JP6092070B2 - エンジン - Google Patents

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Description

本発明はエンジンに関する。詳しくは、排気の一部を吸気に還流させるエンジンに関する。
従来、排気の一部を吸気に還流させるＥＧＲ装置（排気再循環システム）を設けたエンジンが知られている。ＥＧＲ装置によって吸気に酸素濃度の低い排気（ＥＧＲガス）を還流させることで燃焼温度を低下させ、窒素酸化物の発生を抑制するものである。吸気に還流させるＥＧＲガス重量（目標ＥＧＲガス流量）は、吸気圧力と排気圧力との差圧（吸排気差圧）、およびＥＧＲガス重量を調整するＥＧＲ弁の開度（ＥＧＲ弁開度）に基づいて目標流量マップから算出される。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載のＥＧＲ装置は、単一の目標流量マップからＥＧＲガス重量が算出される。つまり、ＥＧＲガス重量は、吸排気差圧とＥＧＲ弁開度とから一義的に算出される。しかし、算出されるＥＧＲガス重量は、排気圧力に対する吸気圧力の圧力比率（吸排気圧力比）が１に近づくにつれて圧力比率の変動による影響が大きくなる。また、エンジンの運転状態は、吸排気差圧とＥＧＲ弁開度とから一義的に定まらない。つまり、ＥＧＲガス重量は、エンジンの運転状態が異なっていても吸排気差圧とＥＧＲ弁開度とがそれぞれ等しければ、同一のＥＧＲガス重量が算出される。従って、エンジンは、吸排気圧力比の影響および吸排気差圧とＥＧＲ弁開度とから想定されるエンジンの運転状態の誤差の影響によってＥＧＲガス重量の算出誤差が増大する可能性があった。
特開２０１２−３１７４０号公報
本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、運転状態に基づいてＥＧＲガス重量の算出誤差を抑制することができるエンジンの提供を目的とする。
請求項１においては、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気に還流させるＥＧＲ装置を備えるエンジンであって、吸気に還流させるＥＧＲガス流量を制御する際の指標値であるＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するにおいて、検出した排気圧Ｐ２と検出した吸気圧Ｐ１とから、排気圧に対する吸気圧の実吸排気圧力比π１を算出すると共に、エンジン回転数Ｎと燃料噴射量Ｆとから排気圧に対する吸気圧の推定吸排気圧力比π２を算出し、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒは、実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２からなる吸排気圧力比πから算出したＡｒｅｄ係数と有効通路断面積Ａｒｅｄとから算出し、前記Ａｒｅｄ係数は、吸排気圧力比πが１に近づくにつれて減少し、この減少の度合いである傾きは、吸排気圧力比πが小さい場合に比べて、吸排気圧力比πが大きい場合の方が大となることから、前記実吸排気圧力比π１が所定値未満の場合、実吸排気圧力比π１に基づいてＡｒｅｄ係数を算出し、次にＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出し、前記実吸排気圧力比π１が所定値以上の場合、推定吸排気圧力比π２に基づいてＡｒｅｄ係数を算出し、次にＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するものである。
請求項２においては、ＥＧＲガスの流量を制限するＥＧＲ弁のＥＧＲ弁開度Ｇと、前記排気圧Ｐ２と前記吸気圧Ｐ１とのＥＧＲ差圧ΔＰとから、ＥＧＲ装置の前記有効通路断面積Ａｒｅｄを算出する有効通路断面積マップＭｘを複数備え、前記エンジン回転数Ｎと前記燃料噴射量Ｆとに基づいて選択された有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出して、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するものである。
