JP2010014041A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過渡減速時に、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化などを適切に抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の制御装置は、ＥＧＲ装置を有する内燃機関に対して制御を行うために好適に利用される。具体的には、制御手段は、排気ガスの還流中に内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求があった際において、ＥＧＲ率が所定値以上である場合に、ＥＧＲ率が当該所定値未満となるまで、定常時よりも吸入空気量を増加させる制御を行う。これにより、過渡減速時のＥＧＲガスの減少側への制御遅れがあっても、一時的なＥＧＲ量の増加を適切に抑制することができる。よって、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化を効果的に抑制することが可能となる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ＥＧＲ装置（排気還流装置）を有する内燃機関の制御を行う技術分野に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１及び２に記載されている。特許文献１には、車両減速時における過渡状態において、ＥＧＲガスの過剰状態（以下、「ＥＧＲ過剰」とも呼ぶ。）を抑制するために、ＥＧＲバルブの開度を小さくする技術が提案されている。また、特許文献２には、車両減速時のフューエルカット時に空気量を増加させ、ＥＧＲガス量を減少させてＮＯｘ濃度を学習させる技術が提案されている。

特開２００４−１００４６４号公報 特開２００４−１１４９２号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、ＥＧＲバルブの弁動作速度の遅れなどに起因してＥＧＲ量の制御に遅れが発生して、ＥＧＲ過剰を適切に抑制することができない場合があった。そのため、ドライバビリティの悪化や燃焼悪化などが生じてしまう場合があった。なお、特許文献２には、ＥＧＲ過剰を適切に抑制するための制御については記載されていない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、過渡減速時に、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化などを適切に抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、排気ガスを吸気系に還流させるＥＧＲ装置を有する内燃機関に対して制御を行う制御装置は、前記ＥＧＲ装置による排気ガスの還流中に前記内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求があった際において、前記ＥＧＲ装置におけるＥＧＲ率が所定値以上である場合に、前記ＥＧＲ率が前記所定値未満となるまで、定常時よりも吸入空気量を増加させる制御を行う制御手段を備える。

上記の内燃機関の制御装置は、ＥＧＲ装置を有する内燃機関に対して制御を行うために好適に利用される。具体的には、制御手段は、排気ガスの還流中に内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求があった際において、ＥＧＲ率が所定値以上である場合に、ＥＧＲ率が当該所定値未満となるまで、定常時よりも吸入空気量を増加させる制御を行う。つまり、過渡減速時に吸入空気量を増加させる制御を行う。これにより、過渡減速時のＥＧＲガスの減少側への制御遅れがあっても、一時的なＥＧＲ量の増加を適切に抑制することができる。よって、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化を効果的に抑制することが可能となる。

上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記所定値は、トルク変動が所定以上となるＥＧＲ率に相当すると共に、前記内燃機関の負荷に対応付けて規定されている。

この態様では、制御手段は、トルク変動が所定以上となるＥＧＲ率に相当する所定値を用い、ＥＧＲ率が当該所定値以上である場合にはドライバビリティが悪化する可能性があると判定して、吸入空気量を増加させる制御を行う。これにより、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化をより効果的に抑制することができる。

上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記制御手段によって前記吸入空気量を増加させる制御が行われる際に、前記内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求に応じた出力が満たされるように、モータジェネレータを回生させる制御を行う手段を更に備える。

この態様によれば、過渡減速時において吸入空気量を増加させても、モータジェネレータにてブレーキ力を発生させることで、ドライバからの減速要求を適切に満たすことができる。

上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記制御手段によって前記吸入空気量を増加させる制御が行われる際に、前記内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求に応じた出力が満たされるように、無段変速機のギヤ比を変更する制御を行う手段を更に備える。これによっても、過渡減速時において吸入空気量を増加させても、ドライバからの減速要求を適切に満たすことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［全体構成］
図１は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図を示す。なお、図中の破線矢印は、信号の入出力を示している。

