JP6528791B2 - エンジンシステム - Google Patents

Description

本開示は、排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）通路を備えるエンジンシステムに関する。

従来、複数の気筒を備えるエンジンと、複数の気筒の吸気ポートに排気の一部をそれぞれ還流させる複数のＥＧＲ分岐通路とを備えるエンジンシステムが存在する。このようなエンジンシステムにおいて、複数のＥＧＲ分岐通路のうちの一部が堆積物（デポジット）等によって閉塞されてしまう現象（以下「ＥＧＲ閉塞」ともいう）が生じると、閉塞されたＥＧＲ分岐通路に接続された気筒（以下「閉塞気筒」ともいう）に流入する分のＥＧＲガスが、閉塞されていないＥＧＲ分岐通路に接続された気筒（以下「非閉塞気筒」ともいう）に流入することになる。そのため、非閉塞気筒にＥＧＲガスが過剰に流入して非閉塞気筒における燃焼が不安定になり、その結果、燃費の悪化および排気エミッションの悪化などが生じ得る。

上記の点に鑑み、特開２０１２−２３７２５３号公報（特許文献１）には、ＥＧＲ閉塞の有無を判定する制御装置が開示されている。この制御装置は、ＥＧＲ流量が所定値よりも小さいＥＧＲオフ状態におけるエンジン回転変動量と、ＥＧＲ流量が所定値よりも大きいＥＧＲオン状態におけるエンジン回転変動量とを用いて、ＥＧＲ閉塞状態であるか否かを判定している。

特開２０１２−２３７２５３号公報

上述のＥＧＲ閉塞が生じている場合には、ＥＧＲオン状態において複数の気筒へのＥＧＲガスの分配が不均一となりエンジンの回転変動が生じる一方、ＥＧＲオフ状態においてはそのような回転変動は生じない。この点を利用して、ＥＧＲオフ状態におけるエンジン回転変動量が第１判定値よりも小さく、かつＥＧＲオン状態におけるエンジン回転変動量が第２判定値よりも大きい場合に、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定して、ＥＧＲ流量を制限することが想定される。ＥＧＲ流量を制限すること（以下、単に「ＥＧＲ制限」ともいう）によって非閉塞気筒にＥＧＲガスが過剰に流入されることが抑制されるため、ＥＧＲ閉塞による燃費の悪化および排気エミッションの悪化が抑制される。

さらに、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲオン状態におけるエンジン回転変動量が第２判定値よりも小さくなった場合には、ＥＧＲ閉塞が解消したとして、ＥＧＲ制限を解除することが想定される。

しかしながら、ＥＧＲ制限後においては、ＥＧＲ制限そのものによって非閉塞気筒の燃焼が安定し易くなるため、ＥＧＲ制限前よりもエンジンの回転が安定し易くなる。したがって、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲオン状態におけるエンジン回転変動量と比較される判定値をＥＧＲ制限前と同じ「第２判定値」とすると、ＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらずＥＧＲ制限が解除され、ＥＧＲ閉塞による燃費の悪化および排気エミッションの悪化が再び生じ得ることが懸念される。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＥＧＲ閉塞状態である場合にＥＧＲ流量が制限されるエンジンにおいて、ＥＧＲ流量の制限後にＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらずＥＧＲ流量の制限が解除されることを抑制し易くすることである。

本開示によるエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジンと、エンジンの排気の一部を複数の気筒の吸気ポートにそれぞれ還流させる複数のＥＧＲ分岐通路を有するＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路内を流れるＥＧＲ流量を調整可能に構成されたＥＧＲ弁と、ＥＧＲ弁を制御する制御装置とを備える。制御装置は、ＥＧＲ流量が所定値よりも小さいＥＧＲオフ状態におけるエンジンの第１回転変動量が第１判定値よりも小さいと判定され、かつＥＧＲ流量が所定値よりも大きいＥＧＲオン状態におけるエンジンの第２回転変動量が第２判定値よりも大きいと判定された場合に、ＥＧＲオン状態におけるＥＧＲ流量を制限する。制御装置は、ＥＧＲ流量が制限された後に第２回転変動量が第２判定値よりも小さい第３判定値よりも大きいと判定された場合、ＥＧＲ流量の制限を継続する。

