内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関
【課題】ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、適切なＥＧＲ制御が行われているか否かを精度よく判定し、これにより、ＥＧＲガスが過剰となることを防いで失火を防止することができると共に、適量のＥＧＲガスを供給して適切なＥＧＲ率を確保することで良好なＮＯｘ低減効果を得ることができる内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関を提供する。
【解決手段】ＥＧＲガス流量センサ３３と吸入空気量センサ１４からの検出値から算出されたＥＧＲ率推定値ηｅｃ又はＥＧＲ率目標値ηｅｔを入力とする筒内燃焼モデルを用いて、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を算出し、該筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）と、筒内圧力センサ１６により検出した前記期間内の筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）との間の偏差量ΔＰｃを求め、この偏差量ΔＰｃが予め設定した閾ΔＰｃ１値以上になったときに、前記ＥＧＲ率目標値ηｅｔを満足するＥＧＲ率を達成できていないと判定する。
【解決手段】ＥＧＲガス流量センサ３３と吸入空気量センサ１４からの検出値から算出されたＥＧＲ率推定値ηｅｃ又はＥＧＲ率目標値ηｅｔを入力とする筒内燃焼モデルを用いて、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を算出し、該筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）と、筒内圧力センサ１６により検出した前記期間内の筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）との間の偏差量ΔＰｃを求め、この偏差量ΔＰｃが予め設定した閾ΔＰｃ１値以上になったときに、前記ＥＧＲ率目標値ηｅｔを満足するＥＧＲ率を達成できていないと判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関に関し、より詳細には、内燃機関のＥＧＲ制御において、実際に行われているＥＧＲ制御におけるＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との差異の有無を精度よく検出でき、しかも、差異が予め設定した閾値より大きいと判定されたときには、ＥＧＲ率目標値を調整することにより、実際のＥＧＲ制御におけるＥＧＲ率をエンジン運転状態に対して要求されているＥＧＲ率と適合させるように調整できる内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関では、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生量を低減するために、排気ガスの一部を吸気側に戻してシリンダ内の燃焼温度を下げるＥＧＲ（排気還流:排気再循環）を行うためのＥＧＲ装置を備えている。このＥＧＲでは、十分な効果を得るためには、シリンダ内に入る新気ＡとＥＧＲガスＧに対するＥＧＲガスＧの割合〔Ｇ／（Ａ＋Ｇ）〕であるＥＧＲ率を適切に制御する必要がある。従来技術では、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲガス流量センサや、吸気通路に設けたＭＡＦセンサ等の吸入空気量センサを用いて実際のＥＧＲ率を推定し、ＥＧＲ率目標値に一致するようにＥＧＲ通路のＥＧＲ弁やＥＧＲクーラー等を制御している。
【０００３】
しかしながら、ＥＧＲ通路は、排気通路が接続しており排気脈動の影響を受け易いため、ＥＧＲ通路内に吸気側から排気側に流れる逆流を生じて、ＥＧＲガス流量センサの測定誤差が大きくなるという問題がある。また、ＥＧＲガス流量センサは、排気ガス中に存在する水蒸気が結露する等の原因で測定値に誤差が生じるおそれもある。ＥＧＲガス流量センサの測定値に誤差が生じると、エンジンの制御装置（ＥＣＵ）がＥＧＲ率目標値を満足していると判定していても、実際には適切なＥＧＲ率でＥＧＲが行われなくなる。実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値より低いと筒内（シリンダ内）の燃焼温度が高くなってＮＯｘ排出量が増加し、逆に実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値より高いと酸素が不足して失火等が発生することになる。
【０００４】
これに関連して、吸気通路のスロットル弁の下流側に吸気圧力を検出する吸気圧力センサを設けて、エンジンの制御装置（ＥＣＵ）によって、少なくともスロットル弁の開度、ＥＧＲ弁の開度及びエンジンの回転数に基づいてＥＧＲ装置が正常に作動した場合の吸気圧力を推定し、検出された実際の吸気圧力と推定された吸入圧力との偏差が所定値以上となった場合にＥＧＲ装置が異常であると判定する排気還流装置の異常検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この排気還流装置の異常検出装置では、スロットル開度、ＥＧＲ弁開度、エンジン回転速度からＥＧＲ装置が正常に作動した場合の吸気圧力の推定値を算出する際に、所定の制御マップから読み出しているので、この制御マップを用意する必要がある。この制御マップは、ベンチテスト等による測定から設定され、予めエンジン制御装置（ＥＣＵ）のＲＯＭに予め記憶される。
【０００６】
この制御マップは、実機のベンチテストでＥＧＲ装置が正常に作動し、かつ、ＥＧＲ実行条件が成立している条件下で、スロットル開度、ＥＧＲ弁開度、エンジン回転速度の３つのパラメータの組合せを種々変更しながら、その組合せ毎に吸気圧力を測定して設定している。吸気圧力は、内燃機関の仕様や周囲環境（大気温度、大気圧力）が異なる場合には変化するため、各条件に対応させて逐次測定する必要があり、著しく手間が掛かることになる。そのために長時間にわたるベンチテストが必要になるという問題がある。
【０００７】
更に、排気ターボ過給機を備えた内燃機関では、燃料噴射量も吸気圧に影響を及ぼすので、燃料噴射量も加味して吸気圧力を推定する必要があり、更に多くの制御マップが必要となる。また、多段過給システムや可変バルブタイミングシステムなどのシステムを採用した際には、吸気圧力に影響を与えるパラメータが更に増えるため、これらのパラメータを考慮した制御マップを設定する必要があり、ＥＧＲ制御に十分な精度を確保できるような制御マップを予め設定することは難しくなる。
【０００８】
