內(nèi)燃機的egr流量推算裝置以及內(nèi)燃機的控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能協(xié)調(diào)EGR閥與進排氣VVT、并能更高精度地推算EGR流量的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置、以及內(nèi)燃機的控制裝置。通過基于目標EGR率以及EGR有效開口面積對EGR閥開度進行反饋控制，從而也能維持EGR閥開度-有效開口面積的正確特性，能協(xié)調(diào)EGR閥和進排氣VVT，并能吸收偏差、歷時變化、甚至環(huán)境條件，能高精度地推算EGR流量，該目標EGR率基于內(nèi)部EGR率、目標外部及內(nèi)部EGR率來計算，并使其以總EGR率恒定的方式進行修正，該EGR有效開口面積通過對EGR閥開度-有效開口面積的關(guān)系進行學(xué)習(xí)而得到。
【專利說明】
內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置以及內(nèi)燃機的控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置、以及具備該EGR流量推算裝置的內(nèi)燃機 的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了對內(nèi)燃機進行適當(dāng)?shù)目刂?，對被吸入到氣缸?nèi)的空氣流量進行高精度的計 算、并進行與吸入到氣缸內(nèi)的空氣流量相對應(yīng)的燃料控制及點火時期控制是較為重要 的。作為對吸入到內(nèi)燃機氣缸內(nèi)的空氣流量進行測量的方式，通常有如下兩種：一種是利 用設(shè)置在內(nèi)燃機進氣管內(nèi)的節(jié)流閥上游側(cè)的氣流傳感器（以下稱為AFS。AFS:Air Flow Sensor)來測量空氣流量的方式（以下稱為AFS方式）；另一種是設(shè)置進氣歧管壓力傳感 器、并根據(jù)由進氣歧管壓力傳感器測量到的進氣歧管內(nèi)的壓力和內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速來推算吸入 到氣缸內(nèi)的空氣流量的方式（以下稱為S/D方式。SD:Speed Density:速度密度），其中， 進氣歧管壓力傳感器用于對包含進氣管內(nèi)的節(jié)流閥下游側(cè)的氣室在內(nèi)的、統(tǒng)稱為進氣管的 進氣歧管內(nèi)部的壓力進行測量。此外，有時也同時設(shè)置這些傳感器，并根據(jù)內(nèi)燃機的運行狀 態(tài)來切換使用各個方式，或者，有時即使是AFS方式，也測量進氣歧管內(nèi)的壓力來使用。
[0003] 關(guān)于內(nèi)燃機的燃料控制，只要能進行反饋控制，使得主要噴射相對于氣缸吸入空 氣流量達到目標空燃比的燃料量，就能獲得大體良好的控制性，而關(guān)于點火時期控制，不 僅需要根據(jù)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速和氣缸吸入空氣流量，還需要根據(jù)其它因素、例如內(nèi)燃機溫度、爆 震產(chǎn)生狀況、燃料性狀、以及EGR率（EGR流量與吸入空氣流量的比。EGR :Exhaust Gas Recirculation:廢氣再循環(huán)），在輸出達到最大時的點火提前角（以下稱為MBT。MBT: Minimum Spark Advance for Best Torque :最佳轉(zhuǎn)矩時的最小點火提前角）進行控制。在 對MBT產(chǎn)生影響的上述主要因素中，例如，內(nèi)燃機的溫度可以利用內(nèi)燃機的冷卻水溫度傳 感器來進行檢測，爆震產(chǎn)生狀況可以由爆震傳感器來進行檢測，并能根據(jù)爆震產(chǎn)生狀況來 判斷燃料性狀是普通汽油或是高辛烷值汽油。
[0004] 關(guān)于EGR率，存在以下兩種方式：在連結(jié)內(nèi)燃機的排氣管和進氣管的EGR通路中設(shè) 置EGR閥、并基于該EGR閥的開度對EGR流量進行控制的方式（以下稱為外部EGR方式）； 以及設(shè)置使進氣閥和排氣閥的閥開關(guān)定時變化的可變閥正時機構(gòu)（以下稱為VVT。VVT: Variable Valve Timing:可變閥正時）、并利用該閥開關(guān)定時來改變進氣閥和排氣閥同時 打開的狀態(tài)即重疊期間，以對因廢氣殘留于氣缸內(nèi)而產(chǎn)生的EGR流量進行控制的方式（以 下稱為內(nèi)部EGR方式），或者，有時會同時使用上述兩種方式。關(guān)于外部EGR方式涉及的EGR 率，能夠根據(jù)EGR閥的開度、排氣壓力、以及進氣管內(nèi)壓力來計算大體的EGR流量。
[0005] 此外，在以下的說明中，在僅標注為EGR、EGR率的情況下，表示外部EGR、外部EGR 率。此外，外部EGR率表示外部EGR流量與吸入空氣流量的比，內(nèi)部EGR率表示內(nèi)部EGR流 量與吸入空氣流量的比。
[0006] 近年來，為了進一步降低油耗，提高輸出，通常采用具有外部EGR方式、進氣閥及 排氣閥的VVT(以下稱為進排氣VVT)的內(nèi)燃機，由于從進氣歧管吸入到氣缸內(nèi)的空氣流量 會因 EGR閥的開度、閥正時而產(chǎn)生較大變化，因此，若不考慮EGR閥的開度、進排氣VVT對閥 正時造成的影響，則特別是在S/D方式下，在正常以及過渡的全運行區(qū)域中吸入到氣缸內(nèi) 的空氣流量的計算精度會大幅下降。此外，在使EGR閥的開度、閥正時變化時會產(chǎn)生響應(yīng)延 遲，因此在過渡運行時，與正常運行時所設(shè)定的EGR閥的開度、閥正時不一致也成為導(dǎo)致空 氣流量的計算精度大幅下降的原因。
[0007] 此外，近年來，一般以內(nèi)燃機的輸出轉(zhuǎn)矩為指標來進行內(nèi)燃機控制，但在對該輸出 轉(zhuǎn)矩進行推算的情況下，熱效率也會根據(jù)氣缸吸入空氣流量和EGR率而發(fā)生變化。因此，不 管是為了計算出上述的ΜΒΤ，還是為了推算出轉(zhuǎn)矩、熱效率，都需要高精度地計算出氣缸吸 入空氣流量和EGR率。并且，為了求出EGR率，需要高精度地計算出EGR流量。
[0008] 因此，以往，作為計算EGR流量、EGR率的方法，提出了專利文獻1所公開的方法。 在專利文獻1所公開的方法中，基于根據(jù)EGR閥的開口面積而求出的廢氣量、以及根據(jù)EGR 閥的開口面積指令值而求出的廢氣量，來計算出EGR流量并推算出EGR率。若采用專利文 獻1所公開的方法，則能使用預(yù)先賦予的"EGR閥的開度-流量特性"、以及EGR閥開口面積， 來以簡單的結(jié)構(gòu)計算出EGR流量。 現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本專利特開平7-279774號公報

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010] 在使用專利文獻1所記載的現(xiàn)有方法的裝置中，若EGR閥的開度特性因歷時變化 而發(fā)生變化，則預(yù)先準備的流量特性與實際的流量特性處于不同狀態(tài)，從而存在推算精度 下降的問題。此外，除了理所當(dāng)然會因 EGR閥產(chǎn)品本身的個體差異而導(dǎo)致EGR閥開度-流 量特性不同以外，還會因安裝有EGR閥的內(nèi)燃機的狀態(tài)而導(dǎo)致EGR閥開度-流量特性不同。 為此，也考慮預(yù)先對EGR閥的開度與有效開口面積或流量的關(guān)系進行學(xué)習(xí)，從而高精度地 推算外部EGR流量，但若同時控制EGR和進排氣VVT，則除了外部EGR流量以外，還會因廢 氣殘留在氣缸內(nèi)而產(chǎn)生內(nèi)部EGR流量，因此存在僅學(xué)習(xí) EGR閥的開度與有效開口面積或流 量的關(guān)系無法確保精度的問題。而且，還存在如下問題：若不僅存在EGR，還存在進排氣VVT 的歷時變化、個體偏差，則無論是正常運行或是過渡運行時，計算出的EGR流量中都會產(chǎn)生 偏差。
[0011] 本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有裝置中的問題而完成的，其目的在于提供一種內(nèi)燃機 的控制裝置，能協(xié)調(diào)EGR閥與進排氣VVT，并能更高精度地推算EGR流量。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置對將內(nèi)燃機的節(jié)流閥下游側(cè)的進氣通路與 所述內(nèi)燃機的排氣通路相連的EGR流路中的EGR流量進行推算，其特征在于，包括： 吸入空氣流量計算部，該吸入空氣流量計算部對通過所述內(nèi)燃機的所述節(jié)流閥并吸入 到所述內(nèi)燃機的氣缸中的吸入空氣流量進行計算； EGR閥，該EGR閥對所述EGR流路進行開閉，從而對作為所述EGR流路中的EGR流量的 外部EGR流量進行控制； 體積效率修正系數(shù)計算部，該體積效率修正系數(shù)計算部基于所述內(nèi)燃機的進氣閥與排 氣閥中的至少一方的閥正時的控制，計算表示流入所述內(nèi)燃機的氣缸的空氣量的指標、即 作為體積效率等效值的體積效率修正系數(shù)； 氣缸流量計算部，該氣缸流量計算部基于所述進氣通路內(nèi)部的壓力與所述計算出的所 述體積效率修正系數(shù)，計算從所述節(jié)流閥下游側(cè)的所述進氣通路流入所述氣缸的空氣的氣 缸流量； 內(nèi)部EGR率推算部，該內(nèi)部EGR率推算部基于所述閥正時的控制，推算內(nèi)部EGR率，該 內(nèi)部EGR率是殘留在所述氣缸內(nèi)部的作為所述內(nèi)燃機的排氣流量的內(nèi)部EGR流量、與利用 所述吸入空氣流量計算出的所述吸入空氣流量的比； 目標吸入空氣流量計算部，該目標吸入空氣流量計算部基于所述內(nèi)燃機的目標轉(zhuǎn)矩， 計算所述內(nèi)燃機的目標吸入空氣流量； 目標外部及內(nèi)部EGR率推算部，該目標外部及內(nèi)部EGR率推算部基于由所述目標吸入 