JP4591581B2 - 排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法および既燃ガス通過量算出装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気再循環ガス中に含まれる既燃ガスの量を算出する排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法および既燃ガス通過量算出装置に関するものである。

燃料消費量やエミッションの低減を図るために、内燃機関の排気通路中の排気を吸気通路に環流するための排気再循環（ＥＧＲ）システムを同内燃機関に設けることが多用されている。このＥＧＲシステムは、吸気通路および排気通路を繋ぐＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路に設けられてその通路断面積を変更するＥＧＲバルブとを備えている。そして、機関運転状態（例えば、機関負荷や機関回転速度）に応じてＥＧＲバルブの開度を調節することにより、ＥＧＲシステムを通じて排気通路から吸気通路に戻されるガス（ＥＧＲガス）の量が機関運転状態に見合う量に調節される。

一方、内燃機関の運転制御では、トルクを出力させる必要のない運転状態であるとき（例えば減速運転時など）において燃料供給を一時的に停止する制御、いわゆる燃料カット制御が実行される。この燃料カット制御の実行中においては、排気通路内に吸気（酸素が多量に含まれる空気）が排出されるために、既燃ガス（酸素濃度が低い燃焼後のガス）がほとんど存在しない状態になる。そのため、燃料カット制御の実行停止に際してＥＧＲバルブが開弁されていると、一時的であるとはいえ、空気を多く含むＥＧＲガスがＥＧＲ通路を介して吸気通路に還流されるようになる。そして、これにより機関燃焼室に吸入される空気の量が多くなって混合気の空燃比が不要にリーンになり、機関運転状態が不安定になるおそれがある。

従来、排気の酸素濃度を検出するための酸素濃度センサの検出信号に基づいてＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの割合（既燃ガス率）を推定し、その推定した既燃ガス率に応じて機関制御を実行する装置が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。こうした装置によれば、ＥＧＲガスに含まれる空気によって混合気の空燃比がリーンになることが抑制されて、機関運転状態の不安定化が抑えられるようになる。
特開平１１−２３６８５７号公報 特開平８−６１１１２号公報

ここで、燃料カット制御の実行中においては排気の酸素濃度がごく高くなるのに対し、酸素濃度センサによって検出可能な排気の酸素濃度には限界がある。そのため、そのときどきの酸素濃度センサの信号に基づいて既燃ガス率を求めるようにしても、燃料カット制御の実行が停止された直後において排気の酸素濃度が酸素濃度センサの検出可能範囲よりも高くなるような場合には同酸素濃度を精度良く検出することができず、既燃ガス率を正確に把握することができない。

こうしたことから、ＥＧＲガスに含まれる未燃ガスの影響による機関運転状態の不安定化を回避するためには、上述した酸素濃度センサの信号に基づいて既燃ガス率を求める装置であっても改善の余地がある。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料カット制御の実行停止後におけるＥＧＲガス中の既燃ガス量をより精度良く算出することのできる排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法、および既燃ガス通過量算出装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、実行条件の成立時において燃料供給を一時的に停止する燃料カット制御が実行される内燃機関の吸気通路および排気通路を連通する排気再循環通路と同排気再循環通路の通路断面積を変更する排気再循環バルブとを備えた排気再循環システムに適用されて、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガス中の既燃ガス量の指標値を算出する既燃ガス通過量算出方法であって、前記燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度と前記指標値との相関関係を特定して同相関関係を記憶装置に予め記憶させる記憶工程と、前記燃料カット制御の実行停止直後において機関回転速度に基づいて前記記憶装置に記憶されている前記相関関係から前記指標値を算出する算出工程とを有することをその要旨とする。

燃料カット制御の実行が停止されて燃料供給が開始されると、排気再循環（ＥＧＲ）バルブを通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量が燃料供給量の変化に対して応答遅れ（ほぼ一次遅れ）をもって増加する。そして、このときにおける既燃ガスの量の増加速度は、吸気や排気の流速が高いときほど、言い換えれば機関回転速度が高いときほど高くなる。

上記算出方法によれば、そうした応答遅れや機関回転速度による影響を考慮した上で、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガス量の指標値と機関回転速度との相関関係を特定して記憶させておくことができる。そして、その相関関係から、そのときどきの機関回転速度に基づいて上記既燃ガス量の指標値を算出することができる。したがって、上記応答遅れや機関回転速度による影響をふまえて、燃料カット制御の実行停止後におけるＥＧＲガス中の既燃ガス量の指標値、ひいては同既燃ガス量を精度良く算出することができる。

なお前記指標値としては、排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスに含まれる既燃ガスの量そのものや、同排気再循環ガスに含まれる空気の割合、同割合と相関関係にある値を採用することの他、請求項２によるように、排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスに含まれる既燃ガス割合または同割合と相関関係にある値を採用することができる。

また前記相関関係を特定する方法としては、請求項３によるように、排気の酸素濃度を通じて空燃比を検出するための空燃比センサが排気通路に設けられた内燃機関において、空燃比センサにより検出される空燃比と機関燃焼室における混合気の空燃比との相関関係であり且つ前記既燃ガスの割合を未知数とする燃料カット制御の実行停止直後の相関関係を表すモデル式を予め設定するとともに、空燃比センサにより検出される空燃比の推移に基づいて前記モデル式を満たす既燃ガスの割合の推移を同定することを機関回転速度を変化させつつ複数回行う、といった方法を採用することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、前記空燃比センサにより検出される空燃比を「ＡｂｙＦ」とし、前記機関燃焼室における混合気の空燃比の変化に対する前記空燃比ＡｂｙＦの伝達関数を「Ｆ（ｔ）」とし、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスの量を「Ｋｌｅｇｒ」とし、同量Ｋｌｅｇｒの変化に対する前記機関燃焼室に吸入される排気再循環ガスの量の伝達関数を「Ｇ（ｔ）」とし、前記機関燃焼室における混合気の空燃比の変化に対する前記既燃ガスの割合の伝達関数を「Ｈ（ｔ）」とし、前記機関燃焼室に供給される燃料の量を「Ｑｒ」とし、前記機関燃焼室に吸入される空気のうちの前記排気再循環通路を介して前記機関燃焼室に吸入される分を除いた分を「Ｋｌａｌｌ」とすると、前記モデル式として「ＡｂｙＦ＝Ｆ（｛Ｋｌａｌｌ＋Ｇ（［１．０−Ｈ（ｔ）］×Ｋｌｅｇｒ）｝／Ｑｒ）」との関係式が設定されることをその要旨とする。

