JP7413734B2 - ガス流量算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるロープレッシャーＥＧＲシステムと、キャニスタに吸着されたパージガスを吸気通路に導入するパージ通路とを備えるエンジンシステムにおける、パージ通路との接続部とＥＧＲ通路との接続部との間の吸気通路を通過するガス流量を算出する方法に関する。

特許文献１には、スロットルバルブより上流の吸気通路にＥＧＲ通路が接続された、いわゆるロープレッシャーＥＧＲシステムを備えるエンジンシステムにおいて、目標吸入空気量を満足しつつ目標ＥＧＲ率を達成するためのＥＧＲバルブ及び負圧制御弁の制御が開示されている。

ＷＯ２０１１／０５２０６６

ところで、ガソリンエンジンの場合、燃料蒸気の大気中への排出を抑制するためにエバポパージシステムを設ける必要がある。エバポパージシステムは、燃料蒸気中の燃料（以下、蒸発燃料ともいう）をキャニスタに吸着させ、所定のエンジン運転状態において、キャニスタを通過する外気とともに、吸着された蒸発燃料を吸気通路に導入する。なお、蒸発燃料と、蒸発燃料とともに導入される外気とを合わせたものをパージガスという。

従来から知られているエバポパージシステムは、吸入負圧を利用してスロットルバルブより下流のコレクタタンクにパージガスを導入している。このように吸入負圧を利用する構成では、導入されるパージガス量はそれほど多くないうえに、パージコントロールバルブでパージガス量を調整することもできる。したがって、パージガス量はＥＧＲ制御を行なうにあたって考慮する必要がない程度であった。

しかし、近年ではパージガス量をより多くすることが望まれている。すなわち、キャニスタの吸着能力には限界があり、吸着量が限界を超えると蒸発燃料は大気中に放出されてしまうので、大気中への放出量をより低減するために、これまでよりも積極的にパージガスを吸気通路に導入する必要がある。そして、上述したような吸入負圧を利用するシステムではこのような要求に応えることは難しい。また、例えば、環境問題対策として普及している、いわゆるダウンサイジングターボエンジンのように、過給状態（つまりコレクタタンク内が正圧になる状態）での運転時間が長くなるエンジンシステムでは、パージガスをコレクタタンクに導入できる機会が少ない。

そこで、ポンプを用いてパージガスをコンプレッサより上流の吸気通路に導入するシステムが検討されている。しかし、ポンプを用いてより多くのパージガスを導入するようにすると、ＥＧＲ制御においてパージガス量を無視できなくなる。

つまり、パージポンプを用いてパージガスをコンプレッサより上流の吸気通路に導入するエバポパージシステムを用いる場合には、上記文献に記載の制御には改善の余地がある。

そこで本発明では、ロープレッシャーＥＧＲシステムと、パージポンプを用いてパージガスを吸気通路に導入するエバポパージシステムとを備えるエンジンシステムにおいて、パージ通路との接続部と、ＥＧＲ通路との接続部との間の吸気通路を通過するガス流量を精度良く算出することを目的とする。