空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量、以及所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，推算作為目標 的目標外部EGR率及目標內(nèi)部EGR率； 目標EGR率推算部，該目標EGR率推算部基于由所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部推 算出的所述目標外部EGR率及所述目標內(nèi)部EGR率、以及由所述內(nèi)部EGR率推算部推算出 的所述內(nèi)部EGR率，計算目標EGR率； EGR流量計算部，該EGR流量計算部基于由所述氣缸流量計算部計算出的所述氣缸流 量、以及由所述吸入空氣流量計算部計算出的所述吸入空氣流量，計算EGR流量； EGR有效開口面積計算部，該EGR有效開口面積計算部基于由所述EGR流量計算部計算 出的所述EGR流量，計算與所述EGR閥的開度相對應(yīng)的所述EGR閥的有效開口面積； EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部，該EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部對基于來自EGR閥開度傳感器的 輸出的EGR閥開度、與由所述EGR有效開口面積計算部計算出的所述EGR有效開口面積的 關(guān)系進行學(xué)習(xí)，該EGR閥開度傳感器檢測所述EGR閥的開度；以及 EGR閥開度計算部，該EGR閥開度計算部計算所述EGR閥的開度， 所述EGR閥開度計算部基于由所述目標EGR率推算部推算出的所述目標EGR率、由所 述EGR有效開口面積計算部計算出的所述EGR有效開口面積、以及由所述EGR有效開口面 積學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)后的學(xué)習(xí)值，計算所述內(nèi)燃機的控制所使用的EGR閥開度。
[0013] 此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于，包括上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機的EGR流 量推算裝置。 發(fā)明效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，能對EGR閥和進排氣VVT進行協(xié)調(diào)，并 能吸收偏差、歷時變化、甚至環(huán)境條件，能高精度地推算EGR流量。特別是，若基于內(nèi)部EGR 率、目標外部EGR率及內(nèi)部EGR率計算目標EGR率，使其以總EGR率恒定的方式進行修正， 并基于對目標EGR率和EGR閥開度-有效開口面積的關(guān)系進行學(xué)習(xí)得到的EGR有效開口面 積對EGR閥開度進行反饋控制，則也能維持EGR閥開度-有效開口面積的正確特性，能協(xié)調(diào) EGR閥與進排氣VVT，并能吸收偏差、歷時變化、甚至環(huán)境條件，能以極高的精度推算EGR流 量。
[0015] 此外，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置，由于具備上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機的EGR流量 推算裝置，因此能協(xié)調(diào)EGR閥與進排氣VVT，并能吸收偏差、歷史變化、甚至環(huán)境條件，從而 能高精度地推算EGR流量，并能高精度地控制內(nèi)燃機。
【附圖說明】
[0016] 圖1是示意性表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置、以及應(yīng)用了 具備該EGR流量推算裝置的控制裝置的內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)圖。 圖2是表示具備本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置的內(nèi)燃機的控制裝置 的方框結(jié)構(gòu)圖。 圖3是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、計算目標吸入空氣流 量的步驟的流程圖。 圖4是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、計算進排氣VVT控制 量的步驟的流程圖。 圖5是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、計算目標外部EGR率 以及目標內(nèi)部EGR率的步驟的流程圖。 圖6是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、用于計算體積效率修 正系數(shù)的映射的圖。 圖7是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、從計算內(nèi)部EGR率到 計算目標EGR率的步驟的流程圖。 圖8是表示本發(fā)明實施方式1所涉及的內(nèi)燃機的控制裝置中、計算吸入空氣流量的步 驟的流程圖。 圖9是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、實施EGR有效開口面 積的學(xué)習(xí)的步驟的流程圖。 圖10是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中的、EGR閥開度-有效 開口面積的映射的圖。 圖11是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中的、EGR閥開度-學(xué)習(xí) 值的映射的圖。 圖12是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、從計算目標EGR流量 到計算目標EGR閥開度為止的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 實施方式1. 下面，參照附圖，詳細說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置以 及內(nèi)燃機的控制裝置。圖1是示意性表示將具備本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的內(nèi)燃機的EGR 流量推算裝置的內(nèi)燃機的控制裝置加以應(yīng)用的內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示具備本發(fā)明實 施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置的內(nèi)燃機的控制裝置的方框結(jié)構(gòu)圖。圖1中，作為 構(gòu)成內(nèi)燃機1的進氣系統(tǒng)的進氣通路的進氣管的上游設(shè)置有能進行電氣控制來調(diào)整吸入 空氣流量的作為節(jié)流閥的電子控制節(jié)流器4。另外，為了對電子控制節(jié)流器4的開度進行測 定，設(shè)置有節(jié)流閥開度傳感器3。
[0018] 進氣管中的節(jié)流器4的上游設(shè)置有AFS2。用于測定大氣溫度的大氣壓傳感器 17 (參照圖2)內(nèi)置在AFS2中。電子控制節(jié)流器4的下游設(shè)置有對包含氣室5內(nèi)以及進氣 歧管6內(nèi)的空間、即進氣歧管內(nèi)的壓力進行測定的作為進氣管內(nèi)壓力檢測部的進氣歧管壓 力傳感器7、以及對進氣歧管內(nèi)的溫度進行測定的進氣溫度傳感器8。
[0019] 此外，也可以使用嚴格來講是不同溫度、但近似地測量外部氣體的溫度傳感器、例 如內(nèi)置于AFS2的大氣壓傳感器17,根據(jù)外部氣溫來對進氣歧管溫度進行推算，以代替設(shè)置 測量進氣歧管內(nèi)溫度的進氣溫度傳感器8。也可以反過來不設(shè)置大氣壓傳感器17,而利用 進氣溫度傳感器8的測定值，根據(jù)進氣歧管內(nèi)的溫度來推算大氣溫度。
[0020] 在包含進氣歧管6及內(nèi)燃機1的缸內(nèi)在內(nèi)的進氣閥附近設(shè)有用于噴射燃料的噴射 器9，在進氣閥及排氣閥中分別設(shè)有用于使閥正時可變的進氣VVT10和排氣VVT11，氣缸蓋 上設(shè)有用于對火花塞進行驅(qū)動的點火線圈12，該火花塞用于在氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花。
[0021] 在與排氣管一同形成內(nèi)燃機1的排氣通路的排氣歧管13內(nèi)設(shè)有未圖示的氧氣傳 感器、催化劑。排氣歧管13和氣室5通過排氣回流路（以下稱為EGR通路）14進行連接。 EGR通路14中設(shè)有用于對排氣回流量（以下稱為EGR流量）進行控制的排氣回流閥（以下 稱為EGR閥）16,并設(shè)有EGR閥開度傳感器15來測定EGR閥16的開度。
[0022] 在圖2中，將AFS2所測得的吸入空氣流量Qafs、節(jié)流閥開度傳感器3所測得的電 子控制節(jié)流器4的開度Θ、進氣歧管壓力傳感器7所測得的進氣歧管內(nèi)的壓力b、進氣溫 度傳感器8所測得的進氣歧管內(nèi)的溫度Tb、EGR閥開度傳感器15所測得的EGR閥16的開 度Est、以及大氣壓傳感器17所測得的大氣壓Pa輸入電子控制單元（以下稱為E⑶。E⑶： Electric Control Unit)20。此外，可以使用對大氣壓進行推算的單元，也可以使用內(nèi)置于 ECU中的大氣壓傳感器，來代替對大氣壓進行測定的大氣壓傳感器17。另外，將來自上述 以外的各種傳感器（包含未圖示的油門開度傳感器、曲柄角度傳感器）的測定值也都輸入 ECU20。