請求項３においては、ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを制限するＥＧＲ弁のＥＧＲ弁開度Ｇと、排気圧と吸気圧とのＥＧＲ差圧ΔＰとから、ＥＧＲ装置の有効通路断面積Ａｒｅｄを算出する有効通路断面積マップＭｘを複数備え、前記実吸排気圧力比π１が所定値未満の場合、実吸排気圧力比π１と排気圧Ｐ２とに基づいて選択された有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出して、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出し、前記実吸排気圧力比π１が所定値以上の場合、推定吸排気圧力比π２と排気圧Ｐ２とに基づいて選択された有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出して、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、ＥＧＲガス重量の算出において、排気圧力に対する吸気圧力の圧力比率の影響が大きくなる運転状態において安定的にＥＧＲガス重量が算出される。これにより、運転状態に基づいてＥＧＲガス重量の算出誤差を抑制することができる。
また、本発明によれば、複数の有効通路断面積マップの中からエンジンの運転状態に対応した有効通路断面積マップが選択される。これにより、運転状態に基づいてＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒの算出誤差を抑制することができる。
また、本発明によれば、排気圧力に対する吸気圧力の圧力比率の影響を考慮して複数の有効通路断面積マップの中からエンジンの運転状態に対応した有効通路断面積マップが選択される。これにより、運転状態に基づいてＥＧＲガス重量の算出誤差を抑制することができる。
本発明に係るエンジンの構成を示した概略図。 本発明に係るエンジンの第一実施形態におけるＥＧＲ装置の吸排気圧力比と有効通路断面積との関係を表すグラフを示す図。 本発明に係るエンジンの第一実施形態におけるＥＧＲ装置の有効通路断面積の閾値を表すグラフを示す図。 本発明に係るエンジンの同一差圧の場合の各所定条件におけるＥＧＲ装置の有効通路断面積を表すグラフを示す図。 本発明に係るエンジンの選択マップを示す図。 本発明に係るエンジンの所定条件におけるＥＧＲ装置のＥＧＲガス重量を表すグラフを示す図。 本発明に係るエンジンの第一実施形態におけるＥＧＲ装置の有効通路断面積を算出する制御態様を表すフローチャートを示す図。 本発明に係るエンジンの第二実施形態におけるＥＧＲ装置の有効通路断面積の閾値を表すグラフを示す図。 本発明に係るエンジンの第二実施形態におけるＥＧＲ装置のＥＧＲガス重量を算出する制御態様を表すフローチャートを示す図。 本発明に係るエンジンの第二実施形態におけるＥＧＲ装置の有効通路断面積マップを選択する処理の制御態様を表すフローチャートを示す図。
以下に、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係るエンジン１について説明する。
図１に示すように、エンジン１は、ディーゼルエンジン１であり、本実施形態においては、四つの気筒３・３・３・３を有する直列四気筒エンジン１である。
エンジン１は、吸気管２を介して気筒３の内部に供給される吸気と、燃料噴射弁４・４・４・４から気筒３の内部に供給される燃料とを気筒３・３・３・３の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン１は、燃料の燃焼により発生する排気を、排気管５を介して外部へ排出する。
エンジン１は、エンジン回転数検出センサー６、燃料噴射弁の噴射量検出センサー７、ＥＧＲ装置８、および制御装置であるＥＣＵ１５を具備する。
エンジン回転数検出センサー６は、エンジン１のエンジン回転数である回転数Ｎを検出するものである。エンジン回転数検出センサー６は、センサーとパルサーとから構成され、エンジン１の出力軸に設けられる。なお、本実施形態において、エンジン回転数検出センサー６をセンサーとパルサーとから構成しているが、回転数Ｎを検出することができるものであればよい。
噴射量検出センサー７は、燃料噴射弁４からの燃料噴射量である噴射量Ｆを検出するものである。噴射量検出センサー７は、図示しない燃料供給管の途中部に設けられる。噴射量検出センサー７は、流量センサーから構成される。なお、本実施形態において、噴射量検出センサー７を流量センサーで構成しているがこれに限定するものでなく、燃料の噴射量Ｆを検出できるものであればよい。
ＥＧＲ装置８は、排気の一部を吸気に還流するものである。ＥＧＲ装置８は、ＥＧＲ管９、ＥＧＲ弁１０、吸気圧検出センサー１１、排気圧検出センサー１２、ＥＧＲガス温度検出センサー１３、開度検出センサー１４、ＥＧＲ制御部であるＥＣＵ１５を具備する。
