JPH07158514A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の過渡運転状態におけるドライバビ
リティを阻害することなく排気ガス中のＮＯx を低減す
ること。 【構成】 アクセル開度センサ６からのアクセルペダル
開度信号ＡＰＯの時間変化割合または回転角センサ４か
らの機関回転数信号ＮＥの時間変化割合に基づき内燃機
関１の運転状態が判定される。内燃機関の運転状態が定
常運転領域以外のときにはＥＧＲカットまたはＥＧＲ制
御による通常のＥＧＲ量が導入され、定常運転領域のと
きには大量のＥＧＲ量が導入されると共にその大量のＥ
ＧＲ量による内燃機関のトルク低下分だけスロットル弁
開度が補正される。これにより、内燃機関の運転状態が
定常運転領域以外のときドライバビリティが確保され、
定常運転領域のとき大量のＥＧＲ量の達成と運転挙動の
安定性とが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（エンジン）
の過渡運転状態におけるドライバビリティ(Drivabilit
y）を阻害することなく排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯx
）低減に有効な内燃機関制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関制御装置におけるＥＧＲ
(Exhaust Gas Recirculation）制御では、内燃機関の運
転条件が定常運転状態または過渡運転状態の区別なく、
算出されたＥＧＲ量に基づきオープンループ制御されて
いる。このため、過渡運転状態におけるドライバビリテ
ィを考慮すると大量のＥＧＲ量の達成は無理であった。
また、運転者のアクセルペダル操作に基づく車両挙動の
違和感、特に、応答性の悪さが大量のＥＧＲ量の達成を
実現し難い要因となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、内燃機関制御
装置に関連する先行技術文献として、特開昭６１−９３
２３７号公報にて開示されたものが知られている。この
ものは、アクセルペダル操作量に応じてスロットル弁開
度をフィードバック制御する場合、その制御定数を排気
還流量であるＥＧＲ量の大小に応じて適切に設定するこ
とにより、スロットル弁のフィードバック制御による吸
気量の応答性及び制御精度が向上するとしている。

【０００４】このものを用いれば、ＥＧＲ量の増大に応
じてスロットル弁のフィードバック制御における制御定
数が大きくされるため、アクセルペダル操作に基づく車
両挙動の違和感に関しては対策可能と考えられるが、従
来と同様に、過渡運転状態におけるドライバビリティの
確保と大量のＥＧＲ量の達成を両立させることは無理で
あった。

【０００５】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、過渡運転状態におけるドラ
イバビリティの確保と大量のＥＧＲ量の達成を両立させ
る内燃機関制御装置の提供を課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる内燃機関
制御装置は、図１３にその概念を示すように、内燃機関
の排気系から取出した排気ガスの一部であるＥＧＲガス
をＥＧＲ弁を用いて吸気系に還元し燃焼温度を低下さ
せ、排気ガス中の窒素酸化物濃度を低減させるＥＧＲ制
御手段Ｇ１４と、アクセルペダル開度に応じて電気式ア
クチュエータを用いてスロットル弁のスロットル弁開度
を制御するスロットル制御手段Ｇ１７と、前記内燃機関
の運転状態が定常運転領域にあるかを判定する定常運転
判定手段Ｇ１１と、前記定常運転判定手段Ｇ１１の判定
に基づき、定常運転領域では前記ＥＧＲ制御手段Ｇ１４
による通常のＥＧＲ量に代えて大量のＥＧＲ量を導入
し、その他の運転領域ではＥＧＲカットまたは前記ＥＧ
Ｒ制御手段Ｇ１４による通常のＥＧＲ量を導入するＥＧ
Ｒ量切換手段Ｇ１２と、前記ＥＧＲ量切換手段Ｇ１２で
大量のＥＧＲ量導入に切換えられたとき、前記内燃機関
の定常運転領域における燃費、ドライバビリティ、エミ
ッションのうちの１つ以上の条件を満足する予め設定さ
れた大量のＥＧＲ量を算出する大量ＥＧＲ量演算手段Ｇ
１３と、前記定常運転判定手段Ｇ１１の判定に基づき、
定常運転領域では前記スロットル制御手段Ｇ１７による
前記内燃機関の出力トルクを一定に保持するフィードバ
ック制御とし、その他の運転領域では前記スロットル制
御手段Ｇ１７による前記アクセルペダル開度に応じたオ
ープンループ制御とするスロットル制御切換手段Ｇ１５
と、前記スロットル制御切換手段Ｇ１５でフィードバッ
ク制御に切換えられたとき、前記大量ＥＧＲ量算出手段
Ｇ１３で算出される大量のＥＧＲ量による前記内燃機関
のトルク低下分を検出し、前記スロットル弁を制御し前
記トルク低下分を補正するトルク補正制御手段Ｇ１６と
を具備するものである。