[0023] E⑶20包括目標吸入空氣流量計算部21、控制量計算部22、目標外部及內(nèi)部EGR 率推算部23、體積效率修正系數(shù)計算部24、氣缸流量計算部25、內(nèi)部EGR率推算部26、目標 EGR計算部、吸入空氣流量計算部28、EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部29、目標EGR流量計算部30、 目標EGR有效開口面積計算部31、以及目標EGR閥開度計算部32。
[0024] ECU20中的目標轉(zhuǎn)矩計算部（未圖示）基于與油門開度相對應(yīng)的來自節(jié)流閥開度 傳感器3的電子控制節(jié)流器4的開度Θ等、來自各種傳感器18的各種信息來計算內(nèi)燃機 1的目標轉(zhuǎn)矩Pi_tgt。目標吸入空氣流量計算部21基于計算出的目標轉(zhuǎn)矩Pi_tgt計算目 標吸入空氣流量Qa_tgt。控制量計算部22利用由目標吸入空氣流量計算部21計算出的目 標吸入空氣流量Qa_tgt，計算作為進排氣VVT控制量的進氣VVT目標相位角IVT以及排氣 VVT目標相位角EVT。目標外部及內(nèi)部EGR率推算部23利用由目標吸入空氣流量計算部21 計算出的目標吸入空氣流量Qa_tgt和內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速Ne，計算目標外部EGR率Regrex_t和目 標內(nèi)部EGR率Regrin_t。
[0025] 體積效率修正系數(shù)計算部24基于內(nèi)燃機的進氣閥與排氣閥中的至少一方的VVT 控制，來計算表示從上述節(jié)流閥下游的進氣管流入上述內(nèi)燃機的氣缸的空氣量的指標、即 作為體積效率等效值的體積效率修正系數(shù)Kv。氣缸流量計算部25利用由體積效率修正系 數(shù)計算部24計算出的體積效率修正系數(shù)Κν、來自進氣歧管壓力傳感器7的進氣管內(nèi)壓力 Pb、以及來自進氣溫度傳感器8的進氣歧管內(nèi)的溫度Tb，計算氣缸流量Qa_all。內(nèi)部EGR 率推算部26利用由體積效率修正系數(shù)計算部24計算出的體積效率修正系數(shù)Kv計算內(nèi)部 EGR 率 Regrin。
[0026] 目標EGR率計算部27利用由內(nèi)部EGR率推算部26計算出的內(nèi)部EGR率Regrin和 由目標外部及內(nèi)部EGR率推算部23計算出的目標內(nèi)部EGR率Regrin_t，計算內(nèi)部EGR率目 標值實際值間偏差Λ Regrin，并利用該內(nèi)部EGR率目標值實際值間偏差Λ Regrin與由目標 外部及內(nèi)部EGR率推算部23計算出的目標外部EGR率RegreX_t來計算目標EGR率Regr_ tgto
[0027] 吸入空氣流量計算部28利用由AFS2測定到的吸入空氣流量Qafs或節(jié)流閥流量 Qth中的某一個計算吸入空氣流量Qa。這里，利用基于來自節(jié)流閥開度傳感器3的節(jié)流閥 開度Θ計算出的節(jié)流閥有效開口面積Sth_ctl以及節(jié)流閥開度學(xué)習(xí)值0 1rn來計算節(jié)流 閥流量Qth。另外，利用基于由氣缸流量計算部25計算出的氣缸流量Qa_all而計算出的節(jié) 流閥有效開口面積Sth以及節(jié)流閥開度Θ，計算節(jié)流閥開度學(xué)習(xí)值0 1rn。
[0028] EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部29利用由氣缸流量計算部25計算出的氣缸流量Qa_all 以及由吸入空氣流量計算部28計算出的吸入空氣流量Qa計算EGR流量Qae，根據(jù)該計算 出的EGR流量Qae以及來自進氣溫度傳感器8的進氣歧管內(nèi)的溫度Tb計算EGR有效開口 面積Segr，根據(jù)來自EGR閥開度傳感器15的EGR閥開度Est計算EGR基礎(chǔ)有效開口面積 Segr_bse，并利用EGR有效開口面積Segr和EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_bse計算EGR有 效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn。
[0029] 計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn根據(jù)EGR閥開度Est存儲在學(xué)習(xí)值中。 EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部29根據(jù)所存儲的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn以及EGR基礎(chǔ)有 效開口面積Segr_bse計算學(xué)習(xí)控制用EGR有效開口面積Segr_ctl。
[0030] 目標EGR流量計算部30利用由目標吸入空氣流量計算部21計算出的目標吸入空 氣量Qa_tgt以及由目標EGR率計算部27計算出的目標EGR率Regr_tgt，計算目標EGR流 量Qae_tgt。目標EGR有效開口面積計算部31基于由目標EGR流量計算部30計算出的目 標EGR流量Qae_tgt計算目標EGR有效開口面積Segr_tgt。目標EGR閥開度計算部32利 用由目標EGR有效開口面積計算部31計算出的目標EGR有效開口面積Segr_tgt、以及由 EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部29計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kelrn，計算目標EGR閥開 度 Est_tgt。
[0031] ECU20通過F/B控制對基于目標EGR率Regr_tgt計算出的目標EGR閥開度Est_ tgt、以及由上述控制量計算部22計算出的進氣VVT目標相位角IVT以及排氣VVT目標相 位角EVT進行修正，使得總EGR率恒定，并對EGR閥16、進氣VVT10以及排氣VVT11進行協(xié) 調(diào)和控制。
[0032] 此外，如上所述，基于與油門開度相對應(yīng)的電子控制節(jié)流器4的開度Θ等輸入的 各種數(shù)據(jù)計算內(nèi)燃機1的目標轉(zhuǎn)矩Pi_tgt，計算用于達到該目標轉(zhuǎn)矩Pi_tgt的目標吸入空 氣流量Qa_tgt,并計算用于達到該目標吸入空氣流量Qa_tgt的目標節(jié)流閥開度、進氣VVT 目標相位角IVT以及排氣VVT目標相位角EVT。并且，ECU20將它們作為目標值來控制電子 控制節(jié)流器4的開度、進氣VVT10以及排氣VVT11的相位角，并根據(jù)目標值驅(qū)動噴射器9、點 火線圈12等，還根據(jù)需要控制其它各種致動器19。
[0033] 接著，參照在規(guī)定時刻的中斷處理（例如10[ms]的主處理、BTDC75[degCA]中斷 處理）內(nèi)實施的圖3、圖4所示的流程圖對由圖2所示的ECU20內(nèi)的目標吸入空氣流量計算 部21和控制量計算部22進行的處理進行詳細說明。即，圖3是表示本發(fā)明實施方式1的 EGR流量推算裝置中計算目標吸入空氣流量的步驟的流程圖，圖4是表示本發(fā)明實施方式1 的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中計算進排氣VVT控制量的步驟的流程圖。
[0034] 圖3所示的流程圖的步驟102由圖2中的目標吸入空氣流量計算部21來實施。圖 3中，在步驟101中，目標轉(zhuǎn)矩計算部（未圖示）基于與油門開度相對應(yīng)的節(jié)流閥開度Θ等 輸入的各種數(shù)據(jù)計算目標轉(zhuǎn)矩Pi_tgt。步驟102中，計算用于達到步驟101中計算出的目 標轉(zhuǎn)矩Pi_tgt的目標吸入空氣流量Qa_tgt。
[0035] 接著，由圖2中的控制量計算部22實施圖4所示的流程圖的步驟202、203。圖4 中，步驟201是與圖3的步驟102相對應(yīng)的步驟，如上所述，由目標吸入空氣流量計算部21 計算目標吸入空氣流量Qa_tgt。接著在步驟202中，基于計算出的目標吸入空氣流量Qa_ tgt，計算作為進排氣VVT控制量的進氣VVT目標相位角IVT以及排氣VVT目標相位角EVT。 步驟202中的處理相當(dāng)于目標相位角計算部。在接下來的步驟203中，基于步驟202中計 算出的進氣VVT目標相位角IVT以及排氣VVT目標相位角EVT計算進排氣VVT控制量。然 后，基于該進排氣VVT控制量對進氣VVT10以及排氣VVT11的相位角進行控制。
[0036] 在以往的進排氣VVT控制中，根據(jù)檢測到的吸入空氣流量Qa來計算進氣VVT目 標相位角IVT以及排氣VVT目標相位角EVT，因此認為存在以下問題：進氣VVT10以及排氣 VVT11在吸入空氣流量Qa變化后開始動作，因而響應(yīng)性較差。認為在理想情況下，若在目標 吸入空氣流量Qa_tgt變化的時刻，進氣VVT10以及排氣VVT11的相位角也與節(jié)流閥開度同 時進行變化，則響應(yīng)性較好。
[0037] 為此，本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的控制裝置的EGR流量推算裝置中，基于目標吸 入空氣流量Qa_tgt計算以往根據(jù)吸入空氣流量Qa計算出的進氣VVT目標相位角IVT以及 排氣VVT目標相位角EVT。
[0038] 接著，對圖2所示的目標外部及內(nèi)部EGR率推算部23進行詳細說明。預(yù)先對使用 外部EGR方式、內(nèi)部EGR方式、以及同時使用這兩種方式的情況下向各自的最優(yōu)值適應(yīng)時、 作為其適應(yīng)參數(shù)的指標的內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne、吸入空氣流量Qa、內(nèi)部EGR率、以及外部EGR 率進行測量，該外部EGR方式利用EGR閥16的開度對EGR量進行控制，該內(nèi)部EGR方式利 用VVT改變進氣閥以及排氣閥的閥開關(guān)正時，并利用該閥開關(guān)正時來改變進氣閥與排氣閥 同時打開的狀態(tài)、即重疊期間，由此對因廢氣殘留在氣缸內(nèi)而引起的EGR量進行控制。之 后，生成求出內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne和吸入空氣流量Qa的參數(shù)指標所對應(yīng)的內(nèi)部EGR率以及 外部EGR率的映射（未圖示）。