また、この排気還流装置の異常検出装置では、吸気圧力の算出値と検出値との乖離からＥＧＲ装置が異常であるか否かを検知するのみであり、異常であった場合には、異常判定を行うだけであり、その後のＥＧＲ制御の継続には触れていない。
【特許文献１】特開２００２−２２７７２７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、適切なＥＧＲ制御が行われているか否かを精度よく判定し、これにより、ＥＧＲガスが過剰となることを防いで失火を防止することができると共に、適量のＥＧＲガスを供給して適切なＥＧＲ率を確保することで良好なＮＯｘ低減効果を得ることができる内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための内燃機関のＥＧＲ制御方法は、ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、ＥＧＲ率目標値又はＥＧＲガス流量センサと吸入空気量センサの検出値から算出されたＥＧＲ率推定値を入力とする筒内燃焼モデルを用いて、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データを算出し、該筒内圧力経過算出データと、筒内圧力センサにより検出した前記期間内の筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を求め、この偏差量が予め設定した閾値以上になったときに、前記ＥＧＲ率目標値を満足するＥＧＲ率を達成できていないと判定することを特徴とする方法である。
【００１１】
この方法によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データにおける筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を判定基準としているので精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、精度よく適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを判定することができる。特に、多量のＥＧＲでかつ早期噴射で実現される予混合圧縮着火燃焼方式で作動する内燃機関では、着火時期がＥＧＲ率の影響を大きく受けるため、ＥＧＲ率をより適切に制御することが求められるので、より効果が大きい。
【００１２】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法において、前記筒内圧力経過算出データは、前記ＥＧＲ率目標値又は前記ＥＧＲ率推定値、燃料噴射時期の制御量、燃料噴射量の制御量、燃料噴射圧力の制御量、吸気圧力の測定値、吸気温度の測定値、エンジン回転数の測定値又は制御値を基に前記筒内燃焼モデルで算出される。
【００１３】
この筒内燃焼モデルは、ディーゼルエンジンでは、噴霧燃焼予測モデルとも呼ばれ、エンジン回転数、ＥＧＲ率、燃料噴射時期、燃料噴射量、燃料噴射圧力、吸気圧力、吸気温度を入力として、筒内燃焼状態、排気エミッション、エンジントルクなどを予測するもので、燃料噴射で発生する噴霧を幾つかの領域に分割して各領域で燃料の蒸発、燃焼などを計算することで、筒内における噴霧燃焼を短時間で模擬（シミュレーション）することができる。この筒内燃焼モデルを用いることにより、周囲環境（大気圧、大気温度等）の変化や異なるエンジン形状に対してもその都度制御マップなどを作成する必要がなくなる。
【００１４】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法において、前記筒内圧力経過算出データから着火時期算出値を算出し、前記筒内圧力経過検出データから求められた着火時期検出値又は着火センサから検出された着火時期検出値と比較し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも早い場合は前記ＥＧＲ率目標値を減少するように補正し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも遅い場合は前記ＥＧＲ率目標値を増加するように補正する。
【００１５】
この判定と補正では、着火時期算出値が着火時期検出値よりも早い場合は、実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値よりも大きく、ＥＧＲガスが過剰に筒内に流入しており失火の虞があるので、ＥＧＲ率目標値を減少し、実際のＥＧＲ率を下げるようにする。また、着火時期算出値が着火時期検出値よりも遅い場合は、実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値より小さく、適正なＥＧＲ率を確保できておらず、ＮＯｘ排出量の増加につながるため、ＥＧＲ率目標値が増加する。これにより実際のＥＧＲ率が必要とされるＥＧＲ率になるようにする。
【００１６】
また、上記の目的と達成するための内燃機関は、ＥＧＲシステムとＥＧＲ制御手段を備えた内燃機関において、前記ＥＧＲ制御手段が、上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法を実施するように構成される。この構成によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データにおける筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの間の偏差量を判定基準としているので、精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、より正確に適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを判定することができる。また、実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間が乖離していた場合でも、実際のＥＧＲ率が必要とされるＥＧＲ率になるようにＥＧＲ制御することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データにおける筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を判定基準としているので精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、精度よく適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態のエンジンについて、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る実施の形態のエンジン（内燃機関）１の構成を示す。
【００１９】