本発明のある態様によれば、吸気通路の上流側から順に、吸気量を検出するエアフロセンサと、過給機のコンプレッサと、吸気量を調整するスロットルバルブと、が配置され、吸気通路と排気通路とを接続しエンジンの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流させるＥＧＲ通路が、排気通路から分岐して吸気通路のエアフロセンサとコンプレッサとの間に接続され、キャニスタに吸着されたパージガスをパージポンプを用いて吸気通路に導入するパージ通路が、吸気通路のエアフロセンサより下流かつＥＧＲ通路との接続部より上流に接続され、クランクケースとスロットルバルブより下流の吸気通路とを接続するＰＣＶ通路と、エアフロセンサより下流かつパージ通路との接続部より上流から分岐してクランクケースに空気を導入する吸気バイパス通路と、クランクケースと、ＥＧＲ通路との接続部より上流の吸気通路とを接続するベンチレーション通路と、を備えるエンジンシステムの、パージ通路との接続部とＥＧＲ通路との接続部との間の吸気通路を通過するガス流量を算出する、ガス流量算出方法が提供される。このガス流量算出方法では、コントローラが、ベンチレーション通路を介してクランクケースから吸気通路へ導入されるガス流量であるベンチレーションガス流量を算出し、ＰＣＶ通路を介してクランクケースから吸気通路へ導入されるガス流量であるＰＣＶガス流量を算出し、シリンダからクランクケースへ流入するブローバイガスの流量であるブローバイ流量を算出し、ベンチレーションガス流量とＰＣＶガス流量とを加算し、そこからブローバイ流量を減算することにより、吸気バイパス通路を介してクランクケースへ導入される空気流量であるバイパス空気流量を算出し、さらに、キャニスタからパージ通路を介して吸気通路へ導入されるパージガス流量を算出し、エアフロセンサにより検出される空気流量であるエアフロセンサ通過空気流量を読み込み、エアフロセンサ通過空気流量とパージガス流量とを加算し、そこからバイパス空気流量を減算することによりガス流量を算出する。

上記態様によれば、パージ通路との接続部と、ＥＧＲ通路との接続部との間の吸気通路を通過するガス流量を精度良く算出することができる。

図１は、第１実施形態を適用するエンジンシステムの概略構成図である。 図２は、第１実施形態に係る、負圧生成バルブ及びＥＧＲバルブの開度演算のブロック図である。 図３は、参考例を適用するエンジンシステムの概略構成図である。 図４は、参考例に係る、ＥＧＲバルブの開度演算のブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。

［システム構成］
図１は、第１実施形態を適用するエンジンシステムの概略構成図である。図１では、エンジン１をシリンダ１Ａとクランクケース１Ｂとに分けて記載している。ここでいうシリンダ１Ａはシリンダヘッド及びシリンダブロックを意味する。

エンジン１の吸気通路２には、上流側から順に、エアフロセンサ８と、負圧生成バルブ３０と、過給機４のコンプレッサ４Ａと、エンジン１に導入する吸入空気量を調整するスロットルバルブ９と、が配置されている。

エンジン１の排気通路３には、上流側から順に、過給機４のタービン４Ｂと、マニホールド触媒１２と、床下触媒１３と、が配置されている。排気通路３にはタービン４Ｂを迂回する排気バイパス通路１０が接続されており、排気バイパス通路１０には排気バイパス通路１０を流れる排気の流量を調整するウェイストゲートバルブが配置されている。マニホールド触媒１２及び床下触媒１３は、例えばいずれも三元触媒とする。

なお、本実施形態の過給機４はコンプレッサ４Ａとタービン４Ｂとがシャフト４Ｃを介して接続されており、排気の熱エネルギによってタービン４Ｂが回転することでコンプレッサ４Ａも回転する、いわゆるターボ過給機である。ただし、過給機４はこれに限られるわけではなく、例えば、コンプレッサ４Ａをエンジン１により駆動する機械式過給機であってもよいし、コンプレッサ４Ａを電動モータにより駆動する電動式過給機であってもよい。

エンジンシステムは、排気ガスの一部をＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガスとして吸気通路２に再循環させるＥＧＲシステムを備える。ＥＧＲシステムは、マニホールド触媒１２より下流の排気通路３と、エアフロセンサ８より下流かつコンプレッサ４Ａより上流の吸気通路２とを連通するＥＧＲ通路５と、ＥＧＲ通路５に配置されたＥＧＲバルブ６と、ＥＧＲ通路５に配置されたＥＧＲクーラ７と、ＥＧＲ通路５との接続部２２より上流の吸気通路２に配置された負圧生成バルブ３０と、を備える。