[0039] 也可以使用根據(jù)參數(shù)指標的關(guān)系求出的運算式（例如一次函數(shù)等）來代替求出內(nèi) 部EGR流量與吸入空氣流量的比即內(nèi)部EGR率、以及外部EGR流量與吸入空氣流量的比即 外部EGR率的映射。
[0040] 向所生成的上述求出內(nèi)部EGR率以及外部EGR率的映射輸入內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne和 目標吸入空氣流量Qa_tgt，根據(jù)該映射計算目標外部EGR率以及內(nèi)部EGR率。即，圖5是表 示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、計算目標外部EGR率以及目標內(nèi)部 EGR率的步驟的流程圖。圖5中，在步驟302中，向上述映射輸入步驟301中得到的目標吸 入空氣流量Qa_tgt以及內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne，在步驟302中根據(jù)映射計算目標外部EGR率， 在步驟303中根據(jù)映射計算目標內(nèi)部EGR率。
[0041] 在以往的外部EGR控制中，根據(jù)檢測到的吸入空氣流量Qa來計算目標外部EGR 率，因此認為存在如下問題：EGR閥16在吸入空氣流量Qa變化后開始動作，因而響應(yīng)性較 差。認為在理想情況下，若在目標吸入空氣流量Qa_tgt變化的時刻，外部EGR率也與節(jié)流閥 開度同時進行變化，則響應(yīng)性較好。為此，在本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的控制裝置中，根 據(jù)目標吸入空氣流量Qa_tgt來計算以往根據(jù)吸入空氣流量Qa計算出的目標外部EGR率。
[0042] 接著，對圖2所示的體積效率修正系數(shù)計算部24進行詳細說明。體積效率修正 系數(shù)計算部24根據(jù)例如圖6所示的映射，利用內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速Ne、大氣壓Pa與進氣歧管內(nèi)的 壓力Pb的比來計算體積效率修正系數(shù)。即，圖6是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR 流量推算裝置中、用于計算體積效率修正系數(shù)的映射的圖。圖6中，若內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速Ne為 "3000" [r/min]，大氣壓Pa與進氣歧管內(nèi)的壓力Pb的比Pb/Pa為"0. 6"，則體積效率修正 系數(shù)Kv為"0.9"。
[0043] 由于體積效率修正系數(shù)Kv會因閥正時而發(fā)生變化，因此，通常根據(jù)VVT的變化會 需要映射。若將進氣閥、排氣閥的變化幅度設(shè)為"〇"~"50" [degCA]，且每隔"10" [degCA] 準備映射，則需要"6X6 = 36"張映射。通常準備與運行條件的目標閥正時相對應(yīng)的映射、 以及VVT不動作時的映射這兩張映射。當(dāng)然也可以不根據(jù)映射、而通過計算求得體積效率 修正系數(shù)。
[0044] 接著，對圖2所示的氣缸流量計算部25進行詳細說明。氣缸流量計算部25基于 由體積效率修正系數(shù)計算部24計算出的體積效率修正系數(shù)Kv以及來自進氣歧管壓力傳感 器7的進氣歧管內(nèi)的壓力Pb，利用下式（1)計算氣缸流量Qa_all。氣缸流量Qa_all和體 積效率修正系數(shù)Kv由下式（1)的關(guān)系式表示，因此，只要算出體積效率修正系數(shù)Kv，就能算 出氣缸流量Qa_all。
[數(shù)學(xué)式1] 數(shù)1
這里，Qa_all為氣缸流量[g/s]，Vc為氣缸容積[L]，T(n)為每隔180度的曲柄角周期 [8]，1?為氣體常數(shù)[1^1/(1^*1()]。
[0045] 接著，參照在規(guī)定時刻的中斷處理（例如10[ms]的主處理、BTDC "75"[degCA]中 斷處理）內(nèi)實施的圖7所示的流程圖對由圖2所示的ECU20內(nèi)的內(nèi)部EGR率推算部26、目 標EGR率計算部27內(nèi)的處理進行詳細說明。圖7是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR 流量推算裝置中、從計算內(nèi)部EGR率到計算目標EGR率的步驟的流程圖。圖7所示的流程 圖的步驟401由圖2中的體積效率修正系數(shù)計算部24實施，步驟402由圖2中的內(nèi)部EGR 率推算部26實施。
[0046] 在圖7所示的流程圖的步驟402中，基于步驟401中求得的體積效率修正系數(shù)Kv 計算內(nèi)部EGR率Regrin。體積效率修正系數(shù)Kv與內(nèi)部EGR率Regrin的關(guān)系式由下式（2) 來定義。
[數(shù)學(xué)式2] 數(shù)2
這里，Kin為進氣效率，Kex為排氣效率。
[0047] Kin、Kex由下式（3)定義（ε :壓縮比）。
[數(shù)學(xué)式3] 數(shù)3
這里，Vex是視為殘留氣體容積1 (殘留氣體為Pex、Tex時占據(jù)的容積）[L]，Vmin為間 隙容積[L]，P為壓力[kPa]，T為溫度[K] (下標…b :進氣歧管內(nèi)，in :缸內(nèi)@ B180 (進氣沖程結(jié)束時），ex :排氣歧管內(nèi)）
[0048] 體積效率修正系數(shù)Kv與內(nèi)部EGR率Regrin的關(guān)系如上式（2)所示，但由于EGR 率是EGR流量與新鮮空氣即吸入空氣流量的比，因此考慮內(nèi)部EGR率為內(nèi)部EGR流量與吸 入空氣流量的比，若為了更明確而對內(nèi)部EGR率Regrin進行求解，則成為下式（4)。
[數(shù)學(xué)式4] 數(shù)4
由式（4)可知，內(nèi)部EGR率Regrin根據(jù)體積效率修正系數(shù)Kv以及進氣效率Kin來計 算。
[0049] 圖7所示的流程圖的步驟403~406由圖2中的目標EGR率計算部27來實施。 圖7中，在步驟404中，基于步驟403 (相當(dāng)于圖5的步驟303)中求得的目標內(nèi)部EGR率 Regrin_t、以及步驟402中求得的內(nèi)部EGR率Regrin，利用下式（5)計算內(nèi)部EGR率目標值 實際值間偏差Δ Regrin。
[數(shù)學(xué)式5] 數(shù)5 Δ Regrin = Regrin_t-Regrin · · · ?式（5)
[0050] 在接下來的步驟406中，基于步驟405中求得的目標外部EGR率Regrex_t、以及步 驟404(相當(dāng)于圖5的步驟302)中求得的內(nèi)部EGR率目標值實際值間偏差A(yù)Regrin，利用 下式（6)計算目標EGR率Regr_tgt。
[數(shù)學(xué)式6] 數(shù)6 Regr_tgt = Δ Regrin+Regrex_tgt · · · ?式（6)
[0051] 通過在目標外部EGR率Regrex_t中包含內(nèi)部EGR率目標值與內(nèi)部EGR率實際值 之間的偏差即內(nèi)部EGR率目標值實際值間偏差Λ Regrin，使得內(nèi)部EGR率的目標值與實際 值之間的差直接被外部EGR率吸收，因此總EGR率變?yōu)楹愣?。即，利用目標EGR率Regr_tgt 控制外部EGR，以達到內(nèi)部EGR率與外部EGR率相加后的總EGR率即可。
[0052] 接著，參照在規(guī)定時刻的中斷處理（例如10[ms]的主處理、BTDC "75"[degCA]中 斷處理）內(nèi)實施的圖8、圖9所示的流程圖對由圖2中的ECU20內(nèi)進行的吸入空氣流量計算 部28、EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部29為止的處理進行詳細說明。圖8是表示本發(fā)明實施方式 1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、計算吸入空氣流量的步驟的流程圖，圖9是表示本發(fā)明 實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、實施EGR有效開口面積的學(xué)習(xí)的步驟的流程 圖。圖8所示的流程圖的步驟501~504由圖2中的吸入空氣流量計算部28來實施。
[0053] 圖8中，基于步驟501中利用來自節(jié)流閥開度傳感器3的信號檢測到的節(jié)流閥開 度Θ，在步驟502中計算節(jié)流閥流量Qth。這里，以如下方式基于節(jié)流閥開度Θ計算節(jié)流 閥流量Qth。即，首先基于節(jié)流閥開度Θ計算控制用節(jié)流閥有效開口面積Sth_ctl?？刂?用節(jié)流閥有效開口面積Sth_ctl能夠根據(jù)控制用節(jié)流閥開度Θ ctl-節(jié)流閥有效開口面積 Sth的特性中的節(jié)流閥開度Θ來計算得到。
[0054] 控制用節(jié)流閥有效開口面積Sth_ctl與節(jié)流閥流量Qth的關(guān)系能由下式（7)來表 /_J、1 〇
[數(shù)學(xué)式7] 數(shù)7
這里，Qth為節(jié)流閥流量[g/s]，Sth_ctl為控制用節(jié)流閥有效開口面積[mm2], a a為 與大氣相同環(huán)境下進氣管內(nèi)的音速[m/s]，〇 a為無量綱流量[]，pa為進氣管內(nèi)（=大氣） 的密度。
[0055] 由于節(jié)流閥流量Qth與控制用節(jié)流閥有效開口面積Sth_ctl滿足式（7)的關(guān)系， 因此，若求得各常數(shù)a a、〇 a、Pa，則能求得節(jié)流閥流量Qth。在接下來的步驟504中，基于 步驟503中由AFS2檢測到的吸入空氣流量Qafs與步驟502中計算出的節(jié)流閥流量Qth中 的某一個計算吸入空氣流量Qa。