このエンジン１には、吸気通路２と排気通路３が設けられており、エンジン１の燃料噴射機構４には、燃料噴射ノズル５とコモンレール６とが備えられ、シリンダ７内の燃料噴射を行っている。また、ターボチャージャ８を備え、そのタービン９が排気通路３に配置され、タービン９に駆動されるコンプレッサ１０が吸気通路２に配置されている。
【００２０】
更に、排気スロットル弁１１が排気通路３に、吸気スロットル弁１２が吸気通路２に配置されている。また、排気ガス処理装置１３がタービン９の下流側の排気通路３に、吸入空気量センサ（エアクリーナー）１４がコンプレッサ１０の上流側の吸気通路２に配置されている。そして、ＥＧＲシステム３１が、排気通路３と吸気通路２とを接続するＥＧＲ通路３２とＥＧＲ弁３３とＥＧＲクーラー３４で構成されている。このエンジン１を制御するために、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる制御装置１５が設けられ、更に、筒内圧力センサ１６が設けられている。この筒内圧力センサ１６は、エンジン１の気筒（例えば４気筒）に最低一つ搭載される。また、吸気マニホールド１ａには、吸気圧力センサ１７と吸気温度センサ１８が設けられる。
【００２１】
次に、本発明の内燃機関のＥＧＲ制御方法について説明する。このＥＧＲ制御方法は、ＥＧＲシステム３１を備えたエンジン１において、ＥＧＲガス流量センサ３５の検出値Ｖｅｍと吸入空気量センサ１４の検出値Ｖａｍから算出されたＥＧＲ率推定値ηｅｃを入力とする筒内燃焼モデルを用いて、クランク角度に関して予め設定した期間内における筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を算出する。ここで，ｉは正数で、データ個数をＩとすると、ｉ＝１，２，３．．．．．Ｉである。なお、ＥＧＲ率推定値ηｅｃとＥＧＲ率目標値ηｅｔが等しいとしている場合の計算であるので、ＥＧＲ率推定値ηｅｃの代わりに、ＥＧＲ率目標値ηｅｔを入力としてもよい。
【００２２】
この筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）と、筒内圧力センサ１８により検出した期間Ｒａｃ内の筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）との間の偏差量ΔＰｃ（＝Σ｜Ｐｃｃ（ｉ）−Ｐｃｍ（ｉ）｜）を求め、この偏差量ΔＰｃが予め設定した閾値ΔＰｃ１以上になったときに、ＥＧＲ率目標値ηｅｔを満足するＥＧＲ率ηｅを達成できていないと判定する。なお、ここでは、両者の差の絶対値の積算値を採用したが、これに限定されず、偏差を適切に表現できる量であればよく、例えば、両者の差 (偏差) の２乗を平均して、その平均値の平方根をとった標準偏差σ等を用いてもよい。
【００２３】
このＥＧＲ制御方法は、例えば、図２に示すような判定用の制御フローに従って判定される。この図２の制御フローはエンジンの運転開始と共に、上級の制御フローからＥＧＲ制御と並行して呼ばれて実行される。この図２の制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で機関運転状態を読み込む。
【００２４】
このステップＳ１１で読み込む機関運転状態を示すデータとしては、エンジンの回転数、負荷などが主となり、エンジン冷却水温度等のエンジン運転に必要な量も読み込まれる。また、燃料噴射装置４等の燃料噴射時期の制御量Ｆｔｔ、燃料噴射量の制御量Ｆｖｔ、燃料噴射圧力の制御量Ｆｐｔ等、各制御装置の制御量が算出され、また、ＥＧＲ制御量として、ＥＧＲ率目標値ηｅｔが算出される。更に、ＥＧＲガス流量センサ３５からの検出値Ｖｅｍと吸入空気量センサ１４からの検出値ＶａｍからＥＧＲ率推定値ηｅｃを算出する。
【００２５】
次のステップＳ１２では、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔと等しいか否かを判定する。なお、実際には、この判定では、厳密な意味での一致ではなく、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔの制御の許容範囲内にあるか否かを判定する。つまり、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔと略等しいか否かを判定する。これにより、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔに追従し終わったか否かを判定する。両者が等しくなく、追従し終えていない場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１を繰り返して、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔになるまで待つ。
【００２６】
ステップＳ１２の判定で、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔに等しいと判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３とステップＳ１４を並行して実施する。ステップＳ１３では筒内圧力センサ１８による筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）を算出する。一方、ステップＳ１４では、筒内燃焼モデルから筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を算出する。この筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）と筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）の一例を図３に示す。
【００２７】
この筒内燃焼モデルでは、筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を、ＥＧＲ率目標値ηｅｔ、燃料噴射時期の制御量Ｆｔｔ、燃料噴射量の制御量Ｆｖｔ、燃料噴射圧力の制御量Ｆｐｔ、吸気圧力の測定値Ｐｉｍ、吸気温度の測定値Ｔｉｍ、エンジン回転数の測定値Ｎｅｍ又は制御値Ｎｅｃを基に算出する。なお、これらの基となる値は、制御装置１５で算定される。
【００２８】
この筒内燃焼モデルは、ディーゼルエンジンでは、噴霧燃焼予測モデルとも呼ばれ、エンジン回転数Ｎｅ、ＥＧＲ率ηｅ、燃料噴射時期Ｆｔ、燃料噴射量Ｆｖ、燃料噴射圧力Ｆｐ、吸気圧力Ｐｉ、吸気温度Ｔｉを入力として、筒内燃焼状態、排気エミッション、エンジントルクなどを予測するものであり、燃料噴射で発生する噴霧を幾つかの領域に分割して各領域で燃料の蒸発、燃焼などを計算することで、筒内における噴霧燃焼を短時間で模擬（シミュレーション）することができる。この筒内燃焼モデルを用いることにより、周囲環境（大気圧、大気温度等）の変化や異なるエンジン形状に対してもその都度制御マップなどを作成する必要がなくなる。
【００２９】