ＥＧＲバルブ６は、ＥＧＲ通路５を通過するＥＧＲガス量を調整するバルブであり、ＥＧＲクーラ７はＥＧＲ通路５を通過するＥＧＲガスを冷却する熱交換器である。負圧生成バルブ３０は、閉方向に制御されることによってコンプレッサ４Ａより上流の吸気通路２内に負圧を生成し、ＥＧＲバルブ６の上流側と下流側との圧力差（以下、ＥＧＲバルブ前後差圧ともいう）を、目標ＥＧＲ率を達成するのに必要な大きさにする。

上記の通り、本実施形態にかかるＥＧＲシステムは、ＥＧＲ通路５がエアフロセンサ８とコンプレッサ４Ａの間の吸気通路２に接続される、いわゆるロープレッシャーＥＧＲシステムである。

エンジンシステムは、シリンダ１Ａからクランクケース１Ｂに流出したブローバイガスをシリンダ１Ａに戻すＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）システムを備える。ＰＣＶシステムは、クランクケース１Ｂとスロットルバルブ９より下流の吸気通路２とを接続するＰＣＶ通路２０と、ＰＣＶ通路２０に配置されたＰＣＶバルブ２１と、クランクケース１Ｂに新気を供給する吸気バイパス通路１４と、を備える。ＰＣＶバルブ２１はスロットルバルブ９より下流の吸気通路２が所定の負圧になると開弁するワンウェイバルブである。

また、ＰＣＶシステムは、クランクケース１Ｂと、接続部２２と負圧生成バルブ３０との間の吸気通路２とを接続するベンチレーション通路３１も備える。

ＰＣＶバルブ２１は、上記の通りスロットルバルブ９より下流の吸気通路２が所定の負圧になると開弁するものであるから、エンジン１が過給状態のときは閉弁している。つまり、エンジン１が過給状態のときはＰＣＶ通路２０からシリンダ１Ａへブローバイガスを導入することができない。しかし、本実施形態のＰＣＶシステムはベンチレーション通路３１を備えるので、エンジン１の過給状態での運転が続く場合でも、ベンチレーション通路３１から吸気通路２へブローバイガスを導入することができる。

なお、図１にはシリンダ１Ａからクランクケース１Ｂへブローバイガスが流れるブローバイ通路１９が描かれているが、これはブローバイガスの流れを模式的に表したものである。実際には、ブローバイ通路１９という部品は存在せず、ブローバイガスはピストンリングとシリンダ内壁面との隙間からクランクケース１Ｂに流入する。また、ＰＣＶバルブ２１はスロットルバルブ９より下流の吸気通路２が所定の負圧になると開弁するワンウェイバルブなので、吸気通路２からクランクケース１ＢへＰＣＶ通路２０内をガスが逆流することはない。

エンジンシステムは、燃料タンクで発生した燃料蒸気の大気中への排出を抑制するためのエバポパージシステムを備える。エバポパージシステムは、蒸発燃料を吸着するキャニスタ１５と、キャニスタ１５と吸気通路２とを連通するパージ通路１８と、パージ通路１８に配置されたパージバルブ１７及びパージポンプ１６と、を備える。パージ通路１８は、吸気通路２の、エアフロセンサ８より下流かつＥＧＲ通路５との接続部２２より上流の部分に接続される。なお、エバポパージシステムは、上記の他に、燃料タンクから蒸発燃料をキャニスタ１５に導入するエバポ通路（図示せず）と、キャニスタ１５に大気を導入する大気導入通路（図示せず）とを備える。パージポンプ１６を駆動すると、キャニスタ１５に吸着された蒸発燃料が、大気導入通路から導入された大気とともにパージ通路１８を通って吸気通路２へ導入される。ここで導入される蒸発燃料量はパージバルブ１７により調整される。