ＥＧＲ管９は、排気を吸気管２に案内するための管である。ＥＧＲ管９は、吸気管２と排気管５とを連通するように設けられる。これにより、排気管５を通過する排気の一部がＥＧＲ管９を通じて吸気管２に案内される。すなわち、排気の一部がＥＧＲガスとして吸気に還流可能に構成される（以下、単に「ＥＧＲガス」と記す）。
ＥＧＲ弁１０は、ＥＧＲ管９を通過するＥＧＲガスの流量を制限するものである。ＥＧＲ弁１０は、ノーマルクローズドタイプの電磁式流量制御弁から構成される。ＥＧＲ弁１０は、ＥＧＲ管９の途中部に設けられる。ＥＧＲ弁１０は、後述のＥＣＵ１５からの信号を取得してＥＧＲ弁１０の開度を変更することができる。なお、本実施形態において、ＥＧＲ弁１０をノーマルクローズドタイプの電磁式流量制御弁から構成しているが、ＥＧＲガスの流量を制限することができるものであればよい。
差圧検出手段を構成する吸気圧検出センサー１１は、吸気圧Ｐ１を検出するものである。吸気圧検出センサー１１は、吸気圧Ｐ１を検出可能な吸気管２の途中部に配置される。同様に、差圧検出手段を構成する排気圧検出センサー１２は、排気圧Ｐ２を検出するものである。排気圧検出センサー１２は、排気圧Ｐ２を検出可能な排気管５の途中部に配置される。
ＥＧＲガス温度検出センサー１３は、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを検出するものである。ＥＧＲガス温度検出センサー１３は、熱電対から構成される。ＥＧＲガス温度検出センサー１３は、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒが検出可能なＥＧＲ管９の途中部に配置される。なお、本実施形態において、ＥＧＲガス温度検出センサー１３を熱電対から構成しているが、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを検出することができるものであればよい。
開度検出センサー１４は、ＥＧＲ弁開度Ｇを検出するものである。開度検出センサー１４は、位置検出センサーから構成される。開度検出センサー１４は、ＥＧＲ弁１０に設けられる。なお、本実施形態において、開度検出センサー１４を位置検出センサーから構成しているが、ＥＧＲ弁開度Ｇを検出することができるものであればよい。
ＥＣＵ１５は、エンジン１を制御するものである。具体的には、エンジン１本体やＥＧＲ装置８を制御する。ＥＣＵ１５には、エンジン１の制御を行うための種々のプログラムやデータが格納される。ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。
ＥＣＵ１５は、燃料噴射弁４・４・４・４と接続され、燃料噴射弁４・４・４・４を制御することが可能である。
ＥＣＵ１５は、エンジン回転数検出センサー６に接続され、エンジン回転数検出センサー６が検出する回転数Ｎを取得することが可能である。
ＥＣＵ１５は、噴射量検出センサー７に接続され、噴射量検出センサー７が検出する噴射量Ｆを取得することが可能である。
ＥＣＵ１５は、ＥＧＲ弁１０と接続され、ＥＧＲ弁１０の開閉を制御することが可能である。
ＥＣＵ１５は、差圧検出手段である吸気圧検出センサー１１および排気圧検出センサー１２に接続され、吸気圧検出センサー１１が検出する吸気圧Ｐ１および排気圧検出センサー１２が検出する排気圧Ｐ２を取得し、検出した排気圧Ｐ２と検出した吸気圧Ｐ１との差圧であるＥＧＲ差圧ΔＰ、検出した排気圧Ｐ２に対する検出した吸気圧Ｐ１の実圧力比率である実吸排気圧力比π１を算出することが可能である。
ＥＣＵ１５は、ＥＧＲガス温度検出センサー１３に接続され、ＥＧＲガス温度検出センサー１３が検出するＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを取得することが可能である。
ＥＣＵ１５は、開度検出センサー１４に接続され、開度検出センサー１４が検出するＥＧＲ弁開度Ｇを取得することが可能である。
ＥＣＵ１５には、回転数Ｎと噴射量Ｆとに基づいて排気圧Ｐ２に対する吸気圧Ｐ１の圧力比率である推定吸排気圧力比π２を算出するための推定吸排気圧力比マップＭｗが格納される。さらに、ＥＣＵ１５には、ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒ算出の際に、吸排気圧力比πの変動による影響が過大となる吸排気圧力比πの閾値である所定値π０が格納される。