【０００７】

【作用】本発明においては、内燃機関の運転状態が判定
され、定常運転領域以外の過渡運転領域ではＥＧＲカッ
トまたはＥＧＲ制御手段による通常のＥＧＲ量を導入
し、スロットル制御手段によるアクセルペダル開度に応
じたオープンループ制御が実施される。このため、定常
運転領域以外においては、ＥＧＲ量が増加することがな
いためアクセルペダル開度に応じたオープンループ制御
の実施によりドライバビリティが悪化することがない。

【０００８】一方、定常運転領域であるときには、ＥＧ
Ｒ制御手段では通常のＥＧＲ量に代えて燃費、ドライバ
ビリティ、エミッションのうちの１つ以上の条件を満足
する予め設定された大量のＥＧＲ量が導入される。ま
た、スロットル制御手段では大量のＥＧＲ量による内燃
機関のトルク低下分を保証し出力トルクを一定に保持す
るフィードバック制御が実施される。このため、定常運
転領域においては、大量のＥＧＲ量が達成されると共に
内燃機関の出力トルクが低下することはない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関
制御装置の機械的構成を示す概略図、図２は本発明の一
実施例にかかる内燃機関制御装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【００１１】図１において、１は内燃機関、２は排気ガ
スの一部であるＥＧＲガスを吸気管内に再循環させる電
気式アクチュエータであるＥＧＲ弁、３は電気式アクチ
ュエータ（例えば、ステッピングモータ等）にて電気的
に開閉され内燃機関１に供給される吸気流量を制御する
スロットル弁である。なお、このように構成されたスロ
ットル弁３は電子スロットル弁とも呼称されている。ま
た、４は内燃機関１の回転角に同期した信号である機関
回転数信号ＮＥを出力する回転角センサ、５は内燃機関
１の吸気管内圧力を計測した信号である吸気管負圧信号
Ｐｍを出力する吸気負圧センサ、６はアクセルペダル開
度を検出した信号であるアクセルペダル開度信号ＡＰＯ
を出力するアクセル開度センサ、７はスロットル弁３に
連結されスロットル弁開度を検出し信号ＴＡを出力する
スロットル開度センサ、８はＥＧＲ弁２に連結されＥＧ
Ｒ弁位置を検出し信号ＥＶＯを出力するＥＧＲ弁位置セ
ンサ、９は回転角センサ４、吸気負圧センサ５、アクセ
ル開度センサ６、スロットル開度センサ７及びＥＧＲ弁
位置センサ８からの各信号を入力し、後述するように、
内燃機関１の運転状態を判定し、その判定に基づいてス
ロットル弁３を最適なスロットル弁開度、ＥＧＲ弁２を
最適なＥＧＲ弁位置に制御するＥＣＵ（電子制御装置）
である。

【００１２】図２に示すように、ＥＣＵ９はＣＰＵ（中
央処理装置）９１、制御プログラムを記憶したＲＯＭ９
２、各種データを記憶するＲＡＭ９３、制御マップ等を
記憶し電源接続により記憶保持されたバックアップＲＡ
Ｍ９４、インタフェース９５，９６、Ａ／Ｄ変換器９
７、ＥＧＲ弁２の駆動回路であるＥＧＲドライバ９８及
びスロットル弁３の駆動回路であるスロットルドライバ
９９等からなる。

【００１３】このような構成により、ＥＣＵ９のＥＧＲ
ドライバ９８によりＥＧＲ弁２が駆動され、そのＥＧＲ
弁２に連結されたＥＧＲ弁位置センサ８からの信号がＥ
ＣＵ９のインタフェース９５、Ａ／Ｄ変換器９７、ＣＰ
Ｕ９１を介してＥＧＲドライバ９８にフィードバックさ
れており、閉ループ制御が実施される。また、ＥＣＵ９
のスロットルドライバ９９によりスロットル弁３が駆動
され、そのスロットル弁３に連結されたスロットル開度
センサ７からの信号がＥＣＵ９のインタフェース９５、
Ａ／Ｄ変換器９７、ＣＰＵ９１を介してスロットルドラ
イバ９９にフィードバックされており、同様な閉ループ
制御が実施される。

【００１４】まず、本発明の一実施例にかかる内燃機関
制御装置の概要について図３のタイミングチャートを参
照して説明する。

【００１５】機関回転速度信号（低分解能）ＮＥとアク
セルペダル開度信号ＡＰＯとの挙動の安定性より定常運
転が判定される。即ち、図３におけるｔ1 時点でアクセ
ルペダル開度信号ＡＰＯ及びｔ2 時点で機関回転速度信
号ＮＥと双方の定常運転状態が満足されたとき、定常判
定フラグＸＴＥＩＪＯ＝１とされる。このとき、内燃機
関１は既に定常運転中である。