エンジンシステムは、コントローラ１００を備える。コントローラ１００は、スロットルバルブ９の開度、点火時期及び燃料噴射量等のエンジン１の制御の他、ＥＧＲバルブ６、ウェイストゲート１１、パージポンプ１６及びパージバルブ１７の制御も行う。これらの制御のため、コントローラ１００にはエアフロセンサ８の検出値の他に、図示しないセンサ類の検出値が読み込まれる。図示しないセンサ類には、例えば、アクセル開度センサ、クランク角センサ、スロットルバルブ９より下流の吸気通路内圧を検出する圧力センサ、クランクケース１Ｂ内の圧力を検出する圧力センサ、同温度を検出する温度センサ、エアフロセンサ８と負圧生成バルブ３０との間の吸気通路内の圧力を検出する圧力センサ、同温度を検出する温度センサ等が含まれる。

なお、コントローラ１００は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。また、コントローラ１００を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

［ＥＧＲ制御］
コントローラ１００は、エンジン負荷及びエンジン回転速度で定まる運転状態毎に目標ＥＧＲ率を設定し、ＥＧＲバルブ６を通過するＥＧＲガスの流量（以下、ＥＧＲガス流量ともいう）が目標ＥＧＲ率に応じた量になるようにＥＧＲバルブ６の開度を制御する。また、コントローラ１００は、目標ＥＧＲ率の達成に必要なＥＧＲバルブ前後差圧を生成するように負圧生成バルブ３０の開度を制御する。ＥＧＲ率とは、エンジン１に導入される全ガス量（以下、全吸入ガス量ともいう）に占めるＥＧＲガスの質量割合である。目標ＥＧＲ率は、運転状態毎の目標ＥＧＲ率が設定されたマップを検索することにより設定する。当該マップは、予め作成され、コントローラ１００に記憶されている。

なお、目標ＥＧＲ率が変化する過渡状態等を除き、ＥＧＲ率はＥＧＲバルブ６の開度を変化させることにより制御される。負圧生成バルブ３０は、ＥＧＲバルブ６の開度の変化に応じてＥＧＲ率が変化する環境を作り出すものであって、ＥＧＲ率を直接的に制御するわけではない。ここでいう環境とは、ＥＧＲバルブ前後差圧である。

ＥＧＲガス流量は、ＥＧＲバルブ６より上流のＥＧＲ通路５の圧力（以下、ＥＧＲ上流圧力ともいう）と、同じく下流のＥＧＲ通路５の圧力（以下、ＥＧＲ下流圧力ともいう）と、ＥＧＲバルブ６の開口面積と、ＥＧＲバルブ６より上流のＥＧＲ通路５の温度（以下、ＥＧＲ上流温度ともいう）と、を公知のオリフィスの式に代入することで算出される。

ここで、ＥＧＲ上流圧力及びＥＧＲ上流温度は、排気通路３を流れる排気ガスの流量及び温度（つまりエンジン１の運転状態）により定まる。そこで、例えば、エンジン１の運転状態毎にＥＧＲ上流圧力及びＥＧＲ上流温度を割り付けたマップ等を予め作成しておき、これを検索することにより求めることができる。

ＥＧＲバルブ６の開口面積は、ＥＧＲバルブ６の開度と開口面積との関係を予め求めておき、この関係に基づいて求めることができる。なお、ＥＧＲバルブ６の開度とは、全開を１００％、全閉を０％とした場合の開度の割合である。

ＥＧＲ下流圧力は、負圧生成バルブ３０より上流の吸気通路２の圧力（以下、ＡＤＭ／Ｖ上流圧力ともいう）と、負圧生成バルブ３０の開口面積と、負圧生成バルブ３０より上流の吸気通路２の温度（以下、ＡＤＭ／Ｖ上流温度ともいう）と、負圧生成バルブ３０の下流の吸気通路２を通過するガス流量（以下、ＡＤＭ／Ｖ通過流量ともいう）と、を公知のオリフィスの式に代入することで算出される。