このステップＳ１３とステップＳ１４の算出後は、ステップＳ１５に行き、両者の偏差量ΔＰｃをΔＰｃ＝Σ｜Ｐｃｃ（ｉ）−Ｐｃｍ（ｉ）｜で算出する。このΣはｉ＝１〜Ｉで積算される。次のステップＳ１６では、この偏差量ΔＰｃと閾値ΔＰｃ１との比較を行う。この比較で、偏差量ΔＰｃが閾値ΔＰｃ１以下の場合（ＹＥＳ）は、ＥＧＲ率推定値ηｅｃは実際のＥＧＲ率ηｅに近いとして、リターンする。また、ステップＳ１６の比較で、偏差量ΔＰｃが閾値ΔＰｃ１より大きい場合（ＮＯ）は、ＥＧＲ率推定値ηｅｃは実際のＥＧＲ率ηｅから離れているとして、ステップＳ１７に行く。
【００３０】
ステップＳ１７では、筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）から、着火時期算出値Ｔｆｃを算出し、筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）から着火時期検出値Ｔｆｍを算出する。なお、着火センサを備えている場合には、この着火センサから検出された着火時期を着火時期検出値Ｔｆｍとする。この着火時期は筒内圧力が急激に変化するので容易に算出及び検出できる。
【００３１】
次のステップＳ１８では、着火時期算出値Ｔｆｃと着火時期検出値Ｔｆｍとを比較し、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも早い場合はＥＧＲ率の目標制御量であるＥＧＲ率目標値ηｅｔが減少するように調整し、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも遅い場合はＥＧＲ率目標値ηｅｔが増加するように調整する。この調整を行った後、リターンする。この着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも早い場合を図４に示し、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも遅い場合を図５に示す。
【００３２】
このステップＳ１８の判定と調整では、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも早い場合は実際のＥＧＲ率が大きく、ＥＧＲガスが過剰に筒内に流入しており失火の虞があるので、ＥＧＲ率の目標制御量であるＥＧＲ率目標値ηｅｔを減少し、実際のＥＧＲ率を下げるようにする。また、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも遅い場合実際のＥＧＲ率が小さく、適正なＥＧＲ率を確保できておらず、ＮＯｘ排出量の増加につながるため、ＥＧＲ率目標値ηｅｔが増加するように補正する。
【００３３】
図２の制御フローは、リターンして上級の制御フローに戻った後、この上級の制御フローからＥＧＲ制御と並行して繰り返し呼ばれて実行され、エンジンの運転の終了と共に図２の制御フローも終了する。なお、ＥＧＲ制御を実行していない場合には、図２の制御フローは使用できないので、図２の制御フローの呼び出しがなくなり、図２の制御フローの実行は中断する。
【００３４】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関（エンジン）によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの間の偏差量を判定基準としているので、精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、これにより、実際に適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを精度よく判定することができる。
【００３５】
特に、多量のＥＧＲでかつ早期噴射で実現される予混合圧縮着火燃焼方式で作動する内燃機関では、着火時期がＥＧＲ率の影響を大きく受けるため、ＥＧＲ率をより適切に制御することが求められるので、より効果が大きい。
【００３６】
また、この内燃機関のＥＧＲ制御方法と内燃機関によれば、筒内圧力経過の算出データＰｃｃ（ｉ）と検出データＰｃｍ（ｉ）を判定基準としているので、ＥＧＲシステム３１の各装置３３、３４、３５に異常がある場合でも、筒内圧力経過の算出データＰｃｃ（ｉ）と検出データＰｃｍ（ｉ）とから求めた着火時期の算出値Ｔｆｃと検出値Ｔｆｍを比較して、適切なＥＧＲ率が確保できて適切な筒内燃焼を得ることができるように、ＥＧＲ弁３４等を制御できる。これにより、ＥＧＲ装置３３、３４、３５の異常時においても失火防止やＮＯｘ低減効果を得ることができる。
【００３７】
更に、この内燃機関のＥＧＲ制御方法と内燃機関では、エンジンシステムの違いや周囲環境の違い等の影響も考慮した筒内燃焼モデルにより算出される値を判定基準とすればよいため、これらの影響を入れたデータ数が多い制御用のマップデータを有している必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態のエンジンの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における内燃機関のＥＧＲ制御方法の制御フローの一例を示す図である。
【図３】筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの関係の一例を示す図である。
【図４】着火時期算出値が着火時期検出値よりも早い場合の本筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの関係の一例を示す図である。
【図５】着火時期算出値が着火時期検出値よりも遅い場合の本筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ エンジン
１４ 吸入空気量センサ
１６ 筒内圧力センサ
１７ 吸気圧センサ
１８ 吸気温度センサ
３５ ＥＧＲガス流量センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関に関し、より詳細には、内燃機関のＥＧＲ制御において、実際に行われているＥＧＲ制御におけるＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との差異の有無を精度よく検出でき、しかも、差異が予め設定した閾値より大きいと判定されたときには、ＥＧＲ率目標値を調整することにより、実際のＥＧＲ制御におけるＥＧＲ率をエンジン運転状態に対して要求されているＥＧＲ率と適合させるように調整できる内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関では、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生量を低減するために、排気ガスの一部を吸気側に戻してシリンダ内の燃焼温度を下げるＥＧＲ（排気還流:排気再循環）を行うためのＥＧＲ装置を備えている。このＥＧＲでは、十分な効果を得るためには、シリンダ内に入る新気ＡとＥＧＲガスＧに対するＥＧＲガスＧの割合〔Ｇ／（Ａ＋Ｇ）〕であるＥＧＲ率を適切に制御する必要がある。従来技術では、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲガス流量センサや、吸気通路に設けたＭＡＦセンサ等の吸入空気量センサを用いて実際のＥＧＲ率を推定し、ＥＧＲ率目標値に一致するようにＥＧＲ通路のＥＧＲ弁やＥＧＲクーラー等を制御している。