上記モデル式において、「ＡｂｙＦ」は空燃比センサにより検出される値であり、「Ｋｌｅｇｒ」や「Ｑｒ」ならびに「Ｋｌａｌｌ」は内燃機関の運転状態から求めることの可能な値であり、「Ｇ（ｔ）」や「Ｆ（ｔ）」は実験やシミュレーションを行った結果などを通じて求めることの可能な値である。こうしたことから上記算出方法では、上記モデル式を、伝達関数「Ｈ（ｔ）」のみを未知数とする関係式とすることができる。

したがって上記算出方法によれば、そうしたモデル式を通じて、機関燃焼室における混合気の空燃比の変化に対する前記既燃ガスの割合の伝達関数Ｈ（ｔ）を求めることができ、同伝達関数Ｈ（ｔ）に基づいて機関回転速度と前記既燃ガスの割合の指標値との相関関係を特定することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、前記相関関係の特定に先立ち、前記排気再循環バルブを閉弁させた状態で前記空燃比センサにより検出した空燃比に基づいて前記モデル式から前記伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する同定工程を更に有することをその要旨とする。

上記構成によれば、ＥＧＲバルブを閉弁させた状態、すなわちＥＧＲ通路を介してＥＧＲガスが機関燃焼室に吸入されないためにＥＧＲバルブを通過する既燃ガスの量Ｋｌｅｇｒや伝達関数Ｇ（ｔ），Ｈ（ｔ）を考慮する必要のない状態にすることができ、その状態で上記モデル式を通じて伝達関数Ｆ（ｔ）を求めることができるようになる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、前記記憶工程では、機関回転速度が高いときほど高い速度で前記既燃ガス量が増加するとの傾向を示す値が前記指標値として算出される関係が前記相関関係として記憶されることをその要旨とする。

上記算出方法によれば、機関回転速度が高いときほどＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガス中の既燃ガス量の増加速度が高くなるといった傾向に応じたかたちで、上記既燃ガスの指標値を精度良く算出することができるようになる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、前記記憶工程は、前記内燃機関の工場出荷以前において行うことをその要旨とする。

上記算出方法によれば、前記指標値の算出に用いる同指標値と機関回転速度との相関関係を予め記憶させた状態で製造工場や修理工場から内燃機関が出荷されるようになり、出荷後において前記既燃ガス量を精度良く算出することができるようになる。

請求項８に記載の発明は、実行条件の成立時において燃料供給を一時的に停止する燃料カット制御が実行される内燃機関の吸気通路および排気通路を連通する排気再循環通路と同排気再循環通路の通路断面積を変更する排気再循環バルブとを備えた排気再循環システムに適用されて、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガス中の既燃ガス量の指標値を算出する既燃ガス通過量算出装置において、前記燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度と前記指標値との相関関係が予め記憶された記憶手段と、
前記燃料カット制御の実行停止直後において機関回転速度に基づいて前記相関関係から前記指標値を算出する算出手段とを有することをその要旨とする。

燃料カット制御の実行が停止されて燃料供給が開始されると、排気再循環（ＥＧＲ）バルブを通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量が燃料供給量の変化に対して応答遅れ（ほぼ一次遅れ）をもって増加する。そして、このときにおける既燃ガスの量の増加速度は、吸気や排気の流速が高いときほど、言い換えれば機関回転速度が高いときほど高くなる。

上記構成によれば、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガス中の既燃ガス量の指標値と機関回転速度との相関関係から、そうした応答遅れや機関回転速度による影響に応じたかたちで上記既燃ガス量の指標値、ひいては同既燃ガス量を精度良く算出することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出装置において、前記算出手段は、機関回転速度が高いときほど高い速度で前記既燃ガス量が増加するとの傾向を示す値を前記指標値として算出するものであることをその要旨とする。

上記構成によれば、機関回転速度が高いときほどＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガス中の既燃ガス量の増加速度が高くなるといった傾向に応じたかたちで、上記既燃ガスの指標値を精度良く算出することができるようになる。

なお前記指標値としては、排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスに含まれる既燃ガスの量そのものや、同排気再循環ガスに含まれる空気の割合、同割合と相関関係にある値を採用することの他、請求項１０によるように、排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスに含まれる既燃ガス割合または同割合と相関関係にある値を採用することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる排気再循環システムが設けられた内燃機関の概略構成を示している。

同図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１にはスロットルバルブ１２が設けられている。スロットルバルブ１２には、スロットルモータ１３が連結されている。そして、このスロットルモータ１３の駆動制御（スロットル制御）を通じてスロットルバルブ１２の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１１を通じて燃焼室１４内に吸入される空気の量が調節される。また、上記吸気通路１１には燃料噴射バルブ１５が設けられている。この燃料噴射バルブ１５の駆動制御（燃料噴射制御）を通じて吸気通路１１内に燃料が噴射される。

内燃機関１０には、その燃焼室１４内部の吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火を行うための点火プラグ１６が設けられている。この点火プラグ１６にはイグナイタ１７が接続されている。点火プラグ１６は、イグナイタ１７から出力される高電圧が印加されることによって作動する。このイグナイタ１７の作動制御（点火時期制御）を通じて適宜のタイミングで混合気が燃焼してピストン１８が往復移動し、内燃機関１０の出力軸としてのクランクシャフト１９が回転する。そして、燃焼後の混合気（既燃ガス）は排気として燃焼室１４から排気通路２０に送り出される。