ＡＤＭ／Ｖ上流圧力とＡＤＭ／Ｖ上流温度は、それぞれ圧力センサと温度センサを用いて検出することができる。

ＡＤＭ／Ｖ通過流量は、演算により求める。従来のように、エンジン１の吸入負圧を利用してパージガスを吸気通路２に導入する構成では、パージガス量はエアフロセンサ８を通過したガス量に比べて少なく、無視し得る程度であった。しかし、本実施形態のようにパージポンプ１６を用いて多量のパージガスを導入する場合には、ＡＤＭ／Ｖ通過流量を算出するにあたり、パージガス量を無視することはできない。そこで本実施形態では、以下に説明する方法によりＡＤＭ／Ｖ通過流量を算出する。

図２は、ＡＤＭ／Ｖ通過流量を算出し、これを用いて最終的に負圧生成バルブ３０の開度を算出するための演算ブロック図である。また、図２ではＥＧＲバルブ６の開度も算出する。各演算ブロックはコントローラ１００によって実施される演算機能である。

要求ＥＧＲ／Ｖ下流圧演算部Ｂ１０は、エンジン負荷及びエンジン回転速度で定まる運転状態で定まる目標ＥＧＲ率に基づいて、ＥＧＲバルブ６の下流の吸気通路２の圧力であるＥＧＲ／Ｖ下流圧の要求値を算出する。具体的には、目標ＥＧＲ率を達成するのに必要なＥＧＲバルブ前後差圧と、運転状態から推定されるＥＧＲバルブ６より上流の排気通路３の圧力（以下、ＥＧＲ／Ｖ上流圧力ともいう）とを用いて算出する。目標ＥＧＲ率を達成するのに必要なＥＧＲバルブ前後差圧は、排気通路３を流れる排気ガスが脈動していることを考慮して、ＥＧＲバルブ６を開いたときにＥＧＲバルブ６の下流側から上流側への逆流が生じない大きさとする。

Ｑｖｅｎｔ演算部Ｂ１１は、ベンチレーション通路３１を介してクランクケース１Ｂから吸気通路２へ導入されるガス流量であるベンチレーションガス流量Ｑｖｅｎｔを算出する。具体的には、ベンチレーション通路３１に仮想のオリフィス３２を想定して、オリフィス３２の上流圧力と、同上流温度と、仮想オリフィス３２の開口面積と、要求ＥＧＲ／Ｖ下流圧と、を公知のオリフィスの式に代入することで算出する。ここで、オリフィス３２の上流圧力と上流温度には、それぞれクランクケース１Ｂ内の圧力と温度とを用いる。

Ｑｐｃｖｖ演算部Ｂ１２は、ＰＣＶ通路２０を介してクランクケース１Ｂから吸気通路２へ導入されるガス流量であるＰＣＶガス流量Ｑｐｃｖｖを算出する。具体的には、ＰＣＶバルブ２１より上流のＰＣＶ通路２０の圧力であるＰＣＶ／Ｖ上流圧力と、同ＰＣＶ通路２０の温度であるＰＣＶ／Ｖ温度と、ＰＣＶバルブ２１より下流の吸気通路２の圧力であるＰＣＶ／Ｖ下流圧力と、を公知のオリフィスの式に代入して算出する。ここで、ＰＣＶ／Ｖ上流圧力としてクランクケース１Ｂ内の圧力を用い、ＰＣＶ／Ｖ上流温度としてクランクケース１Ｂ内の温度を用いる。クランクケース１Ｂ内の温度は温度センサで検出してもよいし、クランクケース１Ｂの下部に配置されるオイルパン内の油温に基づいて推定してもよい。なお、上記の算出方法はあくまでも一例であり、例えばＰＣＶ／Ｖ上流温度を用いずに、ＰＣＶ／Ｖ上流圧力及びＰＣＶ／Ｖ下流圧力とオリフィスの式とから算出してもよい。

Ｑｂｌｏｗｂｙ演算部Ｂ１３は、シリンダ１Ａからクランクケース１Ｂへ流入するブローバイガスの流量であるブローバイ流量Ｑｂｌｏｗｂｙを算出する。具体的には、ブローバイガス量とエンジン回転速度及びエンジン負荷との関係を予めマップ化しておき、このマップを検索することにより求める。なお、この方法はあくまでも一例であって、他の方法でも構わない。例えば、エンジン１の吸入空気量または出力と、ブローバイガス量とに相関関係があれば、その関係に基づいて求めてもよい。

