り付けられるセンサにより測定される圧力に等しい。
ステップａ）のサブステップａ４）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔにおいて吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）と、各時点ｔｊに関連し、かつ再循環ダクト１４の出口の吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）とを比較する。
電子制御ユニット３０は、ＭＣ（ｔ）＝Ｍ１（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）が成り立つので、この比較結果を用いて時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを決定する。
この時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを決定する異なる方法を想到することができる。
第１変形例では、電子制御ユニット３０は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを、時点ｔにおいて吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）と、時点ｔ＿ｉ以降に吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）との差が最小となる時点ｔ＿ｉとして特定する。
第２変形例では、電子制御ユニット３０は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを、時点ｔにおいて吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）が、時点ｔｊ以降に吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）よりも大きくなる時点ｔ＿ｉとして特定する。
別の表現をすると、これらの２つの変形例によれば、電子制御ユニット３０は、吸気管に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）と、時点ｔ＿ｉ以降に吸気管に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）とを比較して所定の状態が適正であることを確認する場合に相当するインデックスｉを見つけ出す。
第３変形例では、電子制御ユニット３０は、吸気管１００に供給されるガスの合計質量値Ｍ１（ｔ＿ｉ）の補間を行なうことにより、吸気管１００に供給されるガスの合計質量値群のうちの１つの合計質量値が、時点ｔにおいて吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）に等しくなる正確な時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを推定する。
この技術分野の当業者に公知の何れかの計算方法を想到することもできる。時点ｔ＿ｉｎｔｒｏは、例えば当該時点ｔ＿ｉｎｔｒｏに前後する２つの値ｔ＿ｉの重み付け平均として決定することもできる。
ステップｂ）では、電子制御ユニット３０は、サブステップｂ１）を実施して、各時点ｔｊでの再循環ダクト１４の出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）を決定し、そして記憶する。
実際、このサブステップｂ１）は、サブステップａ１）と同時に実施される。
ＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）は、時点ｔ＿ｉでの再循環ダクト１４の出口において吸気管１００に供給されるＥＧＲガスの流量Ｑｅｇｒ（ｔ＿ｉ）を、この時点ｔｊにおいてコンプレッサ４から吸気管１００に送り出されるガスの合計流量Ｑｃｏｍｐ（ｔ＿ｉ）で除算した値に等しい。
各時点ｔ＿ｉにおいて吸気管に供給されるＥＧＲガスの流量Ｑｅｇｒ（ｔ＿ｉ）は、再循環ダクト１４の通路に取り付けられる流量計（図示せず）によって測定されるか、または再循環ダクト１４を流れるＥＧＲガスの温度及び圧力を考慮に入れた計算によって推定される。
更に正確な表現をすると、ステップｂ１）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔ＿ｉにおいて吸気管に供給されるＥＧＲガスの流量Ｑｅｇｒ（ｔ＿ｉ）を、ＥＧＲバルブ１６の上流側または下流側で流れるガスの圧力に基づいて計算する。
このＥＧＲバルブ１６の上流側または下流側で流れるＥＧＲガスの圧力は、例えばこのＥＧＲバルブ１６の上流側または下流側の再循環ダクト１４に取り付けられる２つの圧力センサによって測定される。
コンプレッサ４から送り出されるガスの合計流量Ｑｃｏｍｐ（ｔ＿ｉ）に注目する限り、当該合計流量は、再循環ダクト１４の出口の下流の吸気管１００に取り付けられる流量計によって測定することができるか、または流量計２によって測定される吸気管１００の入口における新鮮空気の流量と、吸気管１００に供給されるＥＧＲガスの流量Ｑｅｇｒ（ｔ＿ｉ）との合計として計算することができる。
各時点（ｔ＿ｉ）で決定されるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）は、電子制御ユニット３０のテーブルＴ３のメモリに保存される（図２）。
サブステップｂ２）では、電子制御ユニット３０は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）を、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏに最も近い時点ｔ＿ｉでの再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）に基づいて決定する。