上記構成においては、ＥＧＲオフ状態におけるエンジンの第１回転変動量が第１判定値よりも小さく、かつＥＧＲオン状態におけるエンジンの第２回転変動量が第２判定値よりも大きいと判定された場合には、ＥＧＲ閉塞が生じている可能性があるため、ＥＧＲ流量が制限される。そして、ＥＧＲ制限後においては、第２回転変動量と比較される判定値が、ＥＧＲ流量の制限前に第２回転変動量と比較される「第２判定値」よりも小さい「第３判定値」に設定される。そのため、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲ制限によって第２回転変動量が第２判定値未満に低下したとしても、第２回転変動量が第３判定値未満に低下しない限り、ＥＧＲ制限を継続することができる。その結果、ＥＧＲ制限後にＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらずＥＧＲ制限が解除されることを抑制し易くすることができる。

ある実施の形態においては、制御装置は、ＥＧＲ流量が制限された後に第２回転変動量が第３判定値よりも小さいと判定された場合、ＥＧＲ流量の制限を解除する。

上記構成においては、ＥＧＲ制限後において、第２回転変動量が第３判定値未満に低下した場合にはＥＧＲ制限が解除される。これにより、ＥＧＲ閉塞が解消しているにも関わらずＥＧＲ制限が継続されてＥＧＲによる燃費向上効果が低下してしまうことを抑制することができる。

エンジンシステムの構成の一例を模式的に示す図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵによって算出される各種パラメータの変化態様の一例を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態によるエンジンシステム１０の構成の一例を模式的に示す図である。このエンジンシステム１０は、図示しない車両に搭載される。

エンジンシステム１０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００と、エンジン２００と、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置３００とを備える。

エンジン２００は、吸気通路２０１と、スロットルバルブ２０２と、吸気マニホールド２０３と、シリンダブロック２０４と、排気マニホールド２０５と、排気通路２０６と、並列に配置された複数の気筒２１０（図１に示す例では気筒２１０ａ〜２１０ｄの４つ）とを含む。

吸気通路２０１には、車両外部から吸入される空気（吸気）が吸入される。スロットルバルブ２０２は、吸気通路２０１内に設けられ、吸気の流量を調節可能に構成される。スロットルバルブ２０２は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって制御される。

吸気マニホールド２０３は、吸気の上流側において、吸気通路２０１と連通する。また、吸気マニホールド２０３は、吸気の下流側において、複数の吸気分岐通路に分岐する。複数の吸気分岐通路は、複数の気筒２１０とそれぞれ連通する。

複数の気筒２１０の各々は、燃焼室と、燃焼室内に液体燃料を噴射するインジェクタ２１１と、吸気ポートと燃焼室との連通部分に設けられる吸気バルブ２１２と、燃焼室と排気ポートとの連通部分に設けられる排気バルブ２１３とを備える。

インジェクタ２１１は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって制御される。インジェクタ２１１から燃焼室内に噴射された燃料と、吸気通路２０１から燃焼室内に吸入された吸気ガスとの混合気は、圧縮行程において各気筒内で圧縮され、燃焼行程において点火され燃焼する。燃焼行程において生じる力は、気筒２１０内のピストンを往復運動させ、図示しないクランクシャフトの回転運動に変換される。

図１には、インジェクタ２１１が筒内噴射式のインジェクタである例が示されているが、インジェクタ２１１はポート噴射式のインジェクタであってもよい。また、各気筒２１０において筒内噴射式のインジェクタとポート噴射式のインジェクタとの双方が設けられるようにしてもよい。

各気筒２１０において燃焼した後の排気ガスは、排気ポートを介して排気マニホールド２０５に排出される。

排気マニホールド２０５は、排気の上流側（すなわち気筒２１０側）において、複数の気筒２１０とそれぞれ連通する複数の排気分岐通路に分岐している。また、複数の排気分岐通路は、排気の下流側で排気通路２０６と合流する。

ＥＧＲ装置３００は、排気通路２０６に排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして各気筒２１０に還流可能に構成される。ＥＧＲ装置３００は、ＥＧＲ通路３０２と、ＥＧＲ弁３０３とを備える。

ＥＧＲ通路３０２は、排気ガスを通す管状部材であって、一端が排気通路２０６に接続される。ＥＧＲ通路３０２は、ＥＧＲ弁３０３よりも下流側において、複数のＥＧＲ分岐通路３０４に分岐する。複数のＥＧＲ分岐通路３０４は、開口部３０５において、対応する複数の吸気分岐通路にそれぞれ連通する。したがって、エンジン２００の排気の一部は、複数のＥＧＲ分岐通路３０４を通って複数の気筒２１０の吸気ポートにそれぞれ還流される。