【００１６】ここで、ＥＧＲ量が通常のＥＧＲ量（従来
相当量）から大量ＥＧＲに切換えられる。このときの大
量ＥＧＲは、予め実験にて求められ、定常運転時におい
てドライバビリティの悪化や点火プラグの失火やエミッ
ションの悪化等が生じることなく燃費が最良となる最大
のＥＧＲ量である。この大量ＥＧＲに相当するＥＧＲ弁
開度ＥＶＯの目標値ＴＥＶＯ２にＥＧＲ弁２が徐々に制
御され、同時にスロットル弁３が定常運転判定時の機関
回転速度と同等になるように、今度は、高分解能の機関
回転速度ＮＥＺＯＯＭでフィードバック制御され大量Ｅ
ＧＲによる機関回転速度ＮＥ落込分が補正される。定常
運転状態が解除されると速やかに通常ＥＧＲ制御状態に
復帰されるのである。

【００１７】次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関
制御装置で使用されているＣＰＵ９１の処理手順を示す
図４〜図９のフローチャートに基づき、各制御を説明す
る。 《内燃機関制御のベースルーチン：図４参照》図４にお
いて、電源の投入と同時に、まず、ステップＳ１００で
イニシャライズとしてＲＡＭ９３の初期化が実行され、
ステップＳ２００に移行し、内燃機関１が定常運転状態
であるかが判定される。即ち、運転者が定常運転を要求
しているかが後述の定常運転状態判定のサブルーチンに
よる定常運転判定フラグＸＴＥＩＪＯの状態にて判定さ
れる。ステップＳ２００で、運転者が定常運転を要求し
ていなければ、ステップＳ３００の通常ＥＧＲ制御のサ
ブルーチンに移行し、従来通りのＥＧＲ量が算出され
る。ステップＳ２００で、運転者が定常運転を要求して
いるときには、ステップＳ４００の大量ＥＧＲ制御のサ
ブルーチンに移行し、定常運転状態の走行に限定した大
量のＥＧＲ量が算出される。ステップＳ３００またはス
テップＳ４００でＥＧＲ量が算出されたのち、ステップ
Ｓ５００のＥＧＲ弁駆動のサブルーチンに移行し、ＥＧ
Ｒ弁２の駆動が実行される。次に、ステップＳ６００の
スロットル弁駆動のサブルーチンに移行し、スロットル
弁３の駆動が実行され、本ベースルーチンを終了する。

【００１８】次に、図４のベースルーチンを構成する各
サブルーチンの具体的な手順について以下詳細に説明す
る。

【００１９】〈定常運転状態判定のサブルーチン：図５
参照〉ステップＳ２０１で、アクセルペダル開度ＡＰＯ
が読込まれる。次にステップＳ２０２に移行して、機関
回転速度ＮＥが読込まれる。そして、ステップＳ２０３
に移行し、前回のルーチンで読込まれたアクセルペダル
開度メモリ値ＡＰＯＢと今回のアクセルペダル開度ＡＰ
Ｏとの変化量の絶対値ＤＥＬＡＰＯが算出される。次に
ステップＳ２０４に移行して、ステップＳ２０３で算出
されたＤＥＬＡＰＯが予め設定された所定値ＫＡＰＯを
越えているかが判定される。ステップＳ２０４の不等式
が成立せず、即ち、ＤＥＬＡＰＯ≦ＫＡＰＯであり所定
値ＫＡＰＯ以内でアクセルペダル開度ＡＰＯが操作され
ているときには、ステップＳ２０５に移行し、前回のル
ーチンで読込まれた機関回転速度メモリ値ＮＥＢと今回
の機関回転速度ＮＥとの変化量の絶対値ＤＥＬＮＥが算
出される。そして、ステップＳ２０６に移行し、ステッ
プＳ２０５で算出されたＤＥＬＮＥが予め設定された所
定値ＫＮＥを越えているかが判定される。ステップＳ２
０６の不等式が成立せず、即ち、ＤＥＬＮＥ≦ＫＮＥで
あり所定値ＫＮＥ以内で機関回転速度ＮＥが安定してい
るときには、定常運転であるとしてステップＳ２０７に
移行し、定常運転判定フラグＸＴＥＩＪＯ＝１とセット
される。