また内燃機関１０には、排気通路２０に流れる排気の一部を吸気通路１１に戻すための排気再循環（ＥＧＲ）システム２１が設けられている。このＥＧＲシステム２１は、排気通路２０と吸気通路１１の上記スロットルバルブ１２より下流側の部分とを連通するＥＧＲ通路２２、その途中に設けられたＥＧＲバルブ２３、ＥＧＲバルブ２３の開度を調整するためのＥＧＲアクチュエータ２４を備えている。ＥＧＲシステム２１の作動制御（ＥＧＲ制御）では、機関運転状態に応じてＥＧＲアクチュエータ２４の作動が制御されてＥＧＲバルブ２３の開度（ＥＧＲ開度）が制御され、ＥＧＲ通路２２を通じて再循環される排気（ＥＧＲガス）の量（ＥＧＲ量）が調節される。

本実施の形態の装置は各種センサを備えている。そうした各種センサとしては、例えば内燃機関１０のクランクシャフト１９の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ３１や、吸気通路１１を通過する吸入空気の量（通路吸気量ＧＡｐ）を検出するための吸気量センサ３２、アクセルペダル（図示略）の踏み込み量ＡＣを検出するためのアクセルセンサ３３が設けられている。また、スロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサ３４や、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１２より下流側における吸気の圧力（吸気圧力ＰＭ）を検出するための圧力センサ３５が設けられている。その他、ＥＧＲ開度を検出するための開度センサ３６、排気通路２０に設けられて排気の酸素濃度を通じて混合気の空燃比ＡｂｙＦを検出するための空燃比センサ３７等も設けられている。

また本実施の形態の装置は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御ユニット３０を備えている。この電子制御ユニット３０は、各種センサの検出信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、燃料噴射制御、点火時期制御、ＥＧＲ制御などの各種制御を実行する。本実施の形態では、この電子制御ユニット３０が記憶装置および記憶手段として機能する。

スロットル制御は次のように実行される。すなわち先ず、そのときどきのアクセルペダルの踏み込み量ＡＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいて目標スロットル開度Ｔｔａが算出される。そして、この目標スロットル開度Ｔｔａと実際のスロットル開度ＴＡとが一致するように、スロットルモータ１３の駆動が制御される。こうしたスロットル制御を通じて、内燃機関１０の燃焼室に吸入される空気の量（筒内吸気量ＧＡｃ）が運転状態に見合う量に調節される。

また、燃料噴射制御は次のように実行される。先ず、筒内吸気量ＧＡｃおよび機関回転速度ＮＥに基づいて目標燃料噴射量Ｔｑ（混合気の空燃比が所望の比率（例えば、１４．６）になる燃料噴射量に相当する量）が算出される。そして、この目標燃料噴射量Ｔｑと実際の燃料噴射量Ｑとが一致するように燃料噴射バルブ１５が開弁駆動される。

なお燃料噴射制御では、実行条件の成立時において燃料噴射バルブ１５からの燃料噴射を一時的に停止する燃料カット制御が実行される。実行条件が成立したことは、以下の各条件が全て満たされたことをもって判断される。
・アクセルペダルが踏み込まれていないこと。
・機関回転速度ＮＥが減速中であること。
・機関回転速度ＮＥが所定の速度範囲（例えば１７００〜４０００回転／分）内であること。

上記筒内吸気量ＧＡｃは吸気通路１１に設けられた吸気量センサ３２を通じて検出することが可能であるとはいえ、そうしたセンサによる吸気量の検出では、機関運転状態の変化に伴う吸気量の変化に際して応答遅れが生じたり、吸気脈動の影響などによって検出誤差が生じたりして検出精度が低下する場合がある。また、上記筒内吸気量ＧＡｃは、スロットル開度ＴＡ、ＥＧＲ開度、機関回転速度ＮＥ、吸気通路１１の径や長さ、ＥＧＲ通路２２の径や長さ等々をパラメータとする物理モデルを構築することで推定することも可能である。そして、こうした物理モデルを適切に構築し、当該物理モデルを用いて上記吸気量を推定するようにすれば、上述したような応答遅れや検出誤差の発生を抑えることができる。この点をふまえて本実施形態では、そうした物理モデル（以下、エアモデル）を用いて上記筒内吸気量ＧＡｃを推定するようにしている。

ＥＧＲ制御は次のように実行される。すなわち先ず、そのときどきの通路吸気量ＧＡｐおよび機関回転速度ＮＥに基づいてＥＧＲ開度についての制御目標値（目標ＥＧＲ開度）が算出される。そして、この目標ＥＧＲ開度と実際のＥＧＲ開度とが一致するように、ＥＧＲアクチュエータ２４の作動が制御される。こうしたＥＧＲ制御を通じてＥＧＲ量が内燃機関１０の運転状態に見合う量に調節される。

また本実施の形態では、ＥＧＲバルブ２３の異常の有無を判定する判定制御が実行される。この判定制御は次のように実行される。すなわち先ず、燃料カット制御の実行中であることを条件に、ＥＧＲバルブ２３の閉弁時と開弁時とにおいてそれぞれ吸気圧力ＰＭが検出され、それら吸気圧力ＰＭの差が算出される。そして、同差が所定の判定値以上である場合にはＥＧＲバルブ２３に異常が生じていないと判定され、同差が判定値未満である場合にはＥＧＲバルブ２３に異常が生じていると判定される。

ここで前述したように、燃料カット制御の実行中においては排気通路２０に既燃ガスがほとんど存在しない状態になるために、同燃料カット制御の実行停止に際してＥＧＲバルブ２３が開弁された状況になると、その後において空気を多く含むＥＧＲガスがＥＧＲ通路２２を介して吸気通路１１に還流されるようになる。そして、これにより燃焼室１４に吸入される空気の量が多くなって混合気の空燃比が不要にリーンになり、内燃機関１０の運転状態が不安定になるおそれがある。なお本実施の形態では、例えば上記判定制御においてＥＧＲバルブ２３が開弁されているときに燃料カット制御の実行が停止された場合にそうした状況になる。

こうした不都合の発生を抑えるために、本実施の形態では、燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度ＮＥとＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの割合（既燃ガス率Ｒ）についての指標値との相関関係が電子制御ユニット３０に予め記憶されている。そして、燃料カット制御の実行停止直後において、機関回転速度ＮＥに基づいて上記相関関係から既燃ガス率Ｒ（詳しくは、その指標値）が算出され、この既燃ガス率Ｒをもとに筒内吸気量ＧＡｃが求められる。