【０００３】
しかしながら、ＥＧＲ通路は、排気通路が接続しており排気脈動の影響を受け易いため、ＥＧＲ通路内に吸気側から排気側に流れる逆流を生じて、ＥＧＲガス流量センサの測定誤差が大きくなるという問題がある。また、ＥＧＲガス流量センサは、排気ガス中に存在する水蒸気が結露する等の原因で測定値に誤差が生じるおそれもある。ＥＧＲガス流量センサの測定値に誤差が生じると、エンジンの制御装置（ＥＣＵ）がＥＧＲ率目標値を満足していると判定していても、実際には適切なＥＧＲ率でＥＧＲが行われなくなる。実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値より低いと筒内（シリンダ内）の燃焼温度が高くなってＮＯｘ排出量が増加し、逆に実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値より高いと酸素が不足して失火等が発生することになる。
【０００４】
これに関連して、吸気通路のスロットル弁の下流側に吸気圧力を検出する吸気圧力センサを設けて、エンジンの制御装置（ＥＣＵ）によって、少なくともスロットル弁の開度、ＥＧＲ弁の開度及びエンジンの回転数に基づいてＥＧＲ装置が正常に作動した場合の吸気圧力を推定し、検出された実際の吸気圧力と推定された吸入圧力との偏差が所定値以上となった場合にＥＧＲ装置が異常であると判定する排気還流装置の異常検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この排気還流装置の異常検出装置では、スロットル開度、ＥＧＲ弁開度、エンジン回転速度からＥＧＲ装置が正常に作動した場合の吸気圧力の推定値を算出する際に、所定の制御マップから読み出しているので、この制御マップを用意する必要がある。この制御マップは、ベンチテスト等による測定から設定され、予めエンジン制御装置（ＥＣＵ）のＲＯＭに予め記憶される。
【０００６】
この制御マップは、実機のベンチテストでＥＧＲ装置が正常に作動し、かつ、ＥＧＲ実行条件が成立している条件下で、スロットル開度、ＥＧＲ弁開度、エンジン回転速度の３つのパラメータの組合せを種々変更しながら、その組合せ毎に吸気圧力を測定して設定している。吸気圧力は、内燃機関の仕様や周囲環境（大気温度、大気圧力）が異なる場合には変化するため、各条件に対応させて逐次測定する必要があり、著しく手間が掛かることになる。そのために長時間にわたるベンチテストが必要になるという問題がある。
【０００７】
更に、排気ターボ過給機を備えた内燃機関では、燃料噴射量も吸気圧に影響を及ぼすので、燃料噴射量も加味して吸気圧力を推定する必要があり、更に多くの制御マップが必要となる。また、多段過給システムや可変バルブタイミングシステムなどのシステムを採用した際には、吸気圧力に影響を与えるパラメータが更に増えるため、これらのパラメータを考慮した制御マップを設定する必要があり、ＥＧＲ制御に十分な精度を確保できるような制御マップを予め設定することは難しくなる。
【０００８】
また、この排気還流装置の異常検出装置では、吸気圧力の算出値と検出値との乖離からＥＧＲ装置が異常であるか否かを検知するのみであり、異常であった場合には、異常判定を行うだけであり、その後のＥＧＲ制御の継続には触れていない。
【特許文献１】特開２００２−２２７７２７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、適切なＥＧＲ制御が行われているか否かを精度よく判定し、これにより、ＥＧＲガスが過剰となることを防いで失火を防止することができると共に、適量のＥＧＲガスを供給して適切なＥＧＲ率を確保することで良好なＮＯｘ低減効果を得ることができる内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための内燃機関のＥＧＲ制御方法は、ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、ＥＧＲ率目標値又はＥＧＲガス流量センサと吸入空気量センサの検出値から算出されたＥＧＲ率推定値を入力とする筒内燃焼モデルを用いて、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データを算出し、該筒内圧力経過算出データと、筒内圧力センサにより検出した前記期間内の筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を求め、この偏差量が予め設定した閾値以上になったときに、前記ＥＧＲ率目標値を満足するＥＧＲ率を達成できていないと判定することを特徴とする方法である。
【００１１】
この方法によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データにおける筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を判定基準としているので精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、精度よく適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを判定することができる。特に、多量のＥＧＲでかつ早期噴射で実現される予混合圧縮着火燃焼方式で作動する内燃機関では、着火時期がＥＧＲ率の影響を大きく受けるため、ＥＧＲ率をより適切に制御することが求められるので、より効果が大きい。
【００１２】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法において、前記筒内圧力経過算出データは、前記ＥＧＲ率目標値又は前記ＥＧＲ率推定値、燃料噴射時期の制御量、燃料噴射量の制御量、燃料噴射圧力の制御量、吸気圧力の測定値、吸気温度の測定値、エンジン回転数の測定値又は制御値を基に前記筒内燃焼モデルで算出される。
【００１３】
この筒内燃焼モデルは、ディーゼルエンジンでは、噴霧燃焼予測モデルとも呼ばれ、エンジン回転数、ＥＧＲ率、燃料噴射時期、燃料噴射量、燃料噴射圧力、吸気圧力、吸気温度を入力として、筒内燃焼状態、排気エミッション、エンジントルクなどを予測するもので、燃料噴射で発生する噴霧を幾つかの領域に分割して各領域で燃料の蒸発、燃焼などを計算することで、筒内における噴霧燃焼を短時間で模擬（シミュレーション）することができる。この筒内燃焼モデルを用いることにより、周囲環境（大気圧、大気温度等）の変化や異なるエンジン形状に対してもその都度制御マップなどを作成する必要がなくなる。