【００２０】ここで、ステップＳ２０４の不等式が成立
し、即ち、アクセルペダル開度の変化量の絶対値ＤＥＬ
ＡＰＯが所定値ＫＡＰＯ以内に安定していない、また
は、ステップＳ２０６の不等式が成立し、即ち、機関回
転速度の変化量の絶対値ＤＥＬＮＥが所定値ＫＮＥ以内
に安定していないときには、過渡運転であるとしてステ
ップＳ２０８に移行し、定常運転判定フラグＸＴＥＩＪ
Ｏ＝０とされる。ステップＳ２０７またはステップＳ２
０８の処理ののち、ステップＳ２０９に移行し、今回の
機関回転速度ＮＥを機関回転速度メモリ値ＮＥＢとして
格納し、ステップＳ２１０に移行し、今回のアクセルペ
ダル開度ＡＰＯをアクセルペダル開度メモリ値ＡＰＯＢ
として格納し、本サブルーチンを終了する。

【００２１】〈通常ＥＧＲ制御のサブルーチン：図６参
照〉ステップＳ３０１で機関回転速度ＮＥ、ステップＳ
３０２で吸気管負圧Ｐｍがそれぞれ読込まれる。次にス
テップＳ３０３に移行して、機関回転速度ＮＥ及び吸気
管負圧Ｐｍをパラメータとして図１０に示す二元マップ
である通常ＥＧＲ制御マップ（ＴＥＶＯ１マップ）よ
り、通常時の目標ＥＧＲ弁開度ＴＥＶＯ１が算出され
る。例えば、図１０に示すように、Ｐｍ＝α（mmHg），
ＮＥ＝β（rpm ）のときのＴＥＶＯ１値はγとなる。こ
のＴＥＶＯ１マップには、予め実験にて求められた機関
条件毎に設定されたＥＧＲ弁開度がメモリされている。
次にステップＳ３０４に移行して、アクセルペダル開度
ＡＰＯが読込まれたのち、ステップＳ３０５に移行し、
アクセルペダル開度ＡＰＯをパラメータとして図１１に
示す通常スロットル制御マップ（ＴＴＨＲ１マップ）よ
り、通常時の目標スロットル弁開度ＴＴＨＲ１が算出さ
れる。例えば、図１１に示すように、ＡＰＯ＝Ａのとき
のＴＴＨＲ１はＢとなる。このＴＴＨＲ１マップには、
ＡＰＯに対応した任意の特性を与えられた目標スロット
ル弁開度がメモリされている。このステップＳ３０５の
処理ののち、本サブルーチンを終了する。

【００２２】〈大量ＥＧＲ制御のサブルーチン：図７参
照〉ステップＳ４０１では、前回の定常運転判定フラグ
メモリ値ＸＴＥＩＪＯＢが０であるかが判定される。ス
テップＳ４０１でＸＴＥＩＪＯＢ＝０であると、ステッ
プＳ４０２に移行し、前回の定常運転判定フラグメモリ
値ＸＴＥＩＪＯＢが１であるかが判定される。ステップ
Ｓ４０２でＸＴＥＩＪＯＢ＝１であると、前回は定常運
転でなく今回初めて定常運転であると判定されたときの
みステップＳ４０３に移行し、現在のスロットル弁開度
ＴＡを大量ＥＧＲ制御時の目標値ＴＴＨＲ２の初期値と
してＲＡＭ９３に格納する（ＴＴＨＲ２＝ＴＡ）。

【００２３】次に、ステップＳ４０４で機関回転速度Ｎ
Ｅ、ステップＳ４０５でアクセルペダル開度ＡＰＯがそ
れぞれ読込まれる。そして、ステップＳ４０６に移行
し、機関回転速度ＮＥ及びアクセルペダル開度ＡＰＯを
パラメータとして図１２に示す二元マップである大量Ｅ
ＧＲマップ（ＴＥＶＯ２マップ）より、目標大量ＥＧＲ
弁開度ＴＥＶＯ２が算出される。例えば、図１２に示す
ように、ＡＰＯ＝Ａ，ＮＥ＝β（rpm ）のときのＴＥＶ
Ｏ２値はＣとなる。このＴＥＶＯ２値は燃費が最良で且
つ、ドライバビリティ悪化のない最大ＥＧＲ量に制御す
るためのＥＧＲ弁開度である。

【００２４】次にステップＳ４０７に移行して、機関回
転速度ＮＥＺＯＯＭが読込まれる。この機関回転速度Ｎ
ＥＺＯＯＭと前記機関回転速度ＮＥとの違いは、ＮＥＺ
ＯＯＭ値の方が高精度で、回転速度フィードバック制御
用として用いられるのに対して、ＮＥ値の方は低精度
で、機関の運転状態判定程度に用いられるものである。
次にステップＳ４０８に移行して、機関回転速度ＮＥＺ
ＯＯＭの前回の値からｎ回前の値までの次式に示す機関
回転速度平均値ＮＥＡＶＥ（次式参照）から所定の下限
値ＫＭＩＮを減算した範囲内に今回読込まれたＮＥＺＯ
ＯＭが存在するかが判定される。