ハイブリッド車両１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、車軸２と、駆動輪３と、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２と、動力分割機構４と、インバータ５と、バッテリ６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、を備える。

車軸２は、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ２の動力を車輪３に伝達する動力伝達系の一部である。車輪３は、ハイブリッド車両１００の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン１は、ガソリンエンジンなどによって構成され、ハイブリッド車両１００の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン１は、ＥＣＵ５０によって種々の制御が行われる。

モータジェネレータＭＧ１は、主としてバッテリ６を充電するための発電機、或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されており、エンジン１の出力により発電を行う。モータジェネレータＭＧ１は、例えば制動時（減速時）などにおいて回生ブレーキとして機能して、回生運動を行うことで電力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、主としてエンジン１の出力をアシスト（補助）する電動機として機能するように構成されている。これらのモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。動力分割機構４は、プラネタリギヤ（遊星歯車機構）に相当し、エンジン１の出力をモータジェネレータＭＧ１及び車軸２へ分配することが可能に構成されている。

インバータ５は、バッテリ６と、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ５は、バッテリ６から取り出した直流電力を交流電力に変換して、或いはモータジェネレータＭＧ１によって発電された交流電力をそれぞれモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６に供給することが可能に構成されている。

バッテリ６は、モータジェネレータＭＧ１及び／又はＭＧ２を駆動するための電源として機能することが可能に構成されると共に、モータジェネレータＭＧ１及び／又はＭＧ２が発電した電力を充電可能に構成された蓄電池である。

ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え、ハイブリッド車両１００内の各構成要素に対して種々の制御を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、アクセル開度センサ２０が検出したアクセル開度などに基づいて制御を行う。詳細は後述するが、ＥＣＵ５０は、本発明における内燃機関の制御装置に相当し、制御手段等として機能する。

図２は、図１に示したエンジン１の概略構成図を示す。図中の実線矢印はガスの流れの一例を示し、破線矢印は信号の入出力を示している。

エンジン１は、主に、吸気通路１１と、スロットルバルブ１２と、スロットル開度センサ１３と、燃料噴射弁１４ａと、点火プラグ１４ｃと、気筒１５ａと、ピストン１５ｃと、コンロッド１５ｄと、排気通路１６と、ＥＧＲ装置１７と、を有する。なお、図２においては、説明の便宜上、１つの気筒１５ａのみを示しているが、実際にはエンジン１は複数の気筒１５ａを有する。

吸気通路１１には外部から導入された吸気（空気）が通過し、スロットルバルブ１２は吸気通路１１を通過する吸気の流量を調整する。スロットルバルブ１２は、ＥＣＵ５０から供給される制御信号によって開度が制御される。また、スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ１３によって検出され、スロットル開度センサ１３は検出したスロットル開度をＥＣＵ５０に供給する。

吸気通路１１を通過した吸気は、燃焼室１５ｂに供給される。また、燃焼室１５ｂには、燃料噴射弁（インジェクタ）１４ａによって噴射された燃料が供給される。更に、燃焼室１５ｂには、吸気弁１４ｂと排気弁１４ｄとが設けられている。吸気弁１４ｂは、開閉することによって、吸気通路１１と燃焼室１５ｂとの導通／遮断を制御する。排気弁１４ｄは、開閉することによって、排気通路１６と燃焼室１５ｂとの導通／遮断を制御する。燃焼室１５ｂ内では、上記のように供給された吸気と燃料との混合気が、点火プラグ１４ｃによって点火されることで燃焼される。この場合、燃焼によってピストン１５ｃが往復運動し、当該往復運動がコンロッド１５ｄを介してクランク軸（不図示）に伝達され、クランク軸が回転する。