ＥＣＵ１５には、ＥＧＲ弁開度ＧとＥＧＲ差圧ΔＰとに基づいてＥＧＲ装置８の有効通路断面積Ａｒｅｄを算出するための有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・・Ｍｎ（本実施形態においては、有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４）が格納される。また、ＥＣＵ１５には、回転数Ｎと噴射量Ｆとに基づいて有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４のうち一の有効通路断面積マップＭｘを選択するための選択マップＭｙが格納される。
ＥＣＵ１５は、取得した回転数Ｎおよび噴射量Ｆに基づいて推定吸排気圧力比マップＭｗから推定吸排気圧力比π２を算出することができる。同様に、ＥＣＵ１５は、取得した回転数Ｎおよび噴射量Ｆに基づいて選択マップＭｙから一の有効通路断面積マップＭｘを選択することが可能である。吸気圧Ｐ１、排気圧Ｐ２、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、ＥＧＲ弁開度Ｇ、に基づいて選択した一の有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出することが可能である。
以下では、図２から図７を用いて、本発明の第一実施形態に係るエンジン１のＥＧＲ装置８におけるＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するための制御態様について説明する。
ＥＣＵ１５は、取得した吸気圧Ｐ１および排気圧Ｐ２に基づいて以下の数１に示すＥＧＲ差圧ΔＰを算出し、以下の数２に示す吸排気圧力比π（実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２）を算出する。同時に、ＥＣＵ１５は、取得した回転数Ｎおよび噴射量Ｆに基づいて推定吸排気圧力比マップＭｗから推定吸排気圧力比π２を算出する。
図２に示すように、排気圧Ｐ２、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、吸排気圧力比π（実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２）、定数である排気比熱κおよび気体定数Ｒから算出されるＡｒｅｄ係数（数３参照）は、吸排気圧力比πが１に近づくにつれて減少し、吸排気圧力比πが１のとき０になる。この際、Ａｒｅｄ係数は、吸排気圧力比πが１に近づくにつれて急激に減少する。つまり、実吸排気圧力比π１から算出されたＡｒｅｄ係数は、検出した吸気圧Ｐ１と検出した排気圧Ｐ２との微小な測定誤差によって大きく変動する。
従って、図３に示すように、ＥＣＵ１５は、Ａｒｅｄ係数が急激に減少する吸排気圧力比πである所定値π０を閾値として、実吸排気圧力比π１が所定値π０よりも小さい場合には実吸排気圧力比π１を選択する。そして、実吸排気圧力比π１が所定値π０以上の場合には推定吸排気圧力比マップＭｗから算出した推定吸排気圧力比π２を選択してＡｒｅｄ係数の急激な減少を抑制する。
図４に示すように、有効通路断面積Ａｒｅｄは、ＥＧＲ差圧ΔＰおよびＥＧＲ弁開度Ｇが同一であってもエンジン１の運転状態（回転数Ｎおよび噴射量Ｆ）によって異なる。従って、図５に示すように、ＥＣＵ１５は、取得した回転数Ｎおよび噴射量Ｆに基づいて選択マップＭｙから有効通路断面積マップＭｘを選択する。さらに、図６に示すように、ＥＣＵ１５は、算出したＥＧＲ差圧ΔＰおよび取得したＥＧＲ弁開度Ｇに基づいて選択した有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出する。
そして、ＥＣＵ１５は、取得した排気圧Ｐ２、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、吸排気圧力比π、定数である排気比熱κおよび気体定数ＲからＡｒｅｄ係数を算出する（数３参照）。最後に、ＥＣＵ１５は、算出したＡｒｅｄ係数と有効通路断面積Ａｒｅｄとから以下の数３に示すＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出する。
Figure 0006092070
Figure 0006092070
Figure 0006092070
次に、エンジン１のＥＧＲ装置８におけるＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出する制御態様について具体的に説明する。
図７に示すように、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１５は、エンジン回転数検出センサー６が検出する回転数Ｎ、噴射量検出センサー７が検出する噴射量Ｆ、開度検出センサー１４が検出するＥＧＲ弁開度Ｇ、吸気圧検出センサー１１が検出する吸気圧Ｐ１、排気圧検出センサー１２が検出する排気圧Ｐ２およびＥＧＲガス温度検出センサー１３が検出するＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒを取得し、ステップをステップＳ１２０に移行させる。