ＥＧＲ弁３０３は、ＥＧＲ通路３０２内におけるＥＧＲ分岐通路３０４よりも上流側の部分に設けられ、ＥＧＲ通路３０２内を流れるＥＧＲガスの流量（以下「ＥＧＲ流量」ともいう）を調整可能に構成される。ＥＧＲ弁３０３が開状態にある場合、排気通路２０６から取り出された排気ガスの一部が、ＥＧＲガスとして、複数のＥＧＲ分岐通路３０４の各々に分配されて複数の気筒２１０の吸気ポートにそれぞれ供給される。

以下では、ＥＧＲ弁３０３が閉状態あるいは閉状態に近い状態でありＥＧＲ流量が所定値よりも小さい状態（ＥＧＲガスがほとんど還流されていない状態）を「ＥＧＲオフ状態」とも記載し、ＥＧＲ弁３０３が開状態でありＥＧＲ流量が所定値よりも大きい状態（ＥＧＲガスが還流されている状態）を「ＥＧＲオン状態」とも記載する。

エンジン２００には、クランク角センサ２１４が設けられる。クランク角センサ２１４は、エンジン２００のクランクシャフトの回転角を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、エンジン２００およびＥＧＲ弁３０３等の動作を制御する。

ＥＣＵ１００は、クランク角センサ２１４の検出結果を用いて、エンジン２００の回転速度（以下「エンジン回転速度」という）ＮＥを検出（算出）する。

＜ＥＧＲ閉塞判定およびＥＧＲ制限＞
上述のように、エンジン２００には、４つの気筒２１０の吸気ポートに排気の一部をそれぞれ還流させる４本のＥＧＲ分岐通路３０４が接続される。

このようなエンジン２００において、４本のＥＧＲ分岐通路３０４のうちの一部（１本から３本までのいずれか）のＥＧＲ分岐通路３０４がデポジット等によって閉塞されてしまう現象（以下「ＥＧＲ閉塞」ともいう）が生じる場合がある。ＥＧＲ閉塞が生じると、閉塞されたＥＧＲ分岐通路３０４に接続された気筒（以下「閉塞気筒」ともいう）に流入する分のＥＧＲガスが、閉塞されていないＥＧＲ分岐通路に接続された気筒（以下「非閉塞気筒」ともいう）に流入することになる。そのため、非閉塞気筒にＥＧＲガスが過剰に流入して非閉塞気筒における燃焼が不安定になり、その結果、エンジン２００全体の燃費の悪化および排気エミッションの悪化などが生じ得る。

上記の点に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＥＧＲオフ状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動量（絶対値）を第１積算時間だけ積算した値（以下「ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆ」ともいう）と、ＥＧＲオン状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動量（絶対値）を第２積算時間だけ積算した値（以下「ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎ」ともいう）とを用いて、ＥＧＲ閉塞状態であるか否かを判定する処理（以下「ＥＧＲ閉塞判定」ともいう）を実行する。なお、上記の第１積算時間および第２積算時間は、固定値であってもよいし変動値（たとえば点火積算回数が所定回数に達するまでの時間）であってもよい。また、第１積算時間および第２積算時間は互いに同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。

ＥＧＲ閉塞が生じている場合には、ＥＧＲオン状態において４つの気筒２１０へのＥＧＲガスの分配が不均一となりエンジン回転速度ＮＥの変動が生じる一方、ＥＧＲオフ状態においてはそのような変動は生じない。この点を利用して、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが第１判定値Ｎ１よりも小さく、かつＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２よりも大きいという条件（以下「閉塞条件」ともいう）が成立した場合に、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定する。

そして、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定された場合、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオン状態を維持しつつ、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定されない場合よりもＥＧＲ流量を制限する処理（以下「ＥＧＲ制限」ともいう）を実行する。ＥＧＲ制限によって、ＥＧＲオン状態において非閉塞気筒にＥＧＲガスが過剰に流入されることが抑制されるため、ＥＧＲオン状態におけるＥＧＲ閉塞による燃費の悪化および排気エミッションの悪化が抑制される。