燃焼室１５ｂでの燃焼により発生した排気ガスは、排気通路１６より排出される。排気通路１６には、ＥＧＲ装置（排気還流装置）１７や、図示しない排気浄化触媒などが設けられている。ＥＧＲ装置１７は、ＥＧＲ通路１８及びＥＧＲバルブ１９を備えており、排気ガスの一部を吸気系に還流可能に構成されている。具体的には、ＥＧＲ通路１８は、一端が排気通路１６に接続されており、他端が吸気通路１１に接続されている。また、ＥＧＲ通路１８の通路上には、還流させるＥＧＲガス量を調整可能なＥＧＲバルブ１９が設けられている。ＥＧＲバルブ１９は、ＥＣＵ５０から供給される制御信号によって開度（以下、「ＥＧＲバルブ開度」と呼ぶ。）などが制御される。

［制御方法］
次に、本実施形態においてＥＣＵ５０が行う制御方法について説明する。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ装置１７による排気ガスの還流中においてエンジン１の回転数及び負荷を減少させる要求があった際（つまり過渡減速時）に、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化などを抑制するための制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ５０は、このような過渡減速時に、吸入空気量を増加させる制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率が所定値以上である場合に、ＥＧＲ率が所定値未満となるまで、定常時よりも吸入空気量を増加させる。例えば、当該所定値は、トルク変動が所定以上となるようなＥＧＲ率、即ちドライバビリティの悪化が発生するようなＥＧＲ率に相当する。

このような制御を行う理由は、以下の通りである。燃費向上を図るために、燃焼などが成立する範囲（具体的には、ドライバビリティが確保され、失火が発生しないような範囲）で比較的大量のＥＧＲガスを還流させるシステムにおいては、過渡減速時に、ＥＧＲ装置１７におけるデッドボリュームやＥＧＲバルブ開度の応答遅れなどによりＥＧＲ過剰が生じて、ドライバビリティの悪化や燃焼悪化が発生し得る。これを抑制する方法の１つとして、定常時の目標ＥＧＲ量などを低めに設定することが考えられるが、この方法では定常時の燃費の悪化が発生し得る。その他に、スロットルバルブ１２の動特性より、遅れを考慮して燃料噴射量を制御する方法が考えられるが、この方法では、過渡時の燃焼状態はアクチュエータの遅れ以外にも温度や流れの乱れなどの影響を受けるため、最適点への制御は困難であると言える。一方で、燃焼を安定させるために、不要な燃料増量を実施すると、燃費やエミッションの悪化が発生してしまうと言える。

したがって、本実施形態では、過渡減速時において、このような不具合の発生が抑制されるように、吸入空気量を増加させる制御を行う。こうすることで、ＥＧＲ過剰に至っても、吸入空気量が多いことで適切な燃焼を行わせることができ、ドライバビリティの悪化や燃焼悪化を抑制することが可能となる。即ち、吸入空気量を増加させることで、ＥＧＲガスに対する燃焼限界を向上させることができると共に、空気量最大の高負荷条件では排圧の差圧が小さくなりＥＧＲ流入量を減少させることができるため、ドライバビリティの悪化や燃焼悪化を効果的に抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、このように吸入空気量を増加させる制御を行うと共に、エンジン１の要求出力が適切に満たされるように、モータジェネレータＭＧ１を回生させる制御を行う。即ち、ドライバからの減速要求に応じた減速感が適切に実現されるように、モータジェネレータＭＧ１にてブレーキ力を発生させる。具体的には、ＥＣＵ５０は、所望の吸入空気量が実現されつつ、エンジン１の要求出力が満たされるようなエンジン回転数よりエンジン動作点を決定して、当該エンジン動作点が実現されるようにエンジン１やモータジェネレータＭＧ１などに対して制御を行う。