ステップＳ１２０において、ＥＣＵ１５は、取得した吸気圧Ｐ１および排気圧Ｐ２からＥＧＲ差圧ΔＰと実吸排気圧力比π１とを算出し、ステップをステップＳ１３０に移行させる。
ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１５は、取得した回転数Ｎと噴射量Ｆとに基づいて推定吸排気圧力比マップＭｗから推定吸排気圧力比π２を算出し、ステップをステップＳ１４０に移行させる。
ステップＳ１４０において、ＥＣＵ１５は、実吸排気圧力比π１が所定値π０よりも小さいか否か判定する。その結果、実吸排気圧力比π１が所定値π０よりも小さい（π０未満）と判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ１５０に移行させる。一方、実吸排気圧力比π１が所定値π０よりも小さくない（π０以上）と判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ２５０に移行させる。
ステップＳ１５０において、ＥＣＵ１５は、実吸排気圧力比π１と推定吸排気圧力比π２とのうち実吸排気圧力比π１を選択し、ステップをステップＳ１６０に移行させる。
ステップＳ１６０において、ＥＣＵ１５は、取得した回転数Ｎおよび噴射量Ｆに基づいて選択マップＭｙから一の有効通路断面積マップＭｘを選択し、ステップをステップＳ１７０に移行させる。
ステップＳ１７０において、ＥＣＵ１５は、算出したＥＧＲ差圧ΔＰおよび取得したＥＧＲ弁開度Ｇに基づいて有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出し、ステップをステップＳ１８０に移行させる。
ステップＳ１８０において、ＥＣＵ１５は、取得した吸気圧Ｐ１、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ、選択した実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２、有効通路断面積Ａｒｅｄ、定数である排気比熱κおよび気体定数ＲからＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出し、ＥＣＵ１５は、ステップをステップＳ１１０に移行させる。
ステップＳ２５０において、ＥＣＵ１５は、実吸排気圧力比π１と推定吸排気圧力比π２とのうち推定吸排気圧力比π２を選択し、ステップをステップＳ１６０に移行させる。
このように、ＥＣＵ１５は、ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒの算出において実吸排気圧力比π１の変動による影響が過大となる場合（実吸排気圧力比π１が所定値π０よりも大きい場合）、回転数Ｎと噴射量Ｆとに基づいて推定吸排気圧力比マップＭｗから算出された推定吸排気圧力比π２を選択する。また、ＥＣＵ１５は、回転数Ｎと噴射量Ｆとに基づいて最適な有効通路断面積マップＭｘを選択する。
これにより、エンジン１は、ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒの算出において、排気圧Ｐ２に対する吸気圧Ｐ１の圧力比率の影響が大きくなる運転状態において安定的にＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒが算出される。これにより、エンジン１の運転状態に基づいてＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒの算出誤差を抑制することができる。
また、エンジン１は、複数の有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・・Ｍｎの中からエンジン１の運転状態に対応した有効通路断面積マップが選択される。これにより、エンジン１の運転状態に基づいてＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒの算出誤差を抑制することができる。さらに、ＥＧＲ装置８による窒素酸化物の発生を抑制する。
次に、図８から図１０を用いて、本発明に係るエンジン１の第二実施形態であるエンジン１について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