[0056] 接著，在圖9中，由圖2中的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部29實施步驟601~611。步 驟602中，基于步驟601中計算出的氣缸流量Qa_all以及吸入空氣流量Qa計算EGR流量 Qae。即，步驟601中求得的氣缸流量Qa_all與吸入空氣流量Qa的差分即為EGR流量Qae。 圖9的步驟602相當(dāng)于EGR流量計算部。
[0057] 在接下來的步驟603中，對所計算出的EGR流量Qae進行濾波處理（例如一階延 遲濾波）。上述式（1)的運算所使用的進氣歧管壓力傳感器7的傳感器輸出值中大多會混 有微小的測量噪音，若利用使用了式（1)的氣缸流量Qa_all來計算EGR流量Qae，則認為可 能會產(chǎn)生誤差。為此，通過對EGR流量Qae實施濾波處理，能使噪音分量衰減。通過使用噪 音分量衰減后的EGR流量Qae，從而能消除進氣歧管壓力傳感器7所具有的微小檢測誤差所 帶來的影響，并實施之后的計算。
[0058] 利用下式（8)實施上述對EGR流量Qae的濾波處理。
[數(shù)學(xué)式8] 數(shù)8 Qaef (η) = K! · Qaef (n_l) + (l-Kj · Qae (η) · · ??式（8) 這里，Qaef(n)為濾波后EGR流量[g/s]，Qae(n)為本次EGR流量[g/s]，Qaef(n-l)為 上一次濾波后EGR流量[g/s]，K1為濾波常數(shù)（例如使用"0. 9"~"0. 99"左右的值）。
[0059] 在接下來的步驟604中，判定是否禁止EGR閥開度學(xué)習(xí)。若允許學(xué)習(xí)，則前進至步 驟605,若禁止學(xué)習(xí)，則前進至步驟608。作為禁止EGR閥開度學(xué)習(xí)的條件，例如有水溫等環(huán) 境條件、是否在正常運行區(qū)域或過渡運行后經(jīng)過了規(guī)定時間、EGR閥開度是否正在變化，是 否存在VVT的目標值與控制值的偏差等，若禁止EGR閥開度學(xué)習(xí)，則設(shè)置EGR閥開度學(xué)習(xí)禁 止標志。
[0060] 在接下來的步驟605中，基于EGR流量Qae，并利用下式（9)來計算EGR有效開口 面積Segr。
[數(shù)學(xué)式9] 數(shù)9
這里，Segr為EGR有效開口面積[mm2]，Qae為EGR流量[g/s]，ae為排氣管內(nèi)的音速 [m/s]，〇 e為無量綱流量[]，P e為排氣管內(nèi)的密度。
[0061] 由于EGR有效開口面積Segr與EGR流量Qae滿足式（9)的關(guān)系，因此，若求得各 常數(shù)，則能求得EGR有效開口面積Segr。作為常數(shù)的排氣管內(nèi)的音速a e由下式（10)來定 義。
[數(shù)學(xué)式10] 數(shù)10
這里，κ為比熱比（若為空氣則為" 1. 4"），R為氣體常數(shù)[kX/(kg · K) ]，Tex為排氣 管內(nèi)的溫度。
[0062] 式（10)中的排氣管內(nèi)的溫度Tex可以通過在排氣管內(nèi)設(shè)置溫度傳感器來測量，也 可以根據(jù)表示內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne與內(nèi)燃機1的填充效率Ec (根據(jù)吸入空氣流量來計算） 的關(guān)系的映射等來計算。排氣管內(nèi)的音速ae是排氣溫度的函數(shù)，也可以準備預(yù)先計算出 的結(jié)果來作為溫度的映射，而不在ECU20內(nèi)計算并求出式（10)。此外，由于氣體常數(shù)R是與 氣體相對應(yīng)的常數(shù)，因此預(yù)先進行定義。即，排氣管內(nèi)的氣體的組成會因燃燒狀態(tài)而發(fā)生變 化，但為了方便起見，可以將空氣的氣體常數(shù)設(shè)定為氣體常數(shù)R，也可以對內(nèi)燃機1的燃燒 狀態(tài)進行推算，使氣體常數(shù)R可變。
[0063] 作為常數(shù)的上述無量綱流量σ e由下式（11)來定義。
[數(shù)學(xué)式11] 數(shù)11
這里，K為比熱比（若是空氣則為"1.4"），Pb為進氣歧管內(nèi)的壓力[kPa]，Pex為排 氣管內(nèi)的壓力[kPa]。
[0064] 式（11)中的排氣管內(nèi)的壓力Pex可以通過在排氣管內(nèi)設(shè)置壓力傳感器來測量，也 可以根據(jù)表示內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne與內(nèi)燃機1的填充效率Ec (根據(jù)吸入空氣流量來計算） 的關(guān)系的映射等來計算。由于無量綱流量〇e是排氣管內(nèi)的壓力Pex與進氣歧管內(nèi)的壓力 Pb的比的函數(shù)，因此也可以準備預(yù)先計算出的結(jié)果來作為排氣管內(nèi)的壓力Pex與進氣歧管 內(nèi)的壓力Pb的比的映射，而不在ECU20內(nèi)對式（11)進行計算。
[0065] 作為常數(shù)的上述排氣管內(nèi)的密度P e由下式（12)來定義。
[數(shù)學(xué)式12] 數(shù)12
這里，Pex為排氣管內(nèi)的壓力[kPa]，R為氣體常數(shù)[kX/(kg ·K) ]，Tex為排氣管內(nèi)的溫 度。
[0066] 式（12)中的排氣管內(nèi)的溫度Tex可以通過在排氣管內(nèi)設(shè)置溫度傳感器來測量，也 可以根據(jù)表示內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne與內(nèi)燃機1的填充效率Ec (根據(jù)吸入空氣流量來計算） 的關(guān)系的映射等來計算。式（12)中的排氣管內(nèi)的壓力Pex可以通過在排氣管內(nèi)設(shè)置壓力 傳感器來測量，也可以根據(jù)表示內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速Ne與內(nèi)燃機1的填充效率Ec (根據(jù)吸入空 氣流量來計算）的關(guān)系的映射等來計算。
[0067] 另外，有關(guān)上述式（10)、式（11)、式（12)，圖2中并未圖示，但設(shè)置有對與EGR流路 相連的排氣管內(nèi)的溫度進行檢測的排氣管內(nèi)溫度檢測部、對該EGR流路的排氣管內(nèi)的壓力 進行檢測的排氣管內(nèi)壓檢測部、以及基于排氣管內(nèi)溫度計算排氣管內(nèi)音速的排氣管內(nèi)音速 計算部、以及基于排氣管內(nèi)壓與排氣管內(nèi)溫度計算排氣管內(nèi)密度的排氣管內(nèi)密度計算部。
[0068] 接著，在圖9的步驟607中，根據(jù)基于來自EGR閥開度傳感器15的信號在步驟606 中求得的EGR閥開度Est，計算作為EGR有效開口面積的EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_b se。 例如，預(yù)先準備表示EGR閥開度-有效開口面積特性的映射等。即，例如圖10是表示本發(fā) 明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中的、EGR閥開度-有效開口面積的映射的圖。 另外，如式（9)所示，有效開口面積與流量成比例，因此可以根據(jù)表示EGR閥開度-流量特 性的映射計算EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_b se。由此，根據(jù)映射來計算與EGR閥開度Est 相對應(yīng)的EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_bse。
[0069] 圖9中，在步驟610中，基于步驟607中計算出的EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_bse、 以及步驟605中計算出的EGR有效開口面積Segr計算EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn。艮P， 具體而言，計算EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_b se與EGR有效開口面積Segr的差分，該差分 即為EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn。另外，若已知EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_b se與EGR 有效開口面積Segr的差異，則也可以不是上述差分，而是GR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_bse 與EGR有效開口面積Segr的比率或其它值。
[0070] 步驟610中計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn存儲在與EGR閥開度Est相對 應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域中。所存儲的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn可以是該值本身，或者也可以是 對EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn乘以或加上規(guī)定的增益。圖11是表示本發(fā)明實施方式1 的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中的、EGR閥開度-學(xué)習(xí)值的映射的圖。如圖11所示，將EGR 有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn儲存于與EGR閥開度Est相對應(yīng)的學(xué)習(xí)區(qū)域中，從而能進行精細 的學(xué)習(xí)，即使在學(xué)習(xí)禁止時也能進行精度較高的EGR流量推算。另外，雖然精度會降低，但 也可以不存儲到學(xué)習(xí)區(qū)域中而直接使用步驟610中計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn 的計算值。