【００２５】ＮＥＡＶＥ＝〔ＮＥＺＯＯＭ(I-1) ＋ＮＥ
ＺＯＯＭ(I-2) ＋…＋ＮＥＺＯＯＭ(I-n) 〕／ｎ ステップＳ４０８の不等式が成立せず、今回読込まれた
ＮＥＺＯＯＭが（ＮＥＡＶＥ−ＫＭＩＮ）≧ＮＥＺＯＯ
Ｍであり下限不感滞以下であると、ステップＳ４０９に
移行し、目標スロットル弁開度ＴＴＨＲ２をインクリメ
ントして目標スロットル弁開度が開側となるように指示
される。ステップＳ４０８の不等式が成立するときに
は、ステップＳ４１０に移行し、機関回転速度平均値Ｎ
ＥＡＶＥに所定の上限値ＫＭＡＸを加算した範囲内に今
回読込まれたＮＥＺＯＯＭが存在するかが判定される。
ステップＳ４１０の不等式が成立せず、今回読込まれた
ＮＥＺＯＯＭが（ＮＥＡＶＥ＋ＫＭＡＸ）≦ＮＥＺＯＯ
Ｍであり上限不感滞以上であると、ステップＳ４１１に
移行し、目標スロットル弁開度ＴＴＨＲ２をデクリメン
トして目標スロットル弁開度が閉側となるように指示さ
れる。

【００２６】一方、ステップＳ４１０の不等式が成立す
るとき、即ち、今回読込まれたＮＥＺＯＯＭが（ＮＥＡ
ＶＥ−ＫＭＩＮ）＜ＮＥＺＯＯＭ＜（ＮＥＡＶＥ＋ＫＭ
ＡＸ）であり機関回転速度平均値ＮＥＡＶＥを中心とし
た上下限不感滞内に存在するときには、ステップＳ４１
２に移行し、目標スロットル弁開度ＴＴＨＲ２は更新さ
れない（ＴＴＨＲ２＝ＴＴＨＲ２）。そして、ステップ
Ｓ４０９またはステップＳ４１１またはステップＳ４１
２で目標スロットル弁開度の指示ののち、ステップＳ４
１３に移行し、定常運転判定フラグＸＴＥＩＪＯの状態
を定常運転判定フラグメモリ値ＸＴＥＩＪＯＢに格納
（ＸＴＥＩＪＯＢ＝ＸＴＥＩＪＯ）し、本サブルーチン
を終了する。

【００２７】〈ＥＧＲ弁駆動のサブルーチン：図８参
照〉ステップＳ５０１でＥＧＲ弁開度ＥＶＯが読込まれ
る。次にステップＳ５０２に移行して、時間カウンタＣ
２ＭＳが２ｍｓに達しているかが判定される。２ｍｓ周
期と判定されたときには、ステップＳ５０３に移行し、
定常運転状態かが判定される。ステップＳ５０３で、定
常運転判定フラグＸＴＥＩＪＯ＝０であり定常運転状態
でないときには、ステップＳ５０４にてＥＧＲ弁駆動モ
ータ速度ＥＧＲＳＰＤが通常ＥＧＲ制御値ＫＥＳＰ１、
ステップＳ５０５にて目標ＥＧＲ弁開度Ｘが通常ＥＧＲ
制御値ＴＥＶＯ１とセットされる。

【００２８】一方、ステップＳ５０３で、定常運転判定
フラグＸＴＥＩＪＯ＝１であり定常運転状態であるとき
には、ステップＳ５０６にてＥＧＲ弁駆動モータ速度Ｅ
ＧＲＳＰＤが大量ＥＧＲ制御値ＫＥＳＰ２、ステップＳ
５０７にて目標ＥＧＲ弁開度Ｘが大量ＥＧＲ制御値ＴＥ
ＶＯ２とセットされる。ステップＳ５０５またはステッ
プＳ５０７で目標ＥＧＲ弁開度Ｘがセットされたのち、
ステップＳ５０８に移行し、時間カウンタＣＣＥＧＲが
予め実験で求められたＥＧＲ弁駆動モータの駆動周期Ｅ
ＧＲＳＰＤに達しているかが判定される。ステップＳ５
０８の不等式が成立するときには、ステップＳ５０９に
移行し、現在のＥＧＲ弁開度ＥＶＯが目標ＥＧＲ弁開度
Ｘ（このときのＸの内容は、通常ＥＧＲ値または大量Ｅ
ＧＲ値）に等しいかが判定される。ステップＳ５０９の
等式が成立しないときには、ステップＳ５１０に移行
し、現在のＥＧＲ弁開度ＥＶＯが目標ＥＧＲ弁開度Ｘ未
満であるかが判定される。ステップＳ５１０の不等式が
成立し、現在のＥＧＲ弁開度ＥＶＯが目標ＥＧＲ弁開度
Ｘより低開度（ＥＶＯ＜Ｘ）であると、ステップＳ５１
１に移行し、ＥＧＲ弁が開側に駆動される。