次に、本実施形態において行われる制御の具体的な手順について、簡単に説明する。まず、ＥＣＵ５０は、過渡減速時におけるＥＧＲ率を推定する。言い換えると、エンジン要求出力の急激な低下があった際のＥＧＲ率を推定する。このように推定されたＥＧＲ率より、過渡減速時におけるＥＧＲ過剰量を把握することができる。より具体的には、ＥＣＵ５０は、スロットルバルブ１２の動特性（例えばエアモデル）やＥＧＲバルブ１９の動特性などに基づいて、ＥＧＲ率を推定する。この後、ＥＣＵ５０は、推定されたＥＧＲ率に基づいて、ドライバビリティの悪化が発生する可能性があるか否かの判定（以下、「ドラビリ成立判定」と呼ぶ。）を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、推定されたＥＧＲ率と、エンジン１の負荷に対応付けて予め設定された所定値とを比較することによって、ドラビリ成立判定を行う。この所定値は、トルク変動が所定以上となるようなＥＧＲ率、即ちドライバビリティの悪化が発生するようなＥＧＲ率に相当する。つまり、所定値は、この値以上のＥＧＲ率であるとドライバビリティの悪化が発生するようなＥＧＲ率（以下では、「ドラビリ限界ＥＧＲ率」と呼ぶ。）に設定される。

この後、ＥＣＵ５０は、ドラビリ成立判定によりドライバビリティの悪化が発生する可能性があると判定された場合に、ドライバビリティの悪化が発生しないような吸入空気量（以下、「ドラビリ成立空気量」と呼ぶ。）を求める。つまり、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ過剰量を補償することができる吸入空気量を求める。具体的には、ＥＣＵ５０は、前述したように吸入空気量の増加による燃焼限界の向上やＥＧＲ量の減少などを考慮して、モデルなどを用いてドラビリ成立空気量を求める。この後、ＥＣＵ５０は、求められたドラビリ成立空気量を遷移して、エンジン１の要求出力の遷移を満足するようなエンジン回転数からエンジン動作点を決定する。つまり、減速要求及びドラビリ成立空気量が満たされるような目標のエンジン回転数を求めて、当該エンジン回転数とドラビリ成立空気量とによって規定される点をエンジン動作点とする。そして、ＥＣＵ５０は、決定されたエンジン動作点にて運転が行われるように、エンジン１やモータジェネレータＭＧ１に対して制御を行う。

次に、図３〜図６を参照して、本実施形態における制御方法について、より具体的に説明する。

図３は、過渡減速時におけるＥＧＲ率を推定する方法を説明するための図である。なお、このようにＥＧＲ率を推定することは、エンジン要求出力の急激な低下に対するＥＧＲガスの将来の見込み量を推定することに相当する。

図３（ａ）は、スロットル開度の時間変化の一例を示している。具体的には、破線は減速要求に対するスロットル開度の目標値を表しており、実線はスロットル開度の推定値を表している。図３（ａ）に示すように、スロットル開度の推定値が目標値に対して遅れていることがわかる。図３（ｂ）は、スロットル開度などから推定された吸入空気量の一例を示している。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すようなスロットル開度の推定値や吸入空気量の推定値は、スロットルバルブ１２の動特性（例えばエアモデル）などから得られる。

図３（ｃ）は、ＥＧＲバルブ開度の時間変化の一例を示している。具体的には、破線は減速要求に対するＥＧＲバルブ開度の目標値を表しており、実線はＥＧＲバルブ開度の推定値を表している。ＥＧＲバルブ開度の推定値は、ＥＧＲバルブ１９の動特性などに基づいて求められる。図３（ｃ）に示すように、ＥＧＲバルブ開度の推定値が目標値に対して遅れていることがわかる。図３（ｄ）は、図３（ｂ）に示す吸入空気量の推定値や、図３（ｃ）に示すＥＧＲバルブ開度の推定値などに基づいて推定されたＥＧＲ率の一例を示している。ＥＧＲ率の推定値（以下、「推定ＥＧＲ率」とも呼ぶ。）は、吸入空気量の推定値やＥＧＲバルブ開度の推定値などを用いて、物理モデルに基づいて求められる。このような推定ＥＧＲ率より、過渡減速時におけるＥＧＲガスの推定量（具体的にはＥＧＲ過剰量）を把握することができる。