当該方法の第１変形例によれば、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏは、時点ｔにおいて吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）と、時点ｔ＿ｉ以降に吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）との差が最小になる時点ｔ＿ｉに等しい。従って、必要ＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）は、この時点ｔ＿ｉでメモリに保存されるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）に等しい。
当該方法の第２変形例によれば、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏは、時点ｔにおいて吸気管１００に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）が、時点ｔ＿ｉ以降に吸気管１００に供給されるガスの合計質量Ｍ１（ｔ＿ｉ）よりも大きくなる時点ｔ＿ｉに等しい。従って、必要ＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）は、この時点ｔ＿ｉでメモリに保存されるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）に等しい。
別の表現をすると、これらの２つの変形例によれば、電子制御ユニット３０は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの再循環ダクト１４の出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）を、ステップａ４）において決定された対応するインデックスｉの位置のテーブルＴ４のメモリに保存される当該ＥＧＲレートによって特定する。
当該方法の第３変形例によれば、電子制御ユニット３０は、ＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ）の複数値の補間を実行すると、必要ＥＧＲレートは、この補間によって決定される、既に決定されている正確な時点ｔ＿ｉｎｔｒｏにおけるＥＧＲレートに等しくなる。
この技術分野の当業者に公知の何れかの計算方法を想到することもできる。ＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）は、例えば当該時点ｔ＿ｉｎｔｒｏに前後する両側の時点に対応する２つのＥＧＲレートの重み付け平均として決定することもできる。
最後に、ステップｃ）では、時点ｔでのシリンダの入口における必要ＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ｃｙｌ（ｔ）は、ステップｂ）において決定された時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの再循環ダクトの出口におけるＥＧＲレートｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ）によって特定される。
本発明は、記載され、かつ例示されるこれらの実施形態に決して限定されるものではなく、この技術分野の当業者であれば、各人の思考に従って任意の変形例を想到するに至る過程を理解できるであろう。

Claims (15)

  1. 時点ｔでの内燃エンジンのシリンダ（１０）の入口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ｃｙｌ（ｔ））と表記される再循環排気ガスの比率を決定する方法であって、排気ガスは、エンジンの排気管（２００）を吸気管（１００）に接続する再循環ダクト（１４）に送り込まれ、そしてＥＧＲレートは、注目する吸気管（１００）の位置における、かつ注目する時点における再循環排気ガスの流量と、吸気管（１００）の合計ガス流量との比に等しく、方法は、
    ａ）シリンダ（１０）の入口に時点ｔで到達したガスが吸気管（１００）に供給された、時点ｔに先行する時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを決定することと、
    ｂ）時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの吸気管（１００）に至る再循環ダクト（１４）の出口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ））を決定することと、
    ｃ）時点ｔでのシリンダ（１０）の入口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ｃｙｌ（ｔ））を、ステップｂ）で決定される時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの吸気管（１００）に至る再循環ダクト（１４）の出口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ））に基づいて決定することと、
    を含み、
    ステップａ）では、方法は以下のステップ
    ａ１）時点ｔに先行する異なる連続時点ｔ＿ｉでの再循環ダクト（１４）の出口の吸気管（１００）に供給されるガスの基本質量（ｍ（ｔ＿ｉ））を決定し、且つ記憶することと、
    ａ２）時点ｔにおいて、時点ｔに先行する各時点ｔ＿ｉ以降、時点ｔまでに再循環ダクト（１４）の出口の吸気管（１００）に供給されるガスの合計質量（ＭＩ（ｔ＿ｉ））を決定することと、
    ａ３）時点ｔにおいて、再循環ダクト（１４）の出口とシリンダ（１０）の入口との間の吸気管（１００）に含まれるガスの合計質量（ＭＣ（ｔ））を決定することと、
    ａ４）時点ｔにおいて吸気管（１００）に含まれるガスの合計質量（ＭＣ（ｔ））を、各時点ｔ＿ｉ以降、時点ｔまでに再循環ダクト（１４）の出口の吸気管（１００）に供給されるガスの合計質量（ＭＩ（ｔ＿ｉ））と比較し、且つ時点ｔ＿ｉｎｔｒｏをこの比較結果に基づいて決定することと
    を実行する、方法。