＜ＥＧＲ制限後の反省処理＞
ＥＧＲ制限後にＥＧＲ閉塞条件が成立しなくなった場合には、ＥＧＲ閉塞が解消したとして、ＥＧＲ制限を解除することが望ましい。そのため、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制限後にもＥＧＲ閉塞判定を行ない、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定されなくなった場合（すなわち上記の閉塞条件が成立しなくなった場合）に、ＥＧＲ制限を解除する処理（以下「ＥＧＲ制限後の反省処理」ともいう）を実行する。

しかしながら、ＥＧＲ制限後においては、ＥＧＲ制限そのものによって非閉塞気筒の燃焼が安定し易くなるため、ＥＧＲ制限前よりもエンジン２００の回転が安定し易くなる。したがって、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される判定値をＥＧＲ制限前と同じ「第２判定値Ｎ２」とすると、実際にはＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらずＥＧＲ閉塞が生じていると判定されずにＥＧＲ制限が解除され、ＥＧＲ閉塞による燃費の悪化および排気エミッションの悪化が再び生じ得ることが懸念される。

上記の点に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制限後の反省処理を行なう際には、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される判定値を「第２判定値Ｎ２」よりも小さい「第３判定値Ｎ３」に設定する。そのため、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲ制限によってＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２未満に低下したとしても、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第３判定値Ｎ３未満に低下しない限り、ＥＧＲ制限を継続することができる。その結果、ＥＧＲ制限後にＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらずＥＧＲ制限が解除されることを抑制し易くすることができる。

＜制御フロー＞
図２は、ＥＣＵ１００が上記のＥＧＲ閉塞判定、ＥＧＲ制限およびＥＧＲ制限後の反省処理を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、ＥＣＵ１００の作動中に所定周期で繰り返し実行される。

ステップ(以下、ステップを「Ｓ」と略す)１０にて、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオフ状態であるか否かを判定する。たとえば、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の運転状態（エンジン回転速度ＮＥ、エンジン吸入吸気量など）およびＥＧＲ弁３０３の開度からＥＧＲ流量を推定し、推定されたＥＧＲ流量が所定のＥＧＲオフ判定値よりも小さい場合にＥＧＲオフ状態であると判定する。

ＥＧＲオフ状態であると判定された場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、上述のＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆを算出する（Ｓ１１）。具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン回転速度ＮＥの変動量を第１積算時間だけ積算した値をＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆとして算出する。なお、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆの算出は、第１積算時間が経過する毎に繰り返し実行される。すなわち、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆは、第１積算時間が経過する毎に初期値０にリセットされる。

次いで、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが第１判定値Ｎ１よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１２）。ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが第１判定値Ｎ１よりも小さいと判定された場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１変動フラグＦ１を「ＯＦＦ（オフ）」に設定する（Ｓ１４）。一方、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが第１判定値Ｎ１よりも小さいと判定されない場合（Ｓ１２にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、第１変動フラグＦ１を「ＯＮ（オン）」に設定する（Ｓ１３）。なお、第１変動フラグＦ１は、ＥＧＲオフ状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動が小さいと判定された履歴があるか否かを示すフラグであり、ＥＣＵ１００内のメモリに記憶されている。

ＥＧＲオフ状態であると判定されない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオン状態であるか否かを判定する（Ｓ２０）。たとえば、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の運転状態（エンジン回転速度ＮＥ、エンジン吸入吸気量など）およびＥＧＲ弁３０３の開度からＥＧＲ流量を推定し、推定されたＥＧＲ流量が所定のＥＧＲオン判定値よりも大きい場合にＥＧＲオン状態であると判定する。

ＥＧＲオン状態であると判定されない場合（Ｓ２０にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。

ＥＧＲオン状態であると判定された場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、上述のＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎを算出する（Ｓ２１）。具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン回転速度ＮＥの変動量を第２積算時間だけ積算した値をＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎとして算出する。なお、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎの算出は、第２積算時間が経過する毎に繰り返し実行される。すなわち、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎは、第２積算時間が経過する毎に初期値０にリセットされる。

次いで、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制限中（後述のＳ３３の処理の実行中）であるか否かを判定する（Ｓ２２）。