【００１４】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法において、前記筒内圧力経過算出データから着火時期算出値を算出し、前記筒内圧力経過検出データから求められた着火時期検出値又は着火センサから検出された着火時期検出値と比較し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも早い場合は前記ＥＧＲ率目標値を減少するように補正し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも遅い場合は前記ＥＧＲ率目標値を増加するように補正する。
【００１５】
この判定と補正では、着火時期算出値が着火時期検出値よりも早い場合は、実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値よりも大きく、ＥＧＲガスが過剰に筒内に流入しており失火の虞があるので、ＥＧＲ率目標値を減少し、実際のＥＧＲ率を下げるようにする。また、着火時期算出値が着火時期検出値よりも遅い場合は、実際のＥＧＲ率がＥＧＲ率目標値より小さく、適正なＥＧＲ率を確保できておらず、ＮＯｘ排出量の増加につながるため、ＥＧＲ率目標値が増加する。これにより実際のＥＧＲ率が必要とされるＥＧＲ率になるようにする。
【００１６】
また、上記の目的と達成するための内燃機関は、ＥＧＲシステムとＥＧＲ制御手段を備えた内燃機関において、前記ＥＧＲ制御手段が、上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法を実施するように構成される。この構成によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データにおける筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの間の偏差量を判定基準としているので、精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、より正確に適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを判定することができる。また、実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間が乖離していた場合でも、実際のＥＧＲ率が必要とされるＥＧＲ率になるようにＥＧＲ制御することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データにおける筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を判定基準としているので精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、精度よく適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態のエンジンについて、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る実施の形態のエンジン（内燃機関）１の構成を示す。
【００１９】
このエンジン１には、吸気通路２と排気通路３が設けられており、エンジン１の燃料噴射機構４には、燃料噴射ノズル５とコモンレール６とが備えられ、シリンダ７内の燃料噴射を行っている。また、ターボチャージャ８を備え、そのタービン９が排気通路３に配置され、タービン９に駆動されるコンプレッサ１０が吸気通路２に配置されている。
【００２０】
更に、排気スロットル弁１１が排気通路３に、吸気スロットル弁１２が吸気通路２に配置されている。また、排気ガス処理装置１３がタービン９の下流側の排気通路３に、吸入空気量センサ（エアクリーナー）１４がコンプレッサ１０の上流側の吸気通路２に配置されている。そして、ＥＧＲシステム３１が、排気通路３と吸気通路２とを接続するＥＧＲ通路３２とＥＧＲ弁３３とＥＧＲクーラー３４で構成されている。このエンジン１を制御するために、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる制御装置１５が設けられ、更に、筒内圧力センサ１６が設けられている。この筒内圧力センサ１６は、エンジン１の気筒（例えば４気筒）に最低一つ搭載される。また、吸気マニホールド１ａには、吸気圧力センサ１７と吸気温度センサ１８が設けられる。
【００２１】
次に、本発明の内燃機関のＥＧＲ制御方法について説明する。このＥＧＲ制御方法は、ＥＧＲシステム３１を備えたエンジン１において、ＥＧＲガス流量センサ３５の検出値Ｖｅｍと吸入空気量センサ１４の検出値Ｖａｍから算出されたＥＧＲ率推定値ηｅｃを入力とする筒内燃焼モデルを用いて、クランク角度に関して予め設定した期間内における筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を算出する。ここで，ｉは正数で、データ個数をＩとすると、ｉ＝１，２，３．．．．．Ｉである。なお、ＥＧＲ率推定値ηｅｃとＥＧＲ率目標値ηｅｔが等しいとしている場合の計算であるので、ＥＧＲ率推定値ηｅｃの代わりに、ＥＧＲ率目標値ηｅｔを入力としてもよい。
【００２２】
この筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）と、筒内圧力センサ１８により検出した期間Ｒａｃ内の筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）との間の偏差量ΔＰｃ（＝Σ｜Ｐｃｃ（ｉ）−Ｐｃｍ（ｉ）｜）を求め、この偏差量ΔＰｃが予め設定した閾値ΔＰｃ１以上になったときに、ＥＧＲ率目標値ηｅｔを満足するＥＧＲ率ηｅを達成できていないと判定する。なお、ここでは、両者の差の絶対値の積算値を採用したが、これに限定されず、偏差を適切に表現できる量であればよく、例えば、両者の差 (偏差) の２乗を平均して、その平均値の平方根をとった標準偏差σ等を用いてもよい。
【００２３】
このＥＧＲ制御方法は、例えば、図２に示すような判定用の制御フローに従って判定される。この図２の制御フローはエンジンの運転開始と共に、上級の制御フローからＥＧＲ制御と並行して呼ばれて実行される。この図２の制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で機関運転状態を読み込む。
【００２４】
このステップＳ１１で読み込む機関運転状態を示すデータとしては、エンジンの回転数、負荷などが主となり、エンジン冷却水温度等のエンジン運転に必要な量も読み込まれる。また、燃料噴射装置４等の燃料噴射時期の制御量Ｆｔｔ、燃料噴射量の制御量Ｆｖｔ、燃料噴射圧力の制御量Ｆｐｔ等、各制御装置の制御量が算出され、また、ＥＧＲ制御量として、ＥＧＲ率目標値ηｅｔが算出される。更に、ＥＧＲガス流量センサ３５からの検出値Ｖｅｍと吸入空気量センサ１４からの検出値ＶａｍからＥＧＲ率推定値ηｅｃを算出する。