【００２９】一方、ステップＳ５１０の不等式が成立せ
ず、現在のＥＧＲ弁開度ＥＶＯが目標ＥＧＲ弁開度Ｘよ
り高開度（ＥＶＯ＞Ｘ）であると、ステップＳ５１２に
移行し、ＥＧＲ弁が閉側に駆動される。なお、ステップ
Ｓ５０９の等式が成立し、現在のＥＧＲ弁開度ＥＶＯが
目標ＥＧＲ弁開度Ｘと同等（ＥＶＯ＝Ｘ）であると、ス
テップＳ５１３に移行し、ＥＧＲ弁が現在のＥＧＲ弁位
置にホールドされる。そして、ステップＳ５１４に移行
し、時間カウンタＣＣＥＧＲがインクリメントされ、ス
テップＳ５１５で時間カウンタＣ２ＭＳがクリアされ
る。次にステップＳ５１６に移行して、時間カウンタＣ
２ＭＳがインクリメントされ、本サブルーチンを終了す
る。なお、ステップＳ５０２で、２ｍｓ周期に達してい
ないときには上述の処理を実行することなく、ステップ
Ｓ５１６に移行し、時間カウンタＣ２ＭＳのインクリメ
ント処理のみが実行される。

【００３０】〈スロットル弁駆動のサブルーチン：図９
参照〉ステップＳ６０１でスロットル弁開度ＴＡが読込
まれる。次にステップＳ６０２に移行して、時間カウン
タＣ２ＭＳ２が２ｍｓに達しているかが判定される。２
ｍｓ周期と判定されたときには、ステップＳ６０３に移
行し、定常運転状態かが判定される。ステップＳ６０３
で、定常運転判定フラグＸＴＥＩＪＯ＝０であり定常運
転状態でないときには、ステップＳ６０４にて目標スロ
ットル弁開度Ｘが通常時の目標スロットル弁開度ＴＴＨ
Ｒ１とセットされる。

【００３１】一方、ステップＳ６０３で、定常運転判定
フラグＸＴＥＩＪＯ＝１であり定常運転状態であるとき
には、ステップＳ６０５にて目標スロットル弁開度Ｘが
大量ＥＧＲ制御時の目標値ＴＴＨＲ２とセットされる。
ステップＳ６０４またはステップＳ６０５で目標スロッ
トル弁開度Ｘがセットされたのち、ステップＳ６０６に
移行し、時間カウンタＣＣＴＨＲが予め実験で求められ
たスロットル弁駆動モータの駆動周期ＴＨＲＳＰＤに達
しているかが判定される。ステップＳ６０６の不等式が
成立するときには、ステップＳ６０７に移行し、現在の
スロットル弁開度ＴＡが目標スロットル弁開度Ｘ（この
ときのＸの内容は、通常時の目標スロットル弁開度また
は大量ＥＧＲ制御時の目標値）に等しいかが判定され
る。ステップＳ６０７の等式が成立しないときには、ス
テップＳ６０８に移行し、現在のスロットル弁開度ＴＡ
が目標スロットル弁開度Ｘ未満であるかが判定される。
ステップＳ６０８の不等式が成立し、現在のスロットル
弁開度ＴＡが目標スロットル弁開度Ｘより低開度（ＴＡ
＜Ｘ）であると、ステップＳ６０９に移行し、スロット
ル弁が開側に駆動される。

【００３２】一方、ステップＳ６０８の不等式が成立せ
ず、現在のスロットル弁開度ＴＡが目標スロットル弁開
度Ｘより高開度（ＴＡ＞Ｘ）であると、ステップＳ６１
０に移行し、スロットル弁が閉側に駆動される。なお、
ステップＳ６０７の等式が成立し、現在のスロットル弁
開度ＴＡが目標スロットル弁開度Ｘと同等（ＴＡ＝Ｘ）
であると、ステップＳ６１１に移行し、スロットル弁が
現在のスロットル弁位置にホールドされる。そして、ス
テップＳ６１２に移行し、時間カウンタＣＣＴＨＲがイ
ンクリメントされ、ステップＳ６１３で時間カウンタＣ
２ＭＳ２がクリアされる。次にステップＳ６１４に移行
して、時間カウンタＣ２ＭＳがインクリメントされ、本
サブルーチンを終了する。なお、ステップＳ６０２で、
２ｍｓ周期に達していないときには上述の処理を実行す
ることなく、ステップＳ６１４に移行し、時間カウンタ
Ｃ２ＭＳ２のインクリメント処理のみが実行される。