図４は、ドラビリ成立判定を説明するための図である。図４は、横軸にエンジン１の負荷を示し、縦軸にＥＧＲ率を示している。また、破線Ａ１はドラビリ限界ＥＧＲ率の一例を示しており、実線Ａ２は推定ＥＧＲ率の一例を示している。ドラビリ限界ＥＧＲ率は、トルク変動が所定以上となるＥＧＲ率（つまり、これ以上の値となるとドライバビリティの悪化が発生するようなＥＧＲ率）に相当し、エンジン１の負荷に対応付けて予め求められ、例えばマップ値として記憶されている。

ＥＣＵ５０は、このような推定ＥＧＲ率とドラビリ限界ＥＧＲ率とを比較することで、ドラビリ成立判定を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、推定ＥＧＲ率がドラビリ限界ＥＧＲ率以上である場合にはドライバビリティの悪化が発生する可能性があると判定し、推定ＥＧＲ率がドラビリ限界ＥＧＲ率未満である場合にはドライバビリティの悪化が発生する可能性は低いと判定する。例えば、破線領域Ｒ１に示すように推定ＥＧＲ率がドラビリ限界ＥＧＲ率を超えている場合には、ＥＣＵ５０は、ドライバビリティの悪化が発生する可能性が高いと判定する。このような場合には、ドライバビリティの悪化だけでなく、燃焼破綻（失火）なども発生する可能性があると言える。

図５は、ドラビリ成立空気量の時間変化（破線Ｂ１）、及び推定された吸入空気量の時間変化（実線Ｂ２）の一例を示している。破線Ｂ１で示すドラビリ成立空気量は、ドラビリ成立判定においてドライバビリティの悪化が発生する可能性があると判定された場合において、吸入空気量の増加による燃焼限界の向上やＥＧＲ量の減少などを考慮して、モデルなどを用いて求められた吸入空気量である。具体的には、ドラビリ成立空気量は、前述したような吸入空気量の推定、ＥＧＲ率の推定、及びドラビリ成立判定などを繰り返し行うことで、求められた吸入空気量である。つまり、推定された吸入空気量からＥＧＲ率を推定し、当該ＥＧＲ率よりドライバビリティの悪化が発生する可能性があるか否かの判定を繰り返して、ドライバビリティの悪化が発生する可能性が低いと判定された際の吸入空気量である。一方、実線Ｂ２で示す吸入空気量は、吸入空気量を増加させないで、減速要求のみに基づいて推定された吸入空気量である。当該吸入空気量で制御した場合には、ＥＧＲ過剰に起因してドライバビリティが悪化する可能性があると考えられる。図５に示すように、破線Ｂ１で示すドラビリ成立空気量が、実線Ｂ２で示す推定された吸入空気量よりも大きいことがわかる。

図６は、ドラビリ成立空気量に基づいてエンジン動作点を反映する方法を説明するための図である。図６は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸に吸入空気量を示しており、破線で等パワー線を示している。また、実線Ｃ１は、通常のエンジン動作線の一例を示しており、一点鎖線Ｃ２は、ドラビリ成立空気量などに対応するエンジン動作点を反映した動作線（以下、「反映動作線」と呼ぶ。）の一例を示している。反映動作線におけるエンジン動作点は、上記のように求められたドラビリ成立空気量を遷移して、エンジン１の要求出力の遷移を満足するようなエンジン回転数から決定される。つまり、減速要求及びドラビリ成立空気量が満たされるような目標のエンジン回転数から決定される。このように決定されたエンジン動作点が実現されるように、モータジェネレータＭＧ１を回生させる制御などを実行することで、図６中の白抜き矢印に示すように反映動作線に従ってエンジン１が動作することとなる。図６より、反映動作線に従ってエンジン１を動作させた場合には、通常のエンジン動作線に従ってエンジン１を動作させた場合と比較して、吸入空気量が大きい動作点を遷移して減速されていることがわかる。