ここで既燃ガス率Ｒの算出パラメータとして機関回転速度ＮＥを用いるようにしたのは、以下のような理由による。
燃料カット制御の実行が停止されて燃料噴射バルブ１５による燃料噴射が開始されると、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量が内燃機関１０の燃料供給量の変化に対して応答遅れ（ほぼ一次遅れ）をもって増加する。そして、このときにおける既燃ガスの量の増加速度は、吸気や排気の流速が高いときほど、言い換えれば機関回転速度ＮＥが高いときほど高くなる。そのため本実施の形態のように、算出パラメータとして機関回転速度ＮＥを用いて既燃ガス率Ｒを算出することにより、そうした応答遅れや機関回転速度ＮＥによる影響に応じたかたちで同既燃ガス率Ｒが精度良く算出されるようになる。

本実施の形態では、実験やシミュレーションを実行することによって上記相関関係を特定するようにしている。本実施の形態では、上記相関関係を特定して電子制御ユニット３０に記憶させる作業が内燃機関１０の工場出荷以前において行われる。これにより、既燃ガス率Ｒの算出に用いる上記相関関係が電子制御ユニット３０に予め記憶された状態で製造工場や修理工場から内燃機関１０が出荷されるようになり、出荷後において既燃ガス率Ｒ、ひいては筒内吸気量ＧＡｃが精度良く算出されるようになる。

以下、上記相関関係を特定するための作業（相関関係特定作業）の実行手順について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
本実施の形態では、上記相関関係を特定するために、燃料カット制御の実行停止直後において空燃比センサ３７により検出される空燃比ＡｂｙＦと燃焼室１４における混合気の空燃比との相関関係を表す以下のようなモデル式（１）が予め設定されている。

ＡｂｙＦ＝
Ｆ（｛Ｋｌａｌｌ＋Ｇ（［１．０−Ｈ（ｔ）］×Ｋｌｅｇｒ）｝／Ｑｒ）…（１）

なおモデル式（１）の各変数としてはそれぞれ以下のような値が設定されている。
・「Ｆ（ｔ）」燃焼室１４における混合気の空燃比の変化に対する上記空燃比ＡｂｙＦの伝達関数。
・「Ｋｌｅｇｒ」ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの量。
・「Ｇ（ｔ）」上記量Ｋｌｅｇｒの変化に対する上記燃焼室１４に吸入されるＥＧＲガスの量の伝達関数。
・「Ｈ（ｔ）」燃焼室１４における混合気の空燃比の変化に対する前記既燃ガス率Ｒの伝達関数。
・「Ｑｒ」燃焼室１４に供給される燃料の量。
・「Ｋｌａｌｌ」燃焼室１４に吸入される空気のうちのＥＧＲ通路２２を介して同燃焼室１４に吸入される分を除いた量。

これら変数のうち、空燃比ＡｂｙＦは空燃比センサ３７により検出される値であり、ＥＧＲガスの量ＫｌｅｇｒはＥＧＲ開度および吸気圧力ＰＭに基づいて精度良く求めることのできる値であり、燃料の量Ｑｒは燃料噴射量と燃料噴射バルブ１５から燃焼室１４まで燃料が到達するのに要する時間とに基づいて精度良く求めることのできる値である。

本実施の形態では、上記相関関係を設定するための作業を実行する前に、実験やシミュレーションの実行を通じて前記エアモデルが設定される。このエアモデルはＥＧＲガスが全て既燃ガスであると仮定した場合のモデル式であって上記伝達関数Ｇ（ｔ）を含んでおり、同エアモデルを通じて上記値Ｋｌａｌｌを精度良く算出することができる。そのため、上記各変数のうちの伝達関数Ｇ（ｔ）および値Ｋｌａｌｌは、エアモデルが設定された後、言い換えれば上記相関関係を設定するための作業の実行に際して、精度良く求めることができる。こうしたことから上記モデル式（１）は、伝達関数Ｆ（ｔ），Ｈ（ｔ）のみを未知数とする関係式になる。

そして、上記相関関係の特定に際しては先ず、伝達関数Ｆ（ｔ）を特定するための作業が行われる。
ここで、ＥＧＲバルブ２３を閉弁させることにより、既燃ガスの量Ｋｌｅｇｒが「０」になるため、上記モデル式（１）を以下のモデル式（２）に変換することができる。

ＡｂｙＦ＝Ｆ（Ｋｌａｌｌ／Ｑｒ） …（２）

このモデル式（２）は伝達関数Ｆ（ｔ）のみを未知数とする関係式であるため、伝達関数Ｆ（ｔ）以外の各変数（ＡｂｙＦ，Ｋｌａｌｌ，Ｑｒ）を代入することにより、同モデル式（２）を通じて伝達関数Ｆ（ｔ）を求めることができる。そして、この伝達関数Ｆ（ｔ）はＥＧＲ開度による影響を殆ど受けないことが発明者等によって確認されている。

この点をふまえて本実施の形態では、モデル式（１）における伝達関数Ｆ（ｔ）を特定するために、ＥＧＲバルブ２３を閉弁させた状態で、燃料カット制御の実行停止以後における空燃比ＡｂｙＦの推移が検出される（図２のステップＳ１０１）。ここでは、そうした空燃比ＡｂｙＦの推移の検出が、機関回転速度ＮＥが異なる複数の機関運転環境において実行される。そして、それら機関運転環境毎に空燃比ＡｂｙＦの推移に基づいて上記モデル式（２）から伝達関数Ｆ（ｔ）が同定されて、同伝達関数Ｆ（ｔ）と機関回転速度ＮＥとの相関関係が求められる（ステップＳ１０２）。本実施の形態では、ステップＳ１０１，Ｓ１０２の工程が同定工程として機能する。