【００３３】このように、本発明の一実施例の内燃機関
制御装置は、内燃機関１の排気系から取出した排気ガス
の一部を一部であるＥＧＲガスをＥＧＲ弁２を用いて吸
気系に還元し燃焼温度を低下させ、排気ガス中の窒素酸
化物濃度を低減させるＥＣＵ９にて達成されるＥＧＲ制
御手段と、アクセルペダル開度に応じて電気式アクチュ
エータであるステッピングモータ等を用いてスロットル
弁３のスロットル弁開度を制御するＥＣＵ９にて達成さ
れるスロットル制御手段と、内燃機関１の運転状態が定
常運転領域にあるかを判定するＥＣＵ９のＣＰＵ９１の
ステップＳ２００にて達成される定常運転判定手段と、
前記定常運転判定手段の判定に基づき、定常運転領域で
は前記ＥＧＲ制御手段による通常のＥＧＲ量に代えて大
量のＥＧＲ量を導入し、その他の運転領域ではＥＧＲカ
ットまたは前記ＥＧＲ制御手段による通常のＥＧＲ量を
導入するＥＣＵ９のＣＰＵ９１のステップＳ５０１〜ス
テップＳ５１６にて達成されるＥＧＲ量切換手段と、前
記ＥＧＲ量切換手段で大量のＥＧＲ量導入に切換えられ
たとき、内燃機関１の定常運転領域における燃費、ドラ
イバビリティ、エミッションのうちの１つ以上の条件を
満足する予め設定された大量のＥＧＲ量を算出するＥＣ
Ｕ９のＣＰＵ９１のステップＳ４０６にて達成される大
量ＥＧＲ量演算手段と、前記定常運転判定手段の判定に
基づき、定常運転領域では前記スロットル制御手段によ
る内燃機関１の出力トルクを一定に保持するフィードバ
ック制御とし、その他の運転領域では前記スロットル制
御手段による前記アクセルペダル開度に応じたオープン
ループ制御とするＥＣＵ９のＣＰＵ９１のステップＳ６
０１〜ステップＳ６１４にて達成されるスロットル制御
切換手段と、前記スロットル制御切換手段でフィードバ
ック制御に切換えられたとき、前記大量ＥＧＲ量算出手
段で算出される大量のＥＧＲ量による内燃機関１のトル
ク低下分を検出し、スロットル弁３を制御し前記トルク
低下分を補正するＥＣＵ９のＣＰＵ９１のステップＳ４
０７〜ステップＳ４１２にて達成されるトルク補正制御
手段とを具備するものである。

【００３４】したがって、内燃機関の運転状態が定常運
転領域以外のときにはＥＧＲカットまたはＥＧＲ制御に
よる通常のＥＧＲ量が導入され、定常運転領域のときに
は大量のＥＧＲ量が導入されると共にその大量のＥＧＲ
量による内燃機関のトルク低下分だけスロットル弁開度
が補正される。

【００３５】故に、内燃機関の運転状態が定常運転領域
以外のときドライバビリティが確保され、定常運転領域
のとき大量のＥＧＲ量の達成と運転挙動の安定性とが得
られる。