図８に示すように、ＥＣＵ１５は、排気圧Ｐ２と吸排気圧力比π（実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２）とに基づいてＥＧＲ装置８の有効通路断面積Ａｒｅｄを算出するための有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・・Ｍｎ（本実施形態においては、有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４）のうち一の有効通路断面積マップＭｘを選択することが可能である。
以下では、本発明の第二実施形態に係るエンジン１のＥＧＲ装置８におけるＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するための制御態様について説明する。
図８に示すように、ＥＣＵ１５は、取得した排気圧Ｐ２および算出した吸排気圧力比πに基づいてＥＧＲ装置８の有効通路断面積Ａｒｅｄを算出するために適した有効通路断面積マップＭｘを選択する。具体的には、ＥＣＵ１５は、吸排気圧力比πが所定値Ｘよりも大きく、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きい場合（図８における領域Ｄ）、有効通路断面積マップＭ４を選択する。また、ＥＣＵ１５は、吸排気圧力比πが所定値Ｘよりも大きく、排気圧Ｐ２が所定値Ｙ以下である場合（図８における領域Ｃ）、有効通路断面積マップＭ３を選択する。また、ＥＣＵ１５は、吸排気圧力比πが所定値Ｘ以下であり、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きい場合（図８における領域Ｂ）、有効通路断面積マップＭ２を選択する。また、ＥＣＵ１５は、吸排気圧力比πが所定値Ｘ以下であり、排気圧Ｐ２が所定値Ｙ以下である場合（図８における領域Ａ）、有効通路断面積マップＭ１を選択する。
次に、エンジン１のＥＧＲ装置８におけるＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するための制御態様について具体的に説明する。
図９に示すように、ステップＳ１１０からステップＳ１５０において、ＥＣＵ１５は、上述した制御と同一の制御を行う。
ステップＳ３００において、ＥＣＵ１５は、有効通路端面積マップ選択処理Ａを開始し、ステップをステップ３１０に移行させる（図１０参照）。
図１０に示すように、ステップＳ３１０において、ＥＣＵ１５は、吸排気圧力比π（実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２）が所定値Ｘよりも大きいか否か判定する。その結果、吸排気圧力比πが所定値Ｘよりも大きいと判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ３２０に移行させる。一方、吸排気圧力比πが所定値Ｘよりも大きくないと判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ４２０に移行させる。
ステップＳ３２０において、ＥＣＵ１５は、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きいか否か判定する。その結果、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きいと判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ３３０に移行させる。一方、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きくないと判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ６３０に移行させる。
ステップＳ３３０において、ＥＣＵ１５は、有効通路断面積マップＭ４を選択し、有効通路端面積マップ選択処理Ａを終了してステップをステップＳ１７０に移行させる。
ステップＳ１７０からステップＳ１８０において、ＥＣＵ１５は、上述した制御と同一の制御を行う。
ステップＳ４２０において、ＥＣＵ１５は、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きいか否か判定する。その結果、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きいと判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ４３０に移行させる。一方、排気圧Ｐ２が所定値Ｙよりも大きくないと判定した場合、ＥＣＵ１５はステップをステップＳ５３０に移行させる。