ここで、燃料カット制御の実行が停止されて燃料噴射バルブ１５による燃料供給が開始されると、空燃比センサ３７に到達する排気の酸素濃度が燃料供給量（詳しくは、前記燃料の量Ｑｒ）の変化に対して応答遅れ（ほぼ一次遅れ）をもって増加する。このことから、上記伝達関数Ｆ（ｔ）は無駄時間と時定数とによって規定することが可能であると云える。この点をふまえて本実施の形態では、伝達関数Ｆ（ｔ）と機関回転速度ＮＥとの相関関係として、伝達関数Ｆ（ｔ）についての無駄時間と機関回転速度ＮＥとの関係、同伝達関数Ｆ（ｔ）についての時定数と機関回転速度ＮＥとの関係がそれぞれ求められて記憶される。なお上記無駄時間は、燃料カット制御の実行停止による上記燃料の量Ｑｒの変化開始時から空燃比センサ３７に到達する排気の酸素濃度が変化し始めるまでに要する時間である。また上記時定数は、燃焼室１４内に燃料が供給されない場合の排気の酸素濃度を「０」とし、混合気の空燃比が理論空燃比である場合の排気の酸素濃度を「１．００」とした場合において、空燃比センサ３７に到達する排気の酸素濃度の変化開始時から同酸素濃度が「０．６３」まで変化するまでに要する時間である。

ステップＳ１０２の工程において伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する作業は以下のように行われる。
空燃比センサ３７により検出された空燃比ＡｂｙＦの逆数（＝１／ＡｂｙＦ）にエアモデルを通じて求めた前記空気の量Ｋｌａｌｌを乗算することにより、燃料量に相当する量（以下、センサ到達燃料［実］）を算出することができる。

また、理論空燃比の逆数に上記空気の量Ｋｌａｌｌを乗算することにより、空燃比センサ３７により検出される空燃比ＡｂｙＦが理論空燃比であると仮定した場合における上記センサ到達燃料［実］に相当する値（以下、センサ到達燃料［ストイキ］）を算出することもできる。なお、ステップＳ１０１の工程において空燃比ＡｂｙＦの推移を検出しているときにはスロットル開度ＴＡおよび機関回転速度ＮＥが共に一定であってＥＧＲバルブ２３が閉弁されているために、上記空気の量Ｋｌａｌｌ、ひいてはセンサ到達燃料［ストイキ］が一定量になっている。

そして本実施の形態では、センサ到達燃料［ストイキ］を「１．００」とした場合におけるセンサ到達燃料［実］の比率（＝センサ到達燃料［実］／センサ到達燃料［ストイキ］）が求められて伝達関数Ｆ（ｔ）の同定に用いられる。

図３に、伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する作業の実行時における各実行パラメータの推移の一例を示す。
同図３に示すように、伝達関数Ｆ（ｔ）の同定に際しては先ず、ステップＳ１０１の工程においてＥＧＲバルブ２３が閉弁された状態で空燃比センサ３７により空燃比ＡｂｙＦの推移が検出されるとともにエアモデルを通じて上記空気の量Ｋｌａｌｌが求められる。そして、それら空燃比ＡｂｙＦの推移と上記空気の量Ｋｌａｌｌとに基づいて上記比率（ＶＲ［実］）の推移が求められる。

また、目標燃料噴射量Ｔｑに基づき求めた上記燃料の量Ｑｒと上記空気の量Ｋｌａｌｌとをモデル式（２）に代入するとともに同モデル式（２）の伝達関数Ｆ（ｔ）として所定の関数（詳しくは、無駄時間および時定数）を設定することによって算出した空燃比ＡｂｙＦに相当する値の推移に基づいて上記比率（ＶＲ［モデル］）の推移が求められる。

この比率ＶＲ［モデル］の推移は、伝達関数Ｆ（ｔ）に代入される関数に応じて図３中に白抜きの矢印で示すように変化する。この点をふまえてステップＳ１０２の工程では、伝達関数Ｆ（ｔ）に代入する所定の関数を変更しつつ上記比率ＶＲ［モデル］の推移が繰り返し求められる。そして、上記比率ＶＲ［モデル］の推移が求められる度に各比率ＶＲ［実］，ＶＲ［モデル］の平均二乗誤差が算出され、それら算出結果から平均二乗誤差が最も小さくなる関数が特定されてこれが伝達関数Ｆ（ｔ）として同定される。

なお、こうした伝達関数Ｆ（ｔ）を同定するための作業は、図２のステップＳ１０１の工程において検出された空燃比ＡｂｙＦの推移を算出パラメータとして、予め構築されて外部機器に記憶されている制御プログラムを通じて実行されるシミュレーションにより行われる。

このようにして伝達関数Ｆ（ｔ）を特定した後に、燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度ＮＥと前記既燃ガス率Ｒの指標値との相関関係を特定するための作業が行われる。

ここで、ステップＳ１０１，Ｓ１０２の工程を通じて伝達関数Ｆ（ｔ）が特定されたことから、前記モデル式（１）は伝達関数Ｈ（ｔ）のみを未知数とする関係式になる。この点をふまえて本実施の形態では、ＥＧＲバルブ２３を所定の開度で開弁させた状態で、燃料カット制御の実行停止以後における空燃比ＡｂｙＦの推移が検出される（ステップＳ１０３）。ここでは、そうした空燃比ＡｂｙＦの推移の検出が、ステップＳ１０１の工程と同様に、機関回転速度ＮＥが異なる複数の機関運転環境において実行される。そして、それら機関運転環境毎に空燃比ＡｂｙＦの推移に基づいて上記モデル式（１）から伝達関数Ｈ（ｔ）が同定されて、同伝達関数Ｈ（ｔ）と機関回転速度ＮＥとの相関関係が求められる（ステップＳ１０４）。

前述したように、燃料カット制御の実行が停止されて燃料噴射バルブ１５による燃料供給が開始されると、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量が燃料供給量（詳しくは、前記燃料の量Ｑｒ）の変化に対して応答遅れ（ほぼ一次遅れ）をもって増加する。そのため上記伝達関数Ｈ（ｔ）は無駄時間と時定数とによって規定することが可能であると云える。