【００２５】
次のステップＳ１２では、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔと等しいか否かを判定する。なお、実際には、この判定では、厳密な意味での一致ではなく、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔの制御の許容範囲内にあるか否かを判定する。つまり、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔと略等しいか否かを判定する。これにより、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔに追従し終わったか否かを判定する。両者が等しくなく、追従し終えていない場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１を繰り返して、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔになるまで待つ。
【００２６】
ステップＳ１２の判定で、ＥＧＲ率推定値ηｅｃがＥＧＲ率目標値ηｅｔに等しいと判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３とステップＳ１４を並行して実施する。ステップＳ１３では筒内圧力センサ１８による筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）を算出する。一方、ステップＳ１４では、筒内燃焼モデルから筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を算出する。この筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）と筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）の一例を図３に示す。
【００２７】
この筒内燃焼モデルでは、筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）を、ＥＧＲ率目標値ηｅｔ、燃料噴射時期の制御量Ｆｔｔ、燃料噴射量の制御量Ｆｖｔ、燃料噴射圧力の制御量Ｆｐｔ、吸気圧力の測定値Ｐｉｍ、吸気温度の測定値Ｔｉｍ、エンジン回転数の測定値Ｎｅｍ又は制御値Ｎｅｃを基に算出する。なお、これらの基となる値は、制御装置１５で算定される。
【００２８】
この筒内燃焼モデルは、ディーゼルエンジンでは、噴霧燃焼予測モデルとも呼ばれ、エンジン回転数Ｎｅ、ＥＧＲ率ηｅ、燃料噴射時期Ｆｔ、燃料噴射量Ｆｖ、燃料噴射圧力Ｆｐ、吸気圧力Ｐｉ、吸気温度Ｔｉを入力として、筒内燃焼状態、排気エミッション、エンジントルクなどを予測するものであり、燃料噴射で発生する噴霧を幾つかの領域に分割して各領域で燃料の蒸発、燃焼などを計算することで、筒内における噴霧燃焼を短時間で模擬（シミュレーション）することができる。この筒内燃焼モデルを用いることにより、周囲環境（大気圧、大気温度等）の変化や異なるエンジン形状に対してもその都度制御マップなどを作成する必要がなくなる。
【００２９】
このステップＳ１３とステップＳ１４の算出後は、ステップＳ１５に行き、両者の偏差量ΔＰｃをΔＰｃ＝Σ｜Ｐｃｃ（ｉ）−Ｐｃｍ（ｉ）｜で算出する。このΣはｉ＝１〜Ｉで積算される。次のステップＳ１６では、この偏差量ΔＰｃと閾値ΔＰｃ１との比較を行う。この比較で、偏差量ΔＰｃが閾値ΔＰｃ１以下の場合（ＹＥＳ）は、ＥＧＲ率推定値ηｅｃは実際のＥＧＲ率ηｅに近いとして、リターンする。また、ステップＳ１６の比較で、偏差量ΔＰｃが閾値ΔＰｃ１より大きい場合（ＮＯ）は、ＥＧＲ率推定値ηｅｃは実際のＥＧＲ率ηｅから離れているとして、ステップＳ１７に行く。
【００３０】
ステップＳ１７では、筒内圧力経過算出データＰｃｃ（ｉ）から、着火時期算出値Ｔｆｃを算出し、筒内圧力経過検出データＰｃｍ（ｉ）から着火時期検出値Ｔｆｍを算出する。なお、着火センサを備えている場合には、この着火センサから検出された着火時期を着火時期検出値Ｔｆｍとする。この着火時期は筒内圧力が急激に変化するので容易に算出及び検出できる。
【００３１】
次のステップＳ１８では、着火時期算出値Ｔｆｃと着火時期検出値Ｔｆｍとを比較し、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも早い場合はＥＧＲ率の目標制御量であるＥＧＲ率目標値ηｅｔが減少するように調整し、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも遅い場合はＥＧＲ率目標値ηｅｔが増加するように調整する。この調整を行った後、リターンする。この着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも早い場合を図４に示し、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも遅い場合を図５に示す。
【００３２】
このステップＳ１８の判定と調整では、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも早い場合は実際のＥＧＲ率が大きく、ＥＧＲガスが過剰に筒内に流入しており失火の虞があるので、ＥＧＲ率の目標制御量であるＥＧＲ率目標値ηｅｔを減少し、実際のＥＧＲ率を下げるようにする。また、着火時期算出値Ｔｆｃが着火時期検出値Ｔｆｍよりも遅い場合実際のＥＧＲ率が小さく、適正なＥＧＲ率を確保できておらず、ＮＯｘ排出量の増加につながるため、ＥＧＲ率目標値ηｅｔが増加するように補正する。
【００３３】
図２の制御フローは、リターンして上級の制御フローに戻った後、この上級の制御フローからＥＧＲ制御と並行して繰り返し呼ばれて実行され、エンジンの運転の終了と共に図２の制御フローも終了する。なお、ＥＧＲ制御を実行していない場合には、図２の制御フローは使用できないので、図２の制御フローの呼び出しがなくなり、図２の制御フローの実行は中断する。
【００３４】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御方法及び内燃機関（エンジン）によれば、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの間の偏差量を判定基準としているので、精度よく実際のＥＧＲ率とＥＧＲ率目標値との間の乖離を求めることができ、これにより、実際に適切なＥＧＲ率でＥＧＲ制御が行われているか否かを精度よく判定することができる。
【００３５】