Ｑｂｙｐａｓｓ演算部Ｂ１４は、ベンチレーションガス流量ＱｖｅｎｔとＰＣＶガス流量Ｑｐｃｖｖとを加算し、そこからブローバイ流量Ｑｂｌｏｗｂｙを減算することにより、吸気通路２から吸気バイパス通路１４を介してクランクケース１Ｂへ導入される空気量であるバイパス流量Ｑｂｙｐａｓｓを算出する。

Ｑｐｕｒｇｅ演算部Ｂ１５は、キャニスタ１５から吸気通路２へ導入されるパージガス流量Ｑｐｕｒｇｅを、例えばパージポンプ１６の吐出量とパージバルブ１７の開口面積とに基づいて算出する。なお、パージガス流量Ｑｐｕｒｇｅを他の方法（例えば流量計を用いる方法）で求めてもよい。

Ｑａｄｍ演算部Ｂ１６は、エアフロセンサ８で検出したエアフロセンサ通過空気量Ｑａｆｍと上記パージガス流量Ｑｐｕｒｇｅとを加算し、そこからバイパス流量Ｑｂｙｐａｓｓを減算することで、ＡＤＭ／Ｖ通過流量Ｑａｄｍを算出する。

ＡＤＭ／Ｖ開度演算部Ｂ１７は、まず、負圧生成バルブ３０の上流の吸気通路２の圧力（ＡＤＭ／Ｖ上流圧力）と、同吸気通路２の温度（ＡＤＭ／Ｖ上流温度）と、負圧生成バルブ３０の開口面積（ＡＤＭ／Ｖ開口面積）と、ＡＤＭ／Ｖ通過流量と、を公知のオリフィスの式に代入して、ＥＧＲバルブ６の下流の圧力であるＥＧＲ／Ｖ下流圧力を算出する。ＥＲＧ下流圧力は、すなわち接続部２２の圧力である。そして、算出されたＥＧＲ／Ｖ下流圧力と要求ＥＧＲ／Ｖ下流圧力との差に基づいて、ＥＧＲバルブ６の下流圧力を要求ＥＧＲ／Ｖ下流圧力にするための負圧生成バルブ３０の開度を算出する。

ＥＧＲ／Ｖ開度演算部Ｂ１８は、要求ＥＧＲ／Ｖ下流圧力に基づいて、目標ＥＧＲ率を達成するためのＥＧＲバルブ６の開度を算出する。具体的には、例えば、ＥＧＲバルブ前後差圧毎のＥＧＲ率と開度との関係を予めマップ化しておき、このマップを検索することにより求める。

上記のように、ＡＤＭ／Ｖ通過流量Ｑａｄｍを算出するにあたり、エアフロセンサ通過空気量Ｑａｆｍだけでなく、キャニスタ１５から導入されるパージガス流量Ｑｐｕｒｇｅと、吸気通路２からクランクケース１Ｂへ導入されるバイパス流量Ｑｂｙｐａｓｓと、を用いる。これにより、ＡＤＭ／Ｖ通過流量Ｑａｄｍをより精度良く算出することができる。そして、ＡＤＭ／Ｖ通過流量Ｑａｄｍの算出精度が高くなることで、ＥＧＲ／Ｖ下流圧力の算出精度も高くなるので、ＥＧＲ制御の精度を高めることができる。