[0071] 另一方面，步驟604中，如上所述，對例如水溫等環(huán)境條件、是否在正常運行區(qū)域 或過渡運行后經(jīng)過了規(guī)定時間、EGR閥開度是否正在變化、是否存在VVT的目標值與控制值 的偏差等學(xué)習(xí)禁止條件進行判斷，若其結(jié)果是EGR閥開度學(xué)習(xí)禁止并設(shè)置了 EGR閥開度學(xué) 習(xí)禁止標志，則進入步驟608。步驟608中，與步驟607同樣，根據(jù)步驟609中求得的EGR閥 開度Est來計算EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr _ bse，并進入步驟611。
[0072] 在接下來的步驟611中，根據(jù)所保存的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn和EGR基礎(chǔ) 有效開口面積Segr _ bse來計算在控制中所使用的學(xué)習(xí)控制用EGR有效開口面積Segr_ ctl。這里，在由步驟610保存了利用EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_bse與EGR有效開口面 積Segr的差分算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn的情況下，在步驟611中將EGR基礎(chǔ) 有效開口面積Segr_b se與EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kirn相加，從而計算學(xué)習(xí)控制用EGR 有效開口面積Segr_ctl。
[0073] 接著，參照在規(guī)定時刻的中斷處理（例如10[ms]的主處理、BTDC "75"[degCA]中 斷處理）內(nèi)實施的圖12所示的流程圖對由圖2中的ECU20內(nèi)進行的目標EGR流量計算部 30、目標EGR有效開口面積計算部31、目標EGR閥開度計算部32中的處理進行詳細說明。 艮P，圖12是表示本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置中、計算目標EGR流量到 計算目標EGR閥開度為止的步驟的流程圖。
[0074] 圖12所示的流程圖的步驟701~702由圖2中的目標EGR流量計算部30來實施。 圖12中，在步驟702中，基于步驟701中計算出的目標吸入空氣流量Qa_tgt、以及上述圖7 的步驟406中計算出的目標EGR率Regr_tgt，計算目標EGR流量Qae_tgt。這里，上述圖3 的步驟102中計算出的目標吸入空氣流量Qa_tgt、圖7的步驟406中計算出的目標EGR率 Regr_tgt、與目標EGR流量Qae_tgt的關(guān)系為下式（13)。
[數(shù)學(xué)式13] 數(shù)13 Qae_tgt = Regr_tgt X Qa_tgt · · ??式（13) 這里，Qae_tgt為目標EGR流量[g/s]，Qa_tgt為目標吸入空氣流量[g/s]，Regr_tgt 為目標EGR率[]。
[0075] 圖12所示的流程圖的步驟703~704由圖2中的目標EGR有效開口面積計算部 31來實施。在圖12所示的步驟704中，基于步驟703中計算出的排氣密度pe、排氣音速 a e、無量綱流量〇 e、以及步驟702中計算出的目標EGR流量Qae_tgt，并基于下式（14)計 算目標EGR有效開口面積Segr_tgt。
[數(shù)學(xué)式14] 數(shù)14
這里，Segr_tgt為目標EGR有效開口面積[mm2]，Qae_tgt為目標EGR流量[g/s]，a e 為排氣管內(nèi)的音速[m/s]，為無量綱流量[]，Pe為排氣管內(nèi)的密度。
[0076] 由于目標EGR有效開口面積Segr_tgt與目標EGR流量Qae_tgt滿足式（14)的關(guān) 系，因此，若求得各常數(shù)cι e、σe、pe，則能求得EGR有效開口面積Seg r。由于各常數(shù)αe、 σ e、P e的關(guān)系與上式（9)相同，因此由上式（10)、式（11)、式（12)來定義。
[0077] 接著，由圖2中的目標EGR閥開度計算部32實施圖12中的步驟705~707。在圖 12的步驟706中，基于步驟705中計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kelrn、步驟704中計 算出的目標EGR有效開口面Segr_tgt來計算目標EGR閥開度Est_tgt。另外，步驟705相 當(dāng)于上述圖9中的步驟610。
[0078] 在將因 EGR閥16的產(chǎn)品偏差、歷時變化等產(chǎn)生的EGR基礎(chǔ)有效開口面積Segr_bse 與EGR有效開口面積Segr的差分作為EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kelrn進行保存的情況下， 能通過將目標EGR有效開口面積Segr_tgt與EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值Kelrn相加來計算 學(xué)習(xí)后EGR有效開口面積，并能利用EGR閥開度-有效開口面積表來求得EGR控制中使用 的目標EGR閥開度Est_tgt。
[0079] 在接下來的步驟707中，計算EGR閥的控制量、以及噴射器、點火線圈等的各個控 制量并結(jié)束處理。由上述圖4中的步驟203計算進排氣VVT的控制量。
[0080] 通過如上述那樣學(xué)習(xí) EGR有效開口面積，從而能應(yīng)對EGR閥16的歷時變化，能高 精度地推算在控制中所使用的EGR流量，通過計算目標EGR率，使其以總EGR率恒定的方式 進行修正，從而能協(xié)調(diào)EGR閥16和進排氣VVT，并能吸收EGR閥16的偏差、歷時變化、甚至 環(huán)境條件的變化等。
[0081] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置、以及具備該EGR 流量推算裝置的內(nèi)燃機的控制裝置，無論是在內(nèi)燃機正常運行時還是過渡運行時，都能高 精度地推算氣缸吸入空氣流量、吸入空氣流量，能對內(nèi)燃機進行合適的控制。而且，即使在 因煤等堆積物導(dǎo)致EGR流量特性產(chǎn)生變化、或因歷時劣化導(dǎo)致無法正?？刂艵GR閥、進排氣 VVT的情況下，也能根據(jù)推算出的氣缸吸入空氣流量、吸入空氣流量對EGR閥開度-流量特 性（有效開口面積特性）進行學(xué)習(xí)，并能計算目標EGR率，使其以總EGR率恒定的方式進行 修正，并能利用學(xué)習(xí)的結(jié)果來高精度地推算EGR流量，能對內(nèi)燃機進行合適的控制。
[0082] 以上所述的本發(fā)明實施方式1的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置以及內(nèi)燃機的控制裝 置將以下發(fā)明具體化。 (1) 一種內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，對將內(nèi)燃機的節(jié)流閥下游側(cè)的進氣通路與所述 內(nèi)燃機的排氣通路相連的EGR流路中的EGR流量進行推算，其特征在于，包括： 吸入空氣流量計算部，該吸入空氣流量計算部對通過所述內(nèi)燃機的所述節(jié)流閥并吸入 到所述內(nèi)燃機的氣缸中的吸入空氣流量進行計算； EGR閥，該EGR閥對所述EGR流路進行開閉，從而對作為所述EGR流路中的EGR流量的 外部EGR流量進行控制； 體積效率修正系數(shù)計算部，該體積效率修正系數(shù)計算部基于所述內(nèi)燃機的進氣閥與排 氣閥中的至少一方的閥正時的控制，計算表示流入所述內(nèi)燃機的氣缸的空氣量的指標、即 作為體積效率等效值的體積效率修正系數(shù)； 氣缸流量計算部，該氣缸流量計算部基于所述進氣通路內(nèi)部的壓力與所述計算出的所 述體積效率修正系數(shù)，計算從所述節(jié)流閥下游側(cè)的所述進氣通路流入所述氣缸的空氣的氣 缸流量； 內(nèi)部EGR率推算部，該內(nèi)部EGR率推算部基于所述閥正時的控制，推算內(nèi)部EGR率，該 內(nèi)部EGR率是殘留在所述氣缸內(nèi)部的作為所述內(nèi)燃機的排氣流量的內(nèi)部EGR流量、與利用 所述吸入空氣流量計算出的所述吸入空氣流量的比； 目標吸入空氣流量計算部，該目標吸入空氣流量計算部基于所述內(nèi)燃機的目標轉(zhuǎn)矩計 算所述內(nèi)燃機的目標吸入空氣流量； 目標外部及內(nèi)部EGR率推算部，該目標外部及內(nèi)部EGR率推算部基于由所述目標吸入 空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量、以及所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，推算作為目標 的目標外部EGR率及目標內(nèi)部EGR率； 目標EGR率推算部，該目標EGR率推算部基于由所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部推 算出的所述目標外部EGR率及所述目標內(nèi)部EGR率、以及由所述內(nèi)部EGR率推算部推算出 的所述內(nèi)部EGR率，計算目標EGR率； EGR流量計算部，該EGR流量計算部基于由所述氣缸流量計算部計算出的所述氣缸流 量、以及由所述吸入空氣流量計算部計算出的所述吸入空氣流量，計算EGR流量； EGR有效開口面積計算部，該EGR有效開口面積計算部基于由所述EGR流量計算部計算 出的所述EGR流量，計算與所述EGR閥的開度相對應(yīng)的所述EGR閥的有效開口面積； EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部，該EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部對基于來自EGR閥開度傳感器的 輸出的EGR閥開度、與由所述EGR有效開口面積計算部計算出的所述EGR有效開口面積的 關(guān)系進行學(xué)習(xí)，該EGR閥開度傳感器檢測所述EGR閥的開度；以及 EGR閥開度計算部，該EGR閥開度計算部計算所述EGR閥的開度， 所述EGR閥開度計算部基于由所述目標EGR率推算部推算出的所述目標EGR率、由所 述EGR有效開口面積計算部計算出的所述EGR有效開口面積、以及由所述EGR有效開口面 積學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)后的學(xué)習(xí)值，計算所述內(nèi)燃機的控制所使用的EGR閥開度。 根據(jù)本發(fā)明，通過對EGR閥開度進行反饋控制，以達到內(nèi)外總和的目標EGR率，從而能 高精度地對EGR閥和進排氣VVT進行協(xié)調(diào)和控制。