ステップＳ４３０において、ＥＣＵ１５は、有効通路断面積マップＭ２を選択し、有効通路端面積マップ選択処理Ａを終了してステップをステップＳ１７０に移行させる。
ステップＳ５３０において、ＥＣＵ１５は、有効通路断面積マップＭ１を選択し、有効通路端面積マップ選択処理Ａを終了してステップをステップＳ１７０に移行させる。
ステップＳ６３０において、ＥＣＵ１５は、有効通路断面積マップＭ３を選択し、有効通路端面積マップ選択処理Ａを終了してステップをステップＳ１７０に移行させる。
これにより、エンジン１は、排気圧Ｐ２に対する吸気圧Ｐ１の圧力比率の影響を考慮して複数の有効通路断面積マップＭ１・Ｍ２・・Ｍｎの中からエンジン１の運転状態に対応した有効通路断面積マップＭｘが選択される。これにより、エンジン１の運転状態に基づいてＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒの算出誤差を抑制することができる。
１ エンジン
８ ＥＧＲ装置
Ｎ 回転数
Ｆ 噴射量
Ｐ１ 吸気圧Ｐ１
Ｐ２ 排気圧Ｐ２
π０ 所定値π０
π１ 実吸排気圧力比
π２ 推定吸排気圧力比
Ｍｅｇｒ ＥＧＲガス重量

Claims (3)

  1. 排気の一部をＥＧＲガスとして吸気に還流させるＥＧＲ装置を備えるエンジンであって、
    吸気に還流させるＥＧＲガス流量を制御する際の指標値であるＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出するにおいて、
    検出した排気圧Ｐ２と検出した吸気圧Ｐ１とから、排気圧に対する吸気圧の実吸排気圧力比π１を算出すると共に、
    エンジン回転数Ｎと燃料噴射量Ｆとから排気圧に対する吸気圧の推定吸排気圧力比π２を算出し、
    前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒは、実吸排気圧力比π１または推定吸排気圧力比π２からなる吸排気圧力比πから算出したＡｒｅｄ係数と有効通路断面積Ａｒｅｄとから算出し、
    前記Ａｒｅｄ係数は、吸排気圧力比πが１に近づくにつれて減少し、この減少の度合いである傾きは、吸排気圧力比πが小さい場合に比べて、吸排気圧力比πが大きい場合の方が大となることから、前記実吸排気圧力比π１が所定値未満の場合、実吸排気圧力比π１に基づいてＡｒｅｄ係数を算出し、次にＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出し、
    前記実吸排気圧力比π１が所定値以上の場合、推定吸排気圧力比π２に基づいてＡｒｅｄ係数を算出し、次にＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出する
    ことを特徴とするエンジン。
  2. ＥＧＲガスの流量を制限するＥＧＲ弁のＥＧＲ弁開度Ｇと、前記排気圧Ｐ２と前記吸気圧Ｐ１とのＥＧＲ差圧ΔＰとから、ＥＧＲ装置の前記有効通路断面積Ａｒｅｄを算出する有効通路断面積マップＭｘを複数備え、
    前記エンジン回転数Ｎと前記燃料噴射量Ｆとに基づいて選択された有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出して、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  3. ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを制限するＥＧＲ弁のＥＧＲ弁開度Ｇと、排気圧と吸気圧とのＥＧＲ差圧ΔＰとから、ＥＧＲ装置の有効通路断面積Ａｒｅｄを算出する有効通路断面積マップＭｘを複数備え、
    前記実吸排気圧力比π１が所定値未満の場合、実吸排気圧力比π１と排気圧Ｐ２とに基づいて選択された有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出して、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出し、
    前記実吸排気圧力比π１が所定値以上の場合、推定吸排気圧力比π２と排気圧Ｐ２とに基づいて選択された有効通路断面積マップＭｘから有効通路断面積Ａｒｅｄを算出して、前記ＥＧＲガス重量Ｍｅｇｒを算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
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