以上の通り本実施形態は、吸気通路２の上流側から順に、吸気量を検出するエアフロセンサ８と、過給機４のコンプレッサ４Ａと、吸気量を調整するスロットルバルブ９と、が配置され、吸気通路２と排気通路３とを接続しエンジン１の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路２に還流させるＥＧＲ通路５が、排気通路３から分岐して吸気通路２のエアフロセンサ８とコンプレッサ４Ａとの間に接続され、キャニスタ１５に吸着されたパージガスをパージポンプ１６を用いて吸気通路２に導入するパージ通路１８が、吸気通路２のエアフロセンサ８より下流かつＥＧＲ通路５との接続部２２より上流に接続されるエンジンシステムに適用される。当該エンジンシステムの、パージ通路１８との接続部３４とＥＧＲ通路５との接続部２２との間の吸気通路２を通過するガス流量を算出する、ガス流量算出方法は、コントローラ１００が、エアフロセンサ８により検出される空気流量であるエアフロセンサ通過空気流量を読み込み、パージ通路１８から吸気通路２へ導入されるパージガス流量を算出し、エアフロセンサ通過空気流量とパージガス流量とに基づいて上記のガス流量を算出する。これにより、接続部２２を流れるガス流量を精度良く算出できる。その結果、ＥＧＲバルブ６の下流圧力（つまり接続部２２の圧力）を精度良く実現することができる。

本実施形態では、エンジンシステムは、エアフロセンサ８より下流かつパージ通路１８との接続部３４より上流から分岐してクランクケース１Ｂに空気を導入する吸気バイパス通路１４をさらに備える。そして、コントローラ１００が、エアフロセンサ通過空気流量とパージガス流量とに加えてさらに吸気バイパス通路１４を介してクランクケース１Ｂへ導入される空気流量であるバイパス空気流量に基づいて上記のガス流量を算出する。これにより、接続部２２を流れるガス流量をより精度良く算出できる。

（参考例）
図３は、本発明に対する参考例を適用するエンジンシステムの概略構成図である。

図１のエンジンシステムとの違いは、負圧生成バルブ３０とベンチレーション通路３１とがないことである。これに伴い、ＥＧＲ／Ｖ下流圧力の演算方法にも違いがある。

図４は、ＥＧＲ／Ｖ下流圧力を算出するための演算ブロック図である。図２との相違点を中心に説明する。

Ｑｐｃｖｖ演算部Ｂ２０、Ｑｂｌｏｗｂｙ演算部Ｂ２１、Ｑｐｕｒｇｅ演算部Ｂ２３は、それぞれＱｐｃｖｖ演算部Ｂ１２、Ｑｂｌｏｗｂｙ演算部Ｂ１３、Ｑｐｕｒｇｅ演算部Ｂ１５と同じなので説明を省略する。

Ｑｂｙｐａｓｓ演算部Ｂ２２は、ＰＣＶガス流量Ｑｐｃｖｖからブローバイ流量Ｑｂｌｏｗｂｙを減算することで、バイパス流量Ｑｂｙｐａｓｓを算出する。

Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅ演算部Ｂ２４は、エアフロセンサ通過空気量Ｑａｆｍとパージガス流量Ｑｐｕｒｇｅとを加算し、そこからバイパス流量Ｑｂｙｐａｓｓを減算することで、インテークパイプ流量Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅを算出する。インテークパイプ流量Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅは、パージ通路１８との接続部３４とＥＧＲ通路５との接続部２２との間の吸気通路２を通過するガス流量である。

ＥＧＲ／Ｖ下流圧力演算部Ｂ２５は、図２のＡＤＭ／Ｖ開度演算部Ｂ１７におけるＥＧＲ／Ｖ下流圧力の演算と同様に、公知のオリフィスの式を用いてＥＧＲ／Ｖ下流圧力を算出する。ただし、ＡＤＭ／Ｖ通過流量Ｑａｄｍの代わりにインテークパイプ流量Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅを用いる。また、本実施形態のエンジンシステムには負圧生成バルブ３０がないので、パージ通路１８との接続部３４とＥＧＲ通路５との接続部２２との間の吸気通路２を仮想のオリフィス３３と想定する。そして、負圧生成バルブ３０の開口面積に代えてこの仮想オリフィス３３の断面積を、ＡＤＭ／Ｖ上流圧力及びＡＤＭ／Ｖ上流温度に代えて、それぞれ仮想オリフィス３３の上流圧力及び上流温度を用いる。