[0083] (2)如上述（1)所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，所述目標外部及 內(nèi)部EGR率推算部構(gòu)成為， 預(yù)先設(shè)定作為在使用所述外部EGR流量與所述內(nèi)部EGR流量中的至少一方的控制的情 況下的控制進行適應(yīng)時的適應(yīng)參數(shù)的指標的、吸入空氣流量、所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速、外部EGR 率以及內(nèi)部EGR率，并根據(jù)所述預(yù)先設(shè)定的外部EGR率和內(nèi)部EGR率，求得所述內(nèi)燃機運行 時的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與吸入空氣流量所對應(yīng)的外部EGR率和內(nèi)部EGR率， 所述目標EGR率推算部構(gòu)成為， 基于所述目標內(nèi)部EGR率與內(nèi)部EGR率的實際值的偏差對所述目標外部EGR率進行修 正，使得內(nèi)部EGR率與外部EGR率的總和即總EGR率恒定，從而計算所述目標EGR率， 在利用所述目標EGR率推算部進行的所述目標EGR率的計算中，基于由所述目標外部 及內(nèi)部EGR率推算部推算出的所述目標外部EGR率及所述目標內(nèi)部EGR率，計算所述總EGR 率，并利用所述內(nèi)部EGR率對所述目標外部EGR率進行修正，使得所述總EGR率達到恒定。 根據(jù)本發(fā)明，通過控制目標外部EGR率以吸收內(nèi)部EGR率的偏差，從而能進行總EGR率 恒定的控制。
[0084] (3)如上述（1)或（2)所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，包括：進 氣通路內(nèi)壓力檢測部，該進氣通路內(nèi)壓力檢測部對所述節(jié)流閥的下游側(cè)的與所述EGR流路 相連的所述進氣通路內(nèi)部的壓力進行檢測； 排氣通路內(nèi)溫度檢測部，該排氣通路內(nèi)溫度檢測部對與所述EGR流路相連的所述排氣 通路內(nèi)部的溫度進行檢測； 排氣通路內(nèi)壓力檢測部，該排氣通路內(nèi)壓力檢測部對與該EGR流路相連的所述排氣通 路內(nèi)部的壓力進行檢測； 排氣通路內(nèi)音速計算部，該排氣通路內(nèi)音速計算部基于由所述排氣通路內(nèi)溫度檢測部 檢測到的排氣通路內(nèi)的溫度，計算所述排氣通路內(nèi)的音速； 排氣通路內(nèi)密度計算部，該排氣通路內(nèi)密度計算部基于由所述排氣通路內(nèi)壓力檢測部 檢測到的排氣通路內(nèi)的壓力、以及由所述排氣通路內(nèi)溫度檢測部檢測到的排氣通路內(nèi)的溫 度，計算所述排氣通路內(nèi)的密度； EGR基礎(chǔ)有效開口面積計算部，該EGR基礎(chǔ)有效開口面積計算部根據(jù)預(yù)先設(shè)定的EGR閥 開度-基礎(chǔ)有效開口面積映射，計算EGR基礎(chǔ)有效開口面積；以及 有效開口面積修正部，該有效開口面積修正部對所述內(nèi)燃機的控制中使用的EGR閥的 有效開口面積進行修正， 所述EGR有效開口面積計算部構(gòu)成為， 根據(jù)所述EGR閥的開度、所述進氣通路內(nèi)部的壓力、所述排氣通路內(nèi)部的壓力、所述排 氣通路內(nèi)部的音速、排氣通路內(nèi)密度、以及所述EGR流量，計算EGR有效開口面積， 所述EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部構(gòu)成為， 基于由所述EGR有效開口面積計算部計算出的EGR有效開口面積、以及由所述EGR基 礎(chǔ)有效開口面積計算部計算出的EGR基礎(chǔ)有效開口面積，計算所述EGR有效開口面積學(xué)習(xí) 值， 所述有效開口面積修正部構(gòu)成為， 基于由所述EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值，對所述內(nèi)燃 機的控制所使用的EGR閥的有效開口面積進行修正， 所述EGR閥開度計算部 對由所述EGR有效開口面積計算部計算出的EGR有效開口面積與所述EGR閥的開度的 關(guān)系進行學(xué)習(xí)，基于所述學(xué)習(xí)到的所述EGR有效開口面積與所述EGR閥的開度的關(guān)系，計算 所述內(nèi)燃機的控制中使用的EGR閥開度。 根據(jù)本發(fā)明，通過學(xué)習(xí) EGR閥開度-有效開口面積的關(guān)系，從而即使因歷時變化等導(dǎo)致 該關(guān)系產(chǎn)生變化，也能維持正確的開度-有效開口面積特性，通過使用精度良好的EGR閥開 度學(xué)習(xí)值，從而能高精度地對EGR閥開度進行反饋控制。
[0085] (4)如上述（1)或（2)所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，所述目標 外部及內(nèi)部EGR率推算部基于所述外部EGR流量的控制的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速 以及所述吸入空氣流量，推算所述目標外部EGR率。 根據(jù)本發(fā)明，使用外部EGR控制適應(yīng)時的運行條件來映射化，從而能容易地推算目標 外部EGR率。
[0086] (5)如上述（1)或（2)所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，包括目標 相位角計算部，該目標相位角計算部計算所述內(nèi)燃機的進氣閥與排氣閥中的至少一方的閥 正時的目標相位角， 所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及所述吸入空氣流量，對所述目標內(nèi)部EGR率進行推算， 所述目標相位角計算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及所述吸入空氣流量，計算所述目標相位角。 根據(jù)本發(fā)明，使用進氣及排氣VVT控制適應(yīng)時的運行條件來進行映射化，從而能容易 地推算目標內(nèi)部EGR率和目標相位角。
[0087] (6)如上述（1)或（2)所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，包括目標 相位角計算部，該目標相位角計算部計算所述內(nèi)燃機的進氣閥與排氣閥中的至少一方的閥 正時的目標相位角， 所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及由所述目標吸入空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量，對所述目標內(nèi)部 EGR率進行推算， 所述目標相位角計算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及由所述目標吸入空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量，計算所述目標相 位角。 根據(jù)本發(fā)明，通過在目標EGR閥開度的計算和目標相位角的計算中使用目標吸入空氣 流量，從而能改善EGR閥動作與進排氣VVT動作的響應(yīng)性。
[0088] (7) -種內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，包括上述⑴或⑵所述的內(nèi)燃機的 EGR流量推算裝置。 根據(jù)本發(fā)明，能對EGR閥和進排氣VVT進行協(xié)調(diào)，并能吸收偏差、歷時變化、甚至環(huán)境條 件，能高精度地推算EGR流量，能獲得高精度的內(nèi)燃機的控制裝置。
[0089] 另外，對于本發(fā)明，可以在本發(fā)明范圍內(nèi)，對實施方式進行適當(dāng)?shù)淖冃巍⑹÷浴?標號說明 [0090] 1內(nèi)燃機 2AFS 3節(jié)流閥開度傳感器 4電子控制節(jié)流器 5氣室 6進氣歧管 7進氣歧管壓力傳感器 8進氣溫度傳感器 9噴射器 10進氣VVT 11排氣VVT 12點火線圈 13氣歧管 14EGR通路 15EGR閥開度傳感器 16EGR 閥 17大氣溫度傳感器 18各種傳感器 19各種致動器 20ECU 21目標吸入空氣流量計算部 22控制量計算部 23目標外部及內(nèi)部EGR率推算部 24體積效率修正系數(shù)計算部 25氣缸流量計算部 26內(nèi)部EGR率推算部 27目標EGR率計算部 28吸入空氣流量計算部 29EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部 30目標EGR流量計算部 31目標EGR有效開口面積計算部 32目標EGR閥開度計算部
【主權(quán)項】