この点をふまえて本実施の形態では、伝達関数Ｈ（ｔ）と機関回転速度ＮＥとの相関関係として、伝達関数Ｈ（ｔ）についての無駄時間と機関回転速度ＮＥとの関係、同伝達関数Ｆ（ｔ）についての時定数と機関回転速度ＮＥとの関係がそれぞれ求められて記憶される。なお上記無駄時間は、燃料カット制御の実行停止による上記燃料の量Ｑｒの変化開始時からＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの酸素濃度が変化し始めるまでに要する時間である。また上記時定数は、燃焼室１４内に燃料が供給されない場合の排気の酸素濃度を「０」とし、混合気の空燃比が理論空燃比である場合の排気の酸素濃度を「１．００」とした場合において、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの酸素濃度の変化開始時から同酸素濃度が「０．６３」まで変化するまでに要する時間である。

ステップＳ１０４の工程において伝達関数Ｈ（ｔ）を同定する作業は以下のように行われる。
図４に、伝達関数Ｈ（ｔ）を同定する作業の実行時における各実行パラメータの推移の一例を示す。

同図４に示すように、伝達関数Ｈ（ｔ）の同定に際しては先ず、ステップＳ１０２（図２参照）の工程において記憶された関係および機関回転速度ＮＥに基づいて伝達関数Ｆ（ｔ）が求められ、目標燃料噴射量Ｔｑに基づいて上記燃料の量Ｑｒが求められる。また、エアモデルを通じて前記空気の量Ｋｌａｌｌが求められ、ＥＧＲ開度および吸気圧力ＰＭに基づいてＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの量Ｋｌｅｇｒが求められる。

そして、それら求めた伝達関数Ｆ（ｔ）、燃料の量Ｑｒ、空気の量Ｋｌａｌｌ、並びにＥＧＲガスの量Ｋｌｅｇｒをモデル式（１）に代入するとともに、同モデル式（１）の伝達関数Ｈ（ｔ）として所定の関数（詳しくは、上記無駄時間および時定数）を設定することによって空燃比ＡｂｙＦに相当する値（ＡｂｙＦ［モデル］）の推移が求められる。

この値ＡｂｙＦ［モデル］の推移は、伝達関数Ｈ（ｔ）に代入される関数に応じて図４中に矢印で示すように変化する。この点をふまえてステップＳ１０４（図２参照）の工程では、伝達関数Ｈ（ｔ）に代入する所定の関数を変更しつつ上記値ＡｂｙＦ［モデル］の推移が繰り返し求められる。そして、上記値ＡｂｙＦ［モデル］の推移が求められる度に、同値ＡｂｙＦ［モデル］とステップＳ１０３（図２参照）において検出された空燃比ＡｂｙＦとの平均二乗誤差が算出され、それら算出結果から平均二乗誤差が最も小さくなる関数が特定されてこれが伝達関数Ｈ（ｔ）として同定される。

なお、こうした伝達関数Ｈ（ｔ）を同定するための作業は、図２のステップＳ１０３の工程において検出された空燃比ＡｂｙＦの推移を算出パラメータとして、予め構築されて外部機器に記憶されている制御プログラムを通じて実行されるシミュレーションにより行われる。

そして、このようにして求められた伝達関数Ｈ（ｔ）と機関回転速度ＮＥとの相関関係が電子制御ユニット３０に記憶される（ステップＳ１０５）。具体的には、伝達関数Ｈ（ｔ）についての無駄時間を算出するためのマップであって同無駄時間と機関回転速度ＮＥとの関係を定めたマップ（無駄時間算出マップ）と、伝達関数Ｈ（ｔ）についての時定数を算出するためのマップであって同時定数と機関回転速度ＮＥとの関係を定めたマップ（時定数算出マップ）とが記憶される。本実施の形態では、ステップＳ１０５の工程が記憶工程として機能し、伝達関数Ｈ（ｔ）の無駄時間と時定数とが既燃ガス量の指標値および既燃ガス割合の指標値として機能する。

本実施の形態では、例えば前述した判定制御においてＥＧＲバルブ２３が開弁された状態で燃料カット制御の実行が停止された場合など、ＥＧＲバルブ２３の開弁時に燃料カット制御の実行が停止された場合に、その後の所定期間において筒内吸気量ＧＡｃを算出する際に、無駄時間算出マップと時定数算出マップとが用いられる。なお、この所定期間は、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガスの全てが既燃ガスになるまでの期間である。

詳しくは先ず、機関回転速度ＮＥに基づき無駄時間算出マップから無駄時間が算出されるとともに、機関回転速度ＮＥに基づき時定数算出マップから時定数が算出される。その後、それら無駄時間および時定数と燃料カット制御の実行停止後の経過時間とに基づいて、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの既燃ガス率Ｒが求められる。そして、この既燃ガス率ＲとＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの量とが乗算されて同ＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量が求められ、同既燃ガスの量と伝達関数Ｇ（ｔ）とに基づいて燃焼室１４内に還流される既燃ガスの量が求められる。さらに、この既燃ガスの量をもとに筒内吸気量ＧＡｃが算出される。本実施の形態では、上述のように無駄時間と時定数とを算出する工程が算出工程および算出手段として機能する。

図５に無駄時間算出マップのマップ構造を示すように、無駄時間算出マップには、機関回転速度ＮＥが高いときほど無駄時間として短い時間が算出されるようになる関係、言い換えれば、機関回転速度ＮＥが高いときほど高い速度で既燃ガス率Ｒが増加するとの傾向を示す値が無駄時間として算出されるようになる関係が設定されている。

また、図６に時定数算出マップのマップ構造を示すように、時定数算出マップには、機関回転速度ＮＥが高いときほど時定数として短い時間が算出されるようになる関係、言い換えれば、機関回転速度ＮＥが高いときほど高い速度で既燃ガス率Ｒが増加するとの傾向を示す値が時定数として算出されるようになる関係が設定されている。