ＥＧＲ制限中でない場合（Ｓ２２にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２３）。ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２よりも大きいと判定された場合（Ｓ２３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第２変動フラグＦ２を「ＯＮ（オン）」に設定する（Ｓ２４）。一方、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２よりも大きいと判定されない場合（Ｓ２３にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、第２変動フラグＦ２を「ＯＦＦ（オフ）」に設定する（Ｓ２６）。なお、第２変動フラグＦ２は、ＥＧＲオン状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動が大きいと判定された履歴があるか否かを示すフラグであり、ＥＣＵ１００内のメモリに記憶されている。

一方、ＥＧＲ制限中である場合（Ｓ２２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第３判定値Ｎ３よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２５）。ここで、「第３判定値Ｎ３」は、Ｓ２３においてＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される「第２判定値Ｎ２」よりも小さい値に設定される。そして、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第３判定値Ｎ３よりも大きいと判定された場合（Ｓ２５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第２変動フラグＦ２を「ＯＮ（オン）」に設定する（Ｓ２４）。一方、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第３判定値Ｎ３よりも大きいと判定されない場合（Ｓ２５にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、第２変動フラグＦ２を「ＯＦＦ（オフ）」に設定する（Ｓ２６）。

Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２４、およびＳ２６のいずれかの処理を実行した後、ＥＣＵ１００は、第１変動フラグＦ１が「ＯＦＦ（オフ）」であるか否かを判定する（Ｓ３０）。また、ＥＣＵ１００は、第２変動フラグＦ２が「ＯＮ（オン）」であるか否かを判定する（Ｓ３１）。

第１変動フラグＦ１が「ＯＦＦ（オフ）」であり（Ｓ３０にてＹＥＳ）、かつ第２変動フラグＦ２が「ＯＮ（オン）」である（Ｓ３１にてＹＥＳ）場合、すなわち上記の閉塞条件が成立している場合、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定して、ＥＧＲ閉塞フラグを「ＯＮ（オン）」に設定する（Ｓ３２）。ＥＧＲ閉塞フラグは、ＥＧＲ閉塞が生じているか否かを示すフラグであり、ＥＣＵ１００内のメモリに記憶されている。その後、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制限を行なう（Ｓ３３）。

第１変動フラグＦ１が「ＯＦＦ（オフ）」でない場合（Ｓ３０にてＮＯ）、あるいは第２変動フラグＦ２が「ＯＮ（オン）」でない場合（Ｓ３１にてＮＯ）、すなわち上記の閉塞条件が成立していない場合、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ閉塞が生じていないと判定して、ＥＧＲ閉塞フラグを「ＯＦＦ（オフ）」に設定する（Ｓ３４）。その後、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制限中であるか否かを判定し（Ｓ３５）、ＥＧＲ制限中である場合（Ｓ３５にてＹＥＳ）にはＥＧＲ制限を解除する（Ｓ３６）。なお、ＥＧＲ制限中でない場合（Ｓ３５にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ３６の処理をスキップしてリターンに処理を移行する。

図３は、ＥＣＵ１００によって算出される各種パラメータの変化態様の一例を示す図である。図３において、横軸は時間を示し、縦軸は上から順に、ＥＧＲオフ状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動量の積算時間（第１積算時間）、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆ、第１変動フラグＦ１、ＥＧＲオン状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動量の積算時間（第２積算時間）、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎ、第２変動フラグＦ２、ＥＧＲ閉塞フラグ、ＥＧＲ制限を示す。

図３においては、第１積算時間および第２積算時間が固定値であって、かつ第１積算時間が第２積算時間よりも短い例が示される。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間がＥＧＲオフ状態であり、時刻ｔ３以降の期間がＥＧＲオン状態である例が示される。

ＥＧＲオフ状態である期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）においては、第１積算時間が経過する毎にＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが算出される。ＥＧＲオフ状態である期間において、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが第１判定値Ｎ１よりも小さいため、ＥＧＲオフ状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動が小さいと判定されて、第１変動フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定される。

その後、ＥＧＲオン状態である期間（時刻ｔ３以降の期間）において、第２積算時間が経過する毎にＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが算出される。

ここで、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間は、ＥＧＲ制限中ではないため、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される判定値が「第２判定値Ｎ２」に設定される。そして、時刻ｔ４においてＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２よりも大きいため、ＥＧＲオン状態におけるエンジン回転速度ＮＥの変動が大きいと判定されて、第２変動フラグＦ２が「ＯＮ」に設定される。