1. 一種內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，對將內(nèi)燃機的節(jié)流閥下游側(cè)的進氣通路與所述內(nèi) 燃機的排氣通路相連的EGR流路中的EGR流量進行推算，其特征在于，包括： 吸入空氣流量計算部，該吸入空氣流量計算部對通過所述內(nèi)燃機的所述節(jié)流閥并吸入 到所述內(nèi)燃機的氣缸中的吸入空氣流量進行計算； EGR閥，該EGR閥對所述EGR流路進行開閉，從而對作為所述EGR流路中的EGR流量的 外部EGR流量進行控制； 體積效率修正系數(shù)計算部，該體積效率修正系數(shù)計算部基于所述內(nèi)燃機的進氣閥與排 氣閥中的至少一方的閥正時的控制，計算表示流入所述內(nèi)燃機的氣缸的空氣量的指標、即 作為體積效率等效值的體積效率修正系數(shù)； 氣缸流量計算部，該氣缸流量計算部基于所述進氣通路內(nèi)部的壓力與所述計算出的所 述體積效率修正系數(shù)，計算從所述節(jié)流閥下游側(cè)的所述進氣通路流入所述氣缸的空氣的氣 缸流量； 內(nèi)部EGR率推算部，該內(nèi)部EGR率推算部基于所述閥正時的控制，推算內(nèi)部EGR率，該 內(nèi)部EGR率是殘留在所述氣缸內(nèi)部的作為所述內(nèi)燃機的排氣流量的內(nèi)部EGR流量、與利用 所述吸入空氣流量計算出的所述吸入空氣流量的比； 目標吸入空氣流量計算部，該目標吸入空氣流量計算部基于所述內(nèi)燃機的目標轉(zhuǎn)矩， 計算所述內(nèi)燃機的目標吸入空氣流量； 目標外部及內(nèi)部EGR率推算部，該目標外部及內(nèi)部EGR率推算部基于由所述目標吸入 空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量、以及所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，推算作為目標 的目標外部EGR率及目標內(nèi)部EGR率； 目標EGR率推算部，該目標EGR率推算部基于由所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部推 算出的所述目標外部EGR率及所述目標內(nèi)部EGR率、以及由所述內(nèi)部EGR率推算部推算出 的所述內(nèi)部EGR率，計算目標EGR率； EGR流量計算部，該EGR流量計算部基于由所述氣缸流量計算部計算出的所述氣缸流 量、以及由所述吸入空氣流量計算部計算出的所述吸入空氣流量，計算EGR流量； EGR有效開口面積計算部，該EGR有效開口面積計算部基于由所述EGR流量計算部計算 出的所述EGR流量，計算與所述EGR閥的開度相對應(yīng)的所述EGR閥的有效開口面積； EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部，該EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部對基于來自EGR閥開度傳感器的 輸出的EGR閥開度、與由所述EGR有效開口面積計算部計算出的所述EGR有效開口面積的 關(guān)系進行學(xué)習(xí)，該EGR閥開度傳感器檢測所述EGR閥的開度；以及 EGR閥開度計算部，該EGR閥開度計算部計算所述EGR閥的開度， 所述EGR閥開度計算部基于由所述目標EGR率推算部推算出的所述目標EGR率、由所 述EGR有效開口面積計算部計算出的所述EGR有效開口面積、以及由所述EGR有效開口面 積學(xué)習(xí)部學(xué)習(xí)后的學(xué)習(xí)值，計算所述內(nèi)燃機的控制所使用的EGR閥開度。2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，所述目標外部及內(nèi)部 EGR率推算部構(gòu)成為， 預(yù)先設(shè)定作為在使用所述外部EGR流量與所述內(nèi)部EGR流量中的至少一方的控制的情 況下的控制進行適應(yīng)時的適應(yīng)參數(shù)的指標的、吸入空氣流量、所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速、外部EGR 率以及內(nèi)部EGR率，并根據(jù)所述預(yù)先設(shè)定的外部EGR率和內(nèi)部EGR率，求得所述內(nèi)燃機運行 時的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與吸入空氣流量所對應(yīng)的外部EGR率和內(nèi)部EGR率， 所述目標EGR率推算部構(gòu)成為， 基于所述目標內(nèi)部EGR率與內(nèi)部EGR率的實際值的偏差，對所述目標外部EGR率進行 修正，使得內(nèi)部EGR率與外部EGR率的總和即總EGR率恒定，從而計算所述目標EGR率， 在利用所述目標EGR率推算部進行的所述目標EGR率的計算中，基于由所述目標外部 及內(nèi)部EGR率推算部推算出的所述目標外部EGR率及所述目標內(nèi)部EGR率，計算所述總EGR 率，并利用所述內(nèi)部EGR率對所述目標外部EGR率進行修正，使得所述總EGR率達到恒定。3. 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，包括：進氣通路 內(nèi)壓力檢測部，該進氣通路內(nèi)壓力檢測部對所述節(jié)流閥的下游側(cè)的與所述EGR流路相連的 所述進氣通路內(nèi)部的壓力進行檢測； 排氣通路內(nèi)溫度檢測部，該排氣通路內(nèi)溫度檢測部對與所述EGR流路相連的所述排氣 通路內(nèi)部的溫度進行檢測； 排氣通路內(nèi)壓力檢測部，該排氣通路內(nèi)壓力檢測部對與該EGR流路相連的所述排氣通 路內(nèi)部的壓力進行檢測； 排氣通路內(nèi)音速計算部，該排氣通路內(nèi)音速計算部基于由所述排氣通路內(nèi)溫度檢測部 檢測到的排氣通路內(nèi)的溫度，計算所述排氣通路內(nèi)的音速； 排氣通路內(nèi)密度計算部，該排氣通路內(nèi)密度計算部基于由所述排氣通路內(nèi)壓力檢測部 檢測到的排氣通路內(nèi)的壓力、以及由所述排氣通路內(nèi)溫度檢測部檢測到的排氣通路內(nèi)的溫 度，計算所述排氣通路內(nèi)的密度； EGR基礎(chǔ)有效開口面積計算部，該EGR基礎(chǔ)有效開口面積計算部根據(jù)預(yù)先設(shè)定的EGR閥 開度-基礎(chǔ)有效開口面積映射，計算EGR基礎(chǔ)有效開口面積；以及 有效開口面積修正部，該有效開口面積修正部對所述內(nèi)燃機的控制中使用的EGR閥的 有效開口面積進行修正， 所述EGR有效開口面積計算部構(gòu)成為， 根據(jù)所述EGR閥的開度、所述進氣通路內(nèi)部的壓力、所述排氣通路內(nèi)部的壓力、所述排 氣通路內(nèi)部的音速、排氣通路內(nèi)密度、以及所述EGR流量，計算EGR有效開口面積， 所述EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部構(gòu)成為， 基于由所述EGR有效開口面積計算部計算出的EGR有效開口面積、以及由所述EGR基 礎(chǔ)有效開口面積計算部計算出的EGR基礎(chǔ)有效開口面積，計算所述EGR有效開口面積學(xué)習(xí) 值， 所述有效開口面積修正部構(gòu)成為， 基于由所述EGR有效開口面積學(xué)習(xí)部計算出的EGR有效開口面積學(xué)習(xí)值，對所述內(nèi)燃 機的控制所使用的EGR閥的有效開口面積進行修正， 所述EGR閥開度計算部 對由所述EGR有效開口面積計算部計算出的EGR有效開口面積與所述EGR閥的開度的 關(guān)系進行學(xué)習(xí)，基于所述學(xué)習(xí)到的所述EGR有效開口面積與所述EGR閥的開度的關(guān)系，計算 所述內(nèi)燃機的控制中使用的EGR閥開度。4. 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，所述目標外部及 內(nèi)部EGR率推算部基于所述外部EGR流量的控制的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速以及所 述吸入空氣流量，推算所述目標外部EGR率。5. 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，包括目標相位角 計算部，該目標相位角計算部計算所述內(nèi)燃機的進氣閥與排氣閥中的至少一方的閥正時的 目標相位角， 所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及所述吸入空氣流量，對所述目標內(nèi)部EGR率進行推算， 所述目標相位角計算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及所述吸入空氣流量，計算所述目標相位角。6. 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的EGR流量推算裝置，其特征在于，包括目標相位角 計算部，該目標相位角計算部計算所述內(nèi)燃機的進氣閥與排氣閥中的至少一方的閥正時的 目標相位角， 所述目標外部及內(nèi)部EGR率推算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及由所述目標吸入空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量，對所述目標內(nèi)部 EGR率進行推算， 所述目標相位角計算部 基于所述進氣閥與所述排氣閥中的至少一方的閥正時的運行條件、即所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速以及由所述目標吸入空氣流量計算部計算出的所述目標吸入空氣流量，計算所述目標相 位角。7. -種內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的EGR流量 推算裝置。
【文檔編號】F02D41/00GK105863855SQ201510026368
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】綿貫卓生, 葉狩秀樹, 牧野倫和
【申請人】三菱電機株式會社