本実施の形態では、こうした関係が無駄時間算出マップ（図５）や時定数算出マップ（図６）に設定されているために、機関回転速度ＮＥが高いときほどＥＧＲ通路２２を通過するＥＧＲガス中の既燃ガス量の増加速度が高くなるといった傾向に応じたかたちで、伝達関数Ｈ（ｔ）の無駄時間や時定数が精度良く算出されるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度ＮＥと既燃ガス率Ｒの指標値（伝達関数Ｈ（ｔ）の無駄時間および時定数）との相関関係を電子制御ユニット３０に予め記憶させておき、燃料カット制御の実行停止直後において、機関回転速度ＮＥに基づいて上記相関関係から既燃ガス率Ｒを算出するようにした。そのため、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量の増加についての燃料供給量の変化に対する応答遅れや機関回転速度ＮＥによる影響に応じたかたちで既燃ガス率Ｒの指標値、ひいては同既燃ガス率Ｒを精度良く算出することができる。

（２）空燃比センサ３７により検出される空燃比ＡｂｙＦと燃焼室１４における混合気の空燃比との相関関係であり且つ既燃ガス率Ｒを未知数とする燃料カット制御の実行停止直後の相関関係を表すモデル式（１）を予め設定するようにした。そして、空燃比ＡｂｙＦの推移に基づいてモデル式（１）を満たす既燃ガス率Ｒの推移を同定する作業を機関回転速度ＮＥを変化させつつ複数回行うことにより、既燃ガス率Ｒの指標値と機関回転速度ＮＥとの相関関係を特定するようにした。これにより、燃焼室１４における混合気の空燃比の変化に対する既燃ガス率Ｒの伝達関数Ｈ（ｔ）を求めることができ、同伝達関数Ｈ（ｔ）に基づいて機関回転速度ＮＥと既燃ガス率Ｒの指標値との相関関係を特定することができる。

（３）機関回転速度ＮＥと既燃ガス率Ｒの指標値との相関関係の特定に先立ち、ＥＧＲバルブ２３を閉弁させた状態で空燃比センサ３７により検出した空燃比ＡｂｙＦに基づいてモデル式（１）から伝達関数Ｆ（ｔ）を同定するようにした。そのため、ＥＧＲ通路２２を介してＥＧＲガスが燃焼室１４に吸入されることがないためにＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスの量Ｋｌｅｇｒや伝達関数Ｇ（ｔ），Ｈ（ｔ）を考慮する必要のない状態にすることができ、上記モデル式（１）を伝達関数Ｆ（ｔ）のみを未知数とするモデル式（２）に変換することができる。そして、このモデル式（２）を通じて伝達関数Ｆ（ｔ）を求めることができるようになる。

（４）機関回転速度ＮＥと既燃ガス率Ｒの指標値との相関関係を特定して電子制御ユニット３０に記憶させる作業を内燃機関１０の工場出荷以前において行うようにした。そのため、既燃ガス率Ｒの指標値の算出に用いる上記相関関係が電子制御ユニット３０に予め記憶された状態で製造工場や修理工場から内燃機関１０を出荷することができ、出荷後において既燃ガス率Ｒ、ひいては筒内吸気量ＧＡｃを精度良く算出することができる。

（５）機関回転速度ＮＥが高いときほど高い速度で既燃ガス率Ｒが増加するとの傾向を示す値が無駄時間として算出されるようになる関係を無駄時間算出マップに設定し、機関回転速度ＮＥが高いときほど高い速度で既燃ガス率Ｒが増加するとの傾向を示す値が時定数として算出されるようになる関係を時定数算出マップに設定した。そのため、機関回転速度ＮＥが高いときほどＥＧＲ通路２２を通過するＥＧＲガス中の既燃ガス量の増加速度が高くなるといった傾向に応じたかたちで、伝達関数Ｈ（ｔ）の無駄時間や時定数を精度良く算出することができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記相関関係を特定して電子制御ユニット３０に記憶させる作業を内燃機関１０の工場出荷後において実行するようにしてもよい。

・伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する方法は任意に変更可能である。例えば、比率ＶＲ［実］，ＶＲ［ストイキ］の平均二乗誤差が最も小さくなる関係を求めてこれを伝達関数Ｆ（ｔ）として同定することに代えて、空燃比ＡｂｙＦとモデル式（２）から求めた空燃比ＡｂｙＦに相当する値との平均二乗誤差が最も小さくなる関係を求めてこれを伝達関数Ｆ（ｔ）として同定するようにしてもよい。また、伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する際に、平均二乗誤差を用いることに代えて、平均誤差を用いることなども可能である。

・伝達関数Ｈ（ｔ）を同定する際に、値ＡｂｙＦ［モデル］と空燃比ＡｂｙＦとの差が小さくなることを精度良く判断可能であれば、平均二乗誤差を用いることに限らず、平均誤差などの他の誤差を用いるようにしてもよい。

・機関回転速度ＮＥと既燃ガス率Ｒの指標値との相関関係に代えて、以下に記載する（関係Ａ）〜（関係Ｆ）を設定してもよい。（関係Ａ）燃料カット制御の実行停止による前記燃料の量Ｑｒの変化開始後の経過時間と機関回転速度ＮＥと既燃ガス率Ｒとの相関関係。（関係Ｂ）燃料カット制御の実行停止による前記燃料の量Ｑｒの変化開始後の経過時間と機関回転速度ＮＥとＥＧＲバルブ２３を通過する既燃ガスの量との相関関係。（関係Ｃ）燃料カット制御の実行停止による前記燃料の量Ｑｒの変化開始後の経過時間と機関回転速度ＮＥとＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる空気の割合との相関関係。（関係Ｄ）機関回転速度ＮＥとＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる空気の割合の指標値との相関関係。（関係Ｅ）燃料カット制御の実行停止による前記燃料の量Ｑｒの変化開始後の経過時間と機関回転速度ＮＥとＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる空気の割合との相関関係。（関係Ｆ）燃料カット制御の実行停止による前記燃料の量Ｑｒの変化開始後の経過時間と機関回転速度ＮＥとＥＧＲバルブ２３を通過する空気の量との相関関係。（関係Ａ）〜（関係Ｅ）のうちのいずれの関係が設定される場合であっても、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量の増加についての燃料供給量の変化に対する応答遅れや機関回転速度ＮＥによる影響に応じたかたちで同既燃ガスの量の指標値を精度良く算出することができ、同指標値をもとに筒内吸気量ＧＡｃを精度良く算出することができる。

・ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量（または、その指標値）を未知数とするモデル式であれば、モデル式（１）に限らず、任意のモデル式を設定することができる。こうした構成によっても、モデル式を通じて上記既燃ガスの量（または、その指標値）を特定する作業を機関回転速度ＮＥを変化させつつ複数回行うことにより、ＥＧＲバルブ２３を通過するＥＧＲガスに含まれる既燃ガスの量の指標値と機関回転速度ＮＥとの相関関係を特定することができる。

本発明を具体化した一実施の形態が適用される内燃機関の概略構成を示す略図。 相関関係特定作業の実行手順を示すフローチャート。 伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する作業の実行時における各実行パラメータの推移の一例を示すタイムチャート。 伝達関数Ｈ（ｔ）を同定する作業の実行時における各実行パラメータの推移の一例を示すタイムチャート。 無駄時間算出マップのマップ構造を示す略図。 時定数算出マップのマップ構造を示す略図。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…スロットルバルブ、１３…スロットルモータ、１４…燃焼室、１５…燃料噴射バルブ、１６…点火プラグ、１７…イグナイタ、１８…ピストン、１９…クランクシャフト、２０…排気通路、２１…ＥＧＲシステム、２２…ＥＧＲ通路、２３…ＥＧＲバルブ、２４…ＥＧＲアクチュエータ、３０…電子制御ユニット、３１…クランクセンサ、３２…吸気量センサ、３３…アクセルセンサ、３４…スロットルセンサ、３５…圧力センサ、３６…開度センサ、３７…空燃比センサ。

Claims (10)

1. 実行条件の成立時において燃料供給を一時的に停止する燃料カット制御が実行される内燃機関の吸気通路および排気通路を連通する排気再循環通路と同排気再循環通路の通路断面積を変更する排気再循環バルブとを備えた排気再循環システムに適用されて、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガス中の既燃ガス量の指標値を算出する既燃ガス通過量算出方法であって、
   前記燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度と前記指標値との相関関係を特定して同相関関係を記憶装置に予め記憶させる記憶工程と、
   前記燃料カット制御の実行停止直後において機関回転速度に基づいて前記記憶装置に記憶されている前記相関関係から前記指標値を算出する算出工程と
   を有することを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
2. 請求項１に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、
   前記算出する指標値は、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスに含まれる既燃ガスの割合または同割合と相関関係にある値である
   ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
3. 請求項２に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、
   内燃機関として、排気の酸素濃度を通じて空燃比を検出するための空燃比センサが前記排気通路に設けられたものが用いられ、
   前記相関関係の特定は、前記空燃比センサにより検出される空燃比と機関燃焼室における混合気の空燃比との相関関係であり且つ前記既燃ガスの割合を未知数とする前記燃料カット制御の実行停止直後の相関関係を表すモデル式を予め設定するとともに、前記空燃比センサにより検出される空燃比の推移に基づいて前記モデル式を満たす前記既燃ガスの割合の推移を同定することを機関回転速度を変化させつつ複数回行うことにより行われる
   ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
4. 請求項３に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、
   前記空燃比センサにより検出される空燃比を「ＡｂｙＦ」とし、前記機関燃焼室における混合気の空燃比の変化に対する前記空燃比ＡｂｙＦの伝達関数を「Ｆ（ｔ）」とし、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスの量を「Ｋｌｅｇｒ」とし、同量Ｋｌｅｇｒの変化に対する前記機関燃焼室に吸入される排気再循環ガスの量の伝達関数を「Ｇ（ｔ）」とし、前記機関燃焼室における混合気の空燃比の変化に対する前記既燃ガスの割合の伝達関数を「Ｈ（ｔ）」とし、前記機関燃焼室に供給される燃料の量を「Ｑｒ」とし、前記機関燃焼室に吸入される空気のうちの前記排気再循環通路を介して前記機関燃焼室に吸入される分を除いた分を「Ｋｌａｌｌ」とすると、前記モデル式として
   ＡｂｙＦ＝Ｆ（｛Ｋｌａｌｌ＋Ｇ（［１．０−Ｈ（ｔ）］×Ｋｌｅｇｒ）｝／Ｑｒ）
   との関係式が設定される
   ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
5. 前記相関関係の特定に先立ち、前記排気再循環バルブを閉弁させた状態で前記空燃比センサにより検出した空燃比に基づいて前記モデル式から前記伝達関数Ｆ（ｔ）を同定する同定工程を更に有する
   請求項４に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、
   前記記憶工程では、機関回転速度が高いときほど高い速度で前記既燃ガス量が増加するとの傾向を示す値が前記指標値として算出される関係が前記相関関係として記憶される
   ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法において、
   前記記憶工程は、前記内燃機関の工場出荷以前において行う
   ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出方法。
8. 実行条件の成立時において燃料供給を一時的に停止する燃料カット制御が実行される内燃機関の吸気通路および排気通路を連通する排気再循環通路と同排気再循環通路の通路断面積を変更する排気再循環バルブとを備えた排気再循環システムに適用されて、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガス中の既燃ガス量の指標値を算出する既燃ガス通過量算出装置において、
   前記燃料カット制御の実行停止直後の所定期間における機関回転速度と前記指標値との相関関係が予め記憶された記憶手段と、
   前記燃料カット制御の実行停止直後において機関回転速度に基づいて前記相関関係から前記指標値を算出する算出手段と
   を有することを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出装置。
9. 請求項８に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出装置において、
   前記算出手段は、機関回転速度が高いときほど高い速度で前記既燃ガス量が増加するとの傾向を示す値を前記指標値として算出するものである
   ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出装置。
10. 請求項８または９に記載の排気再循環システムの既燃ガス通過量算出装置において、
    前記算出する指標値は、前記排気再循環バルブを通過する排気再循環ガスに含まれる既燃ガスの割合または同割合と相関関係にある値である
    ことを特徴とする排気再循環システムの既燃ガス通過量算出装置。

Images