以上説明した本実施形態に係る制御方法によれば、過渡減速時に吸入空気量を適切に増加させることで、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化を効果的に抑制することができる。つまり、過渡減速時のＥＧＲガスの減少側への制御遅れがあっても、一時的なＥＧＲ量の増加を適切に抑制することができる。また、ドライバの要求出力を適切に満たしつつ、ＥＧＲ率が低い、高負荷条件のエンジン動作線に適切に変更することができる。即ち、過渡減速時において吸入空気量を増加させても、モータジェネレータＭＧ１にてブレーキ力を発生させることで、ドライバからの減速要求を適切に満たすことができる。

［制御処理］
次に、図７を参照して、本実施形態に係る制御処理について説明する。図７は、本実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。この処理は、過渡減速時に（ＥＧＲ装置１７による排気ガスの還流中において、エンジン１の回転数及び負荷を急激に減少させる要求があった際）、ＥＣＵ５０によって実行される。

まず、ＥＣＵ５０は、エンジン１の要求出力に基づいて、吸入空気量を推定する（ステップＳ１０１）。具体的には、ＥＣＵ５０は、スロットルバルブ１２の動特性（エアモデルなど）に基づいて、吸入空気量を推定する。例えば、ＥＣＵ５０は、マップや演算式から吸入空気量を得る。このようなステップＳ１０１の処理と並行して、ＥＣＵ５０は、エンジン１の要求出力に基づいて、ＥＧＲバルブ開度を推定する（ステップＳ１０２）。具体的には、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ１９の動特性などに基づいて、ＥＧＲバルブ開度を推定する。例えば、ＥＣＵ５０は、マップや演算式からＥＧＲバルブ開度を得る。以上のステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理が終了すると、処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０１で推定された吸入空気量、及びステップＳ１０２で推定されたＥＧＲバルブ開度に基づいて、ＥＧＲ率を推定する。つまり、推定ＥＧＲ率を求める。具体的には、ＥＣＵ５０は、物理モデルなどを用いて、吸入空気量の推定値やＥＧＲバルブ開度の推定値などから推定ＥＧＲ率を求める。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０３で得られた推定ＥＧＲ率に基づいて、ドライバビリティの悪化が発生する可能性があるか否かの判定（ドラビリ成立判定）を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、推定ＥＧＲ率とドラビリ限界ＥＧＲ率とを比較することで、ドラビリ成立判定を行う。推定ＥＧＲ率がドラビリ限界ＥＧＲ率以上である場合、ＥＣＵ５０は、ドライバビリティの悪化が発生する可能性があると判定し（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０５に進む。これに対して、推定ＥＧＲ率がドラビリ限界ＥＧＲ率未満である場合、ＥＣＵ５０は、ドライバビリティの悪化が発生する可能性は低いと判定し（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０１、Ｓ１０２に戻る。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ５０は、ドラビリ成立空気量を算出する。具体的には、ＥＣＵ５０は、前述したような吸入空気量の推定、ＥＧＲ率の推定、及びドラビリ成立判定などを繰り返し行うことで、ドラビリ成立空気量を算出する。つまり、推定された吸入空気量からＥＧＲ率を推定し、当該ＥＧＲ率よりドライバビリティの悪化が発生する可能性があるか否かの判定を繰り返すことで、ドライバビリティの悪化が発生しないような吸入空気量を得る。そして、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０５で算出されたドラビリ成立空気量を遷移して、エンジン１の要求出力の遷移を満足するようなエンジン回転数を算出する。つまり、ドライバの減速要求及びドラビリ成立空気量が満たされるような目標エンジン回転数を算出する。そして、処理はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０６で算出された目標エンジン回転数に対応するエンジン動作点を反映させる制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、上記したドラビリ成立空気量及び目標エンジン回転数に対応するエンジン動作点が適切に実現されるように、エンジン１やモータジェネレータＭＧ１などに対する制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ５０は、ドラビリ成立空気量に基づいてスロットルバルブ１２の開度を制御すると共に、目標のエンジン回転数に基づいてモータジェネレータＭＧ１の回転数などを制御する。この場合、ＥＣＵ５０は、ドライバからの減速要求に応じた減速感が実現されるように、モータジェネレータＭＧ１を回生させる制御を行う。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