ＥＧＲ／Ｖ開度演算部Ｂ２６は、ＥＧＲバルブ６の下流圧力と、運転状態から推定したＥＧＲバルブ６の上流圧力とからＥＧＲバルブ前後差圧を算出し、ＥＧＲバルブ前後差圧と目標ＥＧＲ率とに基づいてＥＧＲバルブ６の開度を算出する。

上記のように、インテークパイプ流量Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅを算出するにあたり、エアフロセンサ通過空気量Ｑａｆｍだけでなく、キャニスタ１５から導入されるパージガス流量Ｑｐｕｒｇｅと、吸気通路２からクランクケース１Ｂへ導入されるバイパス流量Ｑｂｙｐａｓｓと、を用いる。これにより、インテークパイプ流量Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅをより精度良く算出することができる。そして、インテークパイプ流量Ｑｉｎｔａｋｅｐｉｐｅの算出精度が高くなることで、ＥＧＲ／Ｖ下流圧力の算出精度も高くなるので、ＥＧＲ制御の精度を高めることができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ 過給機
５ ＥＧＲ通路
６ ＥＧＲバルブ
７ ＥＧＲクーラ
８ エアフロセンサ
９ スロットルバルブ
１４ 吸気バイパス通路
１５ キャニスタ
１６ パージポンプ
１７ パージバルブ
１８ パージ通路
２０ ＰＣＶ通路
２１ ＰＣＶバルブ
３０ 負圧生成バルブ
１００ コントローラ

Claims (1)

1. 吸気通路の上流側から順に、吸気量を検出するエアフロセンサと、過給機のコンプレッサと、前記吸気量を調整するスロットルバルブと、が配置され、
   前記吸気通路と排気通路とを接続しエンジンの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路が、前記排気通路から分岐して前記吸気通路の前記エアフロセンサと前記コンプレッサとの間に接続され、
   キャニスタに吸着されたパージガスをパージポンプを用いて前記吸気通路に導入するパージ通路が、前記吸気通路の前記エアフロセンサより下流かつ前記ＥＧＲ通路との接続部より上流に接続され、
   クランクケースと前記スロットルバルブより下流の前記吸気通路とを接続するＰＣＶ通路と、
   前記エアフロセンサより下流かつ前記パージ通路との接続部より上流から分岐してクランクケースに空気を導入する吸気バイパス通路と、
   前記クランクケースと、前記ＥＧＲ通路との接続部より上流の前記吸気通路とを接続するベンチレーション通路と、
   を備えるエンジンシステムの、
   前記パージ通路との接続部と前記ＥＧＲ通路との接続部との間の前記吸気通路を通過するガス流量を算出する、ガス流量算出方法において、
   コントローラが、
   前記ベンチレーション通路を介して前記クランクケースから前記吸気通路へ導入されるガス流量であるベンチレーションガス流量を算出し、
   前記ＰＣＶ通路を介して前記クランクケースから前記吸気通路へ導入されるガス流量であるＰＣＶガス流量を算出し、
   シリンダから前記クランクケースへ流入するブローバイガスの流量であるブローバイ流量を算出し、
   前記ベンチレーションガス流量と前記ＰＣＶガス流量とを加算し、そこから前記ブローバイ流量を減算することにより、前記吸気バイパス通路を介して前記クランクケースへ導入される空気流量であるバイパス空気流量を算出し、
   さらに、前記キャニスタから前記パージ通路を介して前記吸気通路へ導入されるパージガス流量を算出し、
   前記エアフロセンサにより検出される空気流量であるエアフロセンサ通過空気流量を読み込み、
   前記エアフロセンサ通過空気流量と前記パージガス流量とを加算し、そこから前記バイパス空気流量を減算することにより前記ガス流量を算出することを特徴とする、ガス流量算出方法。

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