【００３６】ところで、上述の図４の内燃機関制御のベ
ースルーチンにおけるステップＳ３００の通常ＥＧＲ制
御処理を省略し、通常においてはＥＧＲカットとする場
合にも同様の効果を得ることができる。なお、このとき
には当然のことながら、図６の通常ＥＧＲ制御のサブル
ーチンも省略できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
制御装置は、ＥＧＲ制御手段とスロットル制御手段とを
有し、定常運転判定手段の判定に基づく内燃機関の運転
状態が定常運転領域ではＥＧＲ制御手段による通常のＥ
ＧＲ量に代えて大量のＥＧＲ量を導入し、その他の運転
領域ではＥＧＲカットまたはＥＧＲ制御手段による通常
のＥＧＲ量を導入するＥＧＲ量切換手段と、そのＥＧＲ
量切換手段で大量のＥＧＲ量導入に切換えられたとき、
内燃機関の定常運転領域における燃費、ドライバビリテ
ィ、エミッションのうちの１つ以上の条件を満足する予
め設定された大量のＥＧＲ量を算出する大量ＥＧＲ量演
算手段と、定常運転判定手段の判定に基づく定常運転領
域ではスロットル制御手段による内燃機関の出力トルク
を一定に保持するフィードバック制御とし、その他の運
転領域ではスロットル制御手段によるアクセルペダル開
度に応じたオープンループ制御とするスロットル制御切
換手段と、そのスロットル制御切換手段でフィードバッ
ク制御に切換えられたとき、大量ＥＧＲ量算出手段で算
出される大量のＥＧＲ量による内燃機関のトルク低下分
を検出し、スロットル弁を制御しトルク低下分を補正す
るトルク補正制御手段とを具備しており、内燃機関の運
転状態が定常運転領域では、ＥＧＲ制御手段による通常
のＥＧＲ量に代えた予め設定された大量のＥＧＲ量、即
ち、燃費、ドライバビリティ、エミッションのうちの１
つ以上の条件を満足する最適な大量のＥＧＲ量が導入さ
れる。このとき、スロットル弁はその大量のＥＧＲ量に
よる内燃機関のトルク低下分を補正するようにフィード
バック制御される。一方、その他の運転領域では、ＥＧ
Ｒ制御手段は通常のＥＧＲ量及びスロットル制御手段は
アクセルペダル開度に応じたオープンループ制御とされ
る。これにより、内燃機関の運転状態が定常運転領域以
外のときにドライバビリティが阻害されることなく、定
常運転領域のときには排気ガス中の窒素酸化物が効率良
く低減されると共に運転挙動が不安定になることもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の機械的構成を示す概略図である。

【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図３】図３は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の概要を示すタイミングチャートである。

【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の内燃機関制御を示すベースルーチンである。

【図５】図５は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の定常運転状態判定を示すサブルーチンである。

【図６】図６は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の通常ＥＧＲ制御を示すサブルーチンである。

【図７】図７は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置の大量ＥＧＲ制御を示すサブルーチンである。

【図８】図８は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置のＥＧＲ弁駆動を示すサブルーチンである。

【図９】図９は本発明の一実施例にかかる内燃機関制御
装置のスロットル弁駆動を示すサブルーチンである。

【図１０】図１０は図６の通常ＥＧＲ制御のサブルーチ
ンで用いられるマップを示す図である。

【図１１】図１１は図６の通常ＥＧＲ制御のサブルーチ
ンで用いられるマップを示す図である。

【図１２】図１２は図７の大量ＥＧＲ制御のサブルーチ
ンで用いられるマップを示す図である。

【図１３】図１３は本発明の概念を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ ＥＧＲ弁 ３ スロットル弁 ４ 回転角センサ ５ 吸気負圧センサ ６ アクセル開度センサ ７ スロットル開度センサ ８ ＥＧＲ弁位置センサ ９ ＥＣＵ（電子制御装置） ９１ ＣＰＵ ９８ ＥＧＲドライバ ９９ スロットルドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系から取出した排気ガス
   の一部であるＥＧＲガスをＥＧＲ弁を用いて吸気系に還
   元し燃焼温度を低下させ、排気ガス中の窒素酸化物濃度
   を低減させるＥＧＲ制御手段と、 アクセルペダル開度に応じて電気式アクチュエータを用
   いてスロットル弁のスロットル弁開度を制御するスロッ
   トル制御手段と、 前記内燃機関の運転状態が定常運転領域にあるかを判定
   する定常運転判定手段と、 前記定常運転判定手段の判定に基づき、定常運転領域で
   は前記ＥＧＲ制御手段による通常のＥＧＲ量に代えて大
   量のＥＧＲ量を導入し、その他の運転領域ではＥＧＲカ
   ットまたは前記ＥＧＲ制御手段による通常のＥＧＲ量を
   導入するＥＧＲ量切換手段と、 前記ＥＧＲ量切換手段で大量のＥＧＲ量導入に切換えら
   れたとき、前記内燃機関の定常運転領域における燃費、
   ドライバビリティ、エミッションのうちの１つ以上の条
   件を満足する予め設定された大量のＥＧＲ量を算出する
   大量ＥＧＲ量演算手段と、 前記定常運転判定手段の判定に基づき、定常運転領域で
   は前記スロットル制御手段による前記内燃機関の出力ト
   ルクを一定に保持するフィードバック制御とし、その他
   の運転領域では前記スロットル制御手段による前記アク
   セルペダル開度に応じたオープンループ制御とするスロ
   ットル制御切換手段と、 前記スロットル制御切換手段でフィードバック制御に切
   換えられたとき、前記大量ＥＧＲ量算出手段で算出され
   る大量のＥＧＲ量による前記内燃機関のトルク低下分を
   検出し、前記スロットル弁を制御し前記トルク低下分を
   補正するトルク補正制御手段とを具備することを特徴と
   する内燃機関制御装置。