特に、多量のＥＧＲでかつ早期噴射で実現される予混合圧縮着火燃焼方式で作動する内燃機関では、着火時期がＥＧＲ率の影響を大きく受けるため、ＥＧＲ率をより適切に制御することが求められるので、より効果が大きい。
【００３６】
また、この内燃機関のＥＧＲ制御方法と内燃機関によれば、筒内圧力経過の算出データＰｃｃ（ｉ）と検出データＰｃｍ（ｉ）を判定基準としているので、ＥＧＲシステム３１の各装置３３、３４、３５に異常がある場合でも、筒内圧力経過の算出データＰｃｃ（ｉ）と検出データＰｃｍ（ｉ）とから求めた着火時期の算出値Ｔｆｃと検出値Ｔｆｍを比較して、適切なＥＧＲ率が確保できて適切な筒内燃焼を得ることができるように、ＥＧＲ弁３４等を制御できる。これにより、ＥＧＲ装置３３、３４、３５の異常時においても失火防止やＮＯｘ低減効果を得ることができる。
【００３７】
更に、この内燃機関のＥＧＲ制御方法と内燃機関では、エンジンシステムの違いや周囲環境の違い等の影響も考慮した筒内燃焼モデルにより算出される値を判定基準とすればよいため、これらの影響を入れたデータ数が多い制御用のマップデータを有している必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態のエンジンの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における内燃機関のＥＧＲ制御方法の制御フローの一例を示す図である。
【図３】筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの関係の一例を示す図である。
【図４】着火時期算出値が着火時期検出値よりも早い場合の本筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの関係の一例を示す図である。
【図５】着火時期算出値が着火時期検出値よりも遅い場合の本筒内圧力経過算出データと筒内圧力経過検出データの関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ エンジン
１４ 吸入空気量センサ
１６ 筒内圧力センサ
１７ 吸気圧センサ
１８ 吸気温度センサ
３５ ＥＧＲガス流量センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、ＥＧＲ率目標値又はＥＧＲガス流量センサと吸入空気量センサの検出値から算出されたＥＧＲ率推定値を入力とする筒内燃焼モデルを用いて、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データを算出し、該筒内圧力経過算出データと、筒内圧力センサにより検出した前記期間内の筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を求め、この偏差量が予め設定した閾値以上になったときに、前記ＥＧＲ率目標値を満足するＥＧＲ率を達成できていないと判定することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御方法。
【請求項２】
前記筒内圧力経過算出データは、前記ＥＧＲ率目標値又は前記ＥＧＲ率推定値、燃料噴射時期の制御量、燃料噴射量の制御量、燃料噴射圧力の制御量、吸気圧力の測定値、吸気温度の測定値を基に前記筒内燃焼モデルで算出されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のＥＧＲ制御方法。
【請求項３】
前記筒内圧力経過算出データから着火時期算出値を算出し、前記筒内圧力経過検出データから求められた着火時期検出値又は着火センサから検出された着火時期検出値と比較し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも早い場合は前記ＥＧＲ率目標値を減少するように補正し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも遅い場合は前記ＥＧＲ率目標値を増加するように補正することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関のＥＧＲ制御方法。
【請求項４】
ＥＧＲシステムとＥＧＲ制御手段を備えた内燃機関において、前記ＥＧＲ制御手段が、請求項１、２又は３のいずれかに記載の内燃機関のＥＧＲ制御方法を実施することを特徴とする内燃機関。
【請求項１】
ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、ＥＧＲ率目標値又はＥＧＲガス流量センサと吸入空気量センサの検出値から算出されたＥＧＲ率推定値を入力とする筒内燃焼モデルを用いて、予め設定した期間内の筒内圧力の時系列データである筒内圧力経過算出データを算出し、該筒内圧力経過算出データと、筒内圧力センサにより検出した前記期間内の筒内圧力経過検出データとの間の偏差量を求め、この偏差量が予め設定した閾値以上になったときに、前記ＥＧＲ率目標値を満足するＥＧＲ率を達成できていないと判定することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御方法。
【請求項２】
前記筒内圧力経過算出データは、前記ＥＧＲ率目標値又は前記ＥＧＲ率推定値、燃料噴射時期の制御量、燃料噴射量の制御量、燃料噴射圧力の制御量、吸気圧力の測定値、吸気温度の測定値を基に前記筒内燃焼モデルで算出されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のＥＧＲ制御方法。
【請求項３】
前記筒内圧力経過算出データから着火時期算出値を算出し、前記筒内圧力経過検出データから求められた着火時期検出値又は着火センサから検出された着火時期検出値と比較し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも早い場合は前記ＥＧＲ率目標値を減少するように補正し、前記着火時期算出値が前記着火時期検出値よりも遅い場合は前記ＥＧＲ率目標値を増加するように補正することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関のＥＧＲ制御方法。
【請求項４】
ＥＧＲシステムとＥＧＲ制御手段を備えた内燃機関において、前記ＥＧＲ制御手段が、請求項１、２又は３のいずれかに記載の内燃機関のＥＧＲ制御方法を実施することを特徴とする内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１０６７３４（Ｐ２０１０−１０６７３４Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７８９０６（Ｐ２００８−２７８９０６）
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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