これにより、時刻ｔ４において、第１変動フラグＦ１は「ＯＦＦ」かつ第２変動フラグＦ２が「ＯＮ」となり閉塞条件が成立するため、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定されて、ＥＧＲ閉塞フラグが「ＯＮ」に設定さるとともに、ＥＧＲ制限が開始される。

ＥＧＲ制限が開始された時刻ｔ４以降においては、ＥＧＲ制限によって非閉塞気筒の燃焼が安定し易くなるため、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２未満に低下している。したがって、仮に、ＥＧＲ制限後においてＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される判定値をＥＧＲ制限前と同じ「第２判定値Ｎ２」とすると、実際にはＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらず、第２変動フラグＦ２がＯＦＦとなりＥＧＲ閉塞が解消したと判定されてＥＧＲ制限が解除されてしまう（一点鎖線参照）。

しかしながら、本実施の形態においては、ＥＧＲ制限が開始された時刻ｔ４以降において、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される判定値が、「第２判定値Ｎ２」から、第２判定値Ｎ２よりも小さい「第３判定値Ｎ３」に低下されている。そして、ＥＧＲ制限が開始された時刻ｔ４以降において、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎは、第２判定値Ｎ２未満に低下しているが第３判定値Ｎ３よりは大きいため、第２変動フラグＦ２はＯＮに維持され、ＥＧＲ制限が継続される。これにより、実際にはＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらず、ＥＧＲ制限が解除されることが抑制される。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＥＧＲオフ回転変動量ΔＮＥｏｆｆが第１判定値Ｎ１よりも小さく、かつＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２よりも大きい場合に、ＥＧＲ閉塞が生じていると判定して、ＥＧＲ制限を実行する。

そして、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ制限後の反省処理を行なう際には、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎと比較される判定値を、第２判定値Ｎ２よりも小さい「第３判定値Ｎ３」に設定する。そのため、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲ制限によってＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第２判定値Ｎ２未満に低下したとしても、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第３判定値Ｎ３未満に低下しない限り、ＥＧＲ制限を継続することができる。その結果、ＥＧＲ制限後にＥＧＲ閉塞が解消していないにも関わらずＥＧＲ制限が解除されることを抑制し易くすることができる。

さらに、ＥＧＲ制限後において、ＥＧＲオン回転変動量ΔＮＥｏｎが第３判定値Ｎ３未満に低下した場合には、ＥＧＲ制限が解除される。これにより、ＥＧＲ閉塞が解消しているにも関わらずＥＧＲ制限が継続されてＥＧＲによる燃費向上効果が低下してしまうことを抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ エンジンシステム、１００ ＥＣＵ、２００ エンジン、２０１ 吸気通路、２０２ スロットルバルブ、２０３ 吸気マニホールド、２０４ シリンダブロック、２０５ 排気マニホールド、２０６ 排気通路、２１０ 気筒、２１１ インジェクタ、２１２ 吸気バルブ、２１３ 排気バルブ、２１４ クランク角センサ、３００ ＥＧＲ装置、３０２ ＥＧＲ通路、３０３ ＥＧＲ弁、３０４ ＥＧＲ分岐通路、３０５ 開口部。

Claims (2)

1. 複数の気筒を有するエンジンと、
   前記エンジンの排気の一部を前記複数の気筒の吸気ポートにそれぞれ還流させる複数のＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）分岐通路を有するＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路内を流れるＥＧＲ流量を調整可能に構成されたＥＧＲ弁と、
   前記ＥＧＲ弁を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記ＥＧＲ流量が所定値よりも小さいＥＧＲオフ状態における前記エンジンの第１回転変動量が第１判定値よりも小さいと判定され、かつ前記ＥＧＲ流量が前記所定値よりも大きいＥＧＲオン状態における前記エンジンの第２回転変動量が第２判定値よりも大きいと判定された場合に、前記ＥＧＲオン状態における前記ＥＧＲ流量を制限し、
   前記ＥＧＲ流量が制限された後に前記第２回転変動量が前記第２判定値よりも小さい第３判定値よりも大きいと判定された場合、前記ＥＧＲ流量の制限を継続する、エンジンシステム。
2. 前記制御装置は、前記ＥＧＲ流量が制限された後に前記第２回転変動量が前記第３判定値よりも小さいと判定された場合、前記ＥＧＲ流量の制限を解除する、請求項１に記載のエンジンシステム。

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