  2. ステップａ４）では、方法は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを、ステップａ１）で決定される時点ｔにおいて吸気管（１００）に含まれるガスの合計質量（ＭＣ（ｔ））が、ステップａ２）で決定される各時点ｔ＿ｉ以降、時点ｔまでに再循環ダクト（１４）の出口の吸気管（１００）に供給されるガスの合計質量（ＭＩ（ｔ＿ｉ））に最も近い値になる時点ｔ＿ｉとして決定することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. ステップａ４）では、方法は、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏを、ステップａ１）で決定される時点ｔにおいて吸気管（１００）に含まれるガスの合計質量（ＭＣ（ｔ））が、ステップａ２）で決定される各時点ｔ＿ｉ以降、時点ｔまでに再循環ダクト（１４）の出口の吸気管（１００）に供給されるガスの合計質量（ＭＩ（ｔ＿ｉ））よりも大きくなる時点ｔ＿ｉとして決定することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. ステップｂ）では、方法は、以下のステップ
    ｂ１）各時点ｔ＿ｉでの再循環ダクト（１４）の出口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ））を決定し、且つ記憶することと、
    ｂ２）時点ｔ＿ｉｎｔｒｏでの再循環ダクト（１４）の出口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉｎｔｒｏ））を、時点ｔ＿ｉｎｔｒｏに最も近い時点ｔ＿ｉについてステップｂ１）で決定される再循環ダクト（１４）の出口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ａｄｍ（ｔ＿ｉ））に基づいて決定することと、
    を実行する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
  5. ステップｂ１）では、方法は、各時点ｔ＿ｉにおいて吸気管（１００）に供給される再循環排気ガスの流量（Ｑｅｇｒ）を流量計で測定することを含む、請求項４に記載の方法。
  6. ステップｂ１）では、方法は、時点ｔ＿ｉにおいて吸気管（１００）に供給される再循環排気ガスの流量（Ｑｅｇｒ）を、再循環ダクト（１４）の排気ガスの温度及び圧力を考慮に入れた計算により決定することを含む、請求項４または５に記載の方法。
  7. 排気ガスの流量を調整するバルブ（１６）が再循環ダクト（１４）に取り付けられるので、ステップｂ１）では、方法は、時点ｔ＿ｉにおいて吸気管（１００）に供給される再循環排気ガスの流量を、調整するバルブ（１６）の上流側または下流側で流れるガスの圧力に基づいて計算することを含む、請求項６に記載の方法。
  8. ステップｂ１）では、方法は、再循環ダクト（１４）の出口の上流の吸気管（１００）に供給される新鮮空気の流量を流量計（３）で測定することを含む、請求項４乃至７のいずれか一項に記載の方法。
  9. ステップｂ１）では、方法は、再循環ダクト（１４）の出口の下流の吸気管（１００）に取り付けられるコンプレッサ（４）から送り出されるガスの合計流量（Ｑｃｏｍｐ）を測定することを含む、請求項４乃至８のいずれか一項に記載の方法。
  10. ステップａ１）では、方法は、各時点ｔ＿ｉでの再循環ダクト（１４）の出口における吸気管（１００）に供給されるガスの基本質量（ｍ（ｔ＿ｉ））を、再循環ダクト（１４）の出口の下流の吸気管（１００）に取り付けられるコンプレッサ（４）から送り出されるガスの合計流量（Ｑｃｏｍｐ）に基づいて決定することを含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
  11. ステップａ３）では、方法は、時点ｔでの吸気管（１００）に含まれるガスの質量ＭＣ（ｔ）を、再循環ダクト（１４）の出口とシリンダ（１０）の入口との間の吸気管（１００）の容積に基づいて、且つこの時点ｔで吸気管（１００）を流れるガスの温度及び圧力に基づいて決定することを含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 時点ｔで吸気管（１００）を流れるガスの温度を、時点ｔでのエンジンの運転状態に基づいて推定することを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 吸気管（１００）を流れるガスが、ガスを冷却する装置（７）を通過するので、吸気管（１００）を流れるガスの温度は、冷却装置（７）の上流に取り付けられる温度センサによって時点ｔで測定される温度値に基づいて、および／または冷却装置（７）の下流に取り付けられる温度センサによって時点ｔで測定される温度値に基づいて決定される、請求項１１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 吸気フラップ（８）が、コンプレッサ（４）の下流の吸気管（１００）に取り付けられるので、吸気管（１００）を流れるガスの圧力は、吸気フラップ（８）の上流に取り付けられる圧力センサ（２０）によって時点ｔで測定される圧力に基づいて、および／または吸気フラップ（８）の下流に取り付けられる圧力センサによって時点ｔで測定される圧力に基づいて決定される、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 吸気ガスをエンジンの少なくとも１つのシリンダ（１０）に供給する吸気管（１００）と、排気ガスを吸気ガスがシリンダ（１０）内で燃焼した後に送り出す排気管（２００）とを備える原動機付き車両の内燃エンジンであって、排気ガスの一部が、エンジンの排気管（２００）を吸気管（１００）に接続する再循環ダクト（１４）を再循環し、内燃エンジンは更に、電子制御ユニット（３０）を備え、該電子制御ユニット（３０）をプログラムして、時点ｔでのシリンダ（１０）の入口におけるＥＧＲレート（ｔｘｅｇｒ＿ｃｙｌ（ｔ））と表記される再循環排気ガスの比率を、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の方法に従って決定する、内燃エンジン。
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