以上説明した本実施形態に係る制御処理によれば、過渡減速時において、ドライバの要求出力を適切に満たしつつ、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化や燃焼悪化を効果的に抑制することができる。

［変形例］
上記では、エンジン１の要求出力が満たされるように、モータジェネレータＭＧ２を回生させる制御を行う実施形態を示したが（ステップＳ１０７など参照）、これに限定はされない。他の例では、このようにモータジェネレータＭＧ２を制御する代わりに、無段変速機（ＣＶＴ）のギヤ比を変更する制御を行うことができる。つまり、ドライバの減速要求及びドラビリ成立空気量が満たされるような目標エンジン回転数に対応するエンジン動作点が反映されるように、無段変速機のギヤ比を変更する制御を行うことができる。これによっても、過渡減速時において、ドライバの要求出力を適切に満たしつつ、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化などを効果的に抑制することができる。なお、このような制御を行う場合には、本発明をハイブリッド車両に適用する必要はない。

また、上記では、ＥＧＲ過剰に起因するドライバビリティの悪化を主に抑制する観点から、ドライバビリティの悪化が発生しないような吸入空気量まで増加させる制御を行う実施形態を示したが、これに限定はされない。他の例では、燃焼悪化（失火）が発生しないような吸入空気量まで増加させる制御を行うことができる。つまり、ＥＧＲ過剰に起因する燃焼悪化を主に抑制する観点から、燃焼が成立する吸入空気量まで増加させる制御を行うことができる。この場合にも、ＥＧＲ率が所定値以上である場合において、ＥＧＲ率が所定値未満となるまで、定常時よりも吸入空気量を増加させる。この所定値は、前述した実施形態ではトルク変動が所定以上となるようなＥＧＲ率（つまりドライバビリティの悪化が発生するようなＥＧＲ率）を用いたが、変形例の場合には、燃焼が破綻するようなＥＧＲ率（つまり失火が発生するようなＥＧＲ率）に設定される。なお、変形例で用いられる所定値は、前述した実施形態で用いた所定値よりも大きな値となる。

本実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成図を示す。 エンジンの概略構成図を示す。 過渡減速時におけるＥＧＲ率を推定する方法を説明するための図である。 ドラビリ成立判定を説明するための図である。 ドラビリ成立空気量及び推定された吸入空気量の時間変化の一例を示す。 エンジン動作点を反映する方法を説明するための図である。 本実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
１１ 吸気通路
１２ スロットルバルブ
１４ａ 燃料噴射弁
１５ａ 気筒
１６ 排気通路
１７ ＥＧＲ装置
１９ ＥＧＲバルブ
５０ ＥＣＵ
１００ ハイブリッド車両
ＭＧ１、ＭＧ２ モータジェネレータ

Claims (4)

1. 排気ガスを吸気系に還流させるＥＧＲ装置を有する内燃機関に対して制御を行う制御装置であって、
   前記ＥＧＲ装置による排気ガスの還流中に前記内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求があった際において、前記ＥＧＲ装置におけるＥＧＲ率が所定値以上である場合に、
   前記ＥＧＲ率が前記所定値未満となるまで、定常時よりも吸入空気量を増加させる制御を行う制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記所定値は、トルク変動が所定以上となるＥＧＲ率に相当すると共に、前記内燃機関の負荷に対応付けて規定されている請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記制御手段によって前記吸入空気量を増加させる制御が行われる際に、前記内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求に応じた出力が満たされるように、モータジェネレータを回生させる制御を行う手段を更に備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記制御手段によって前記吸入空気量を増加させる制御が行われる際に、前記内燃機関の回転数及び負荷を減少させる要求に応じた出力が満たされるように、無段変速機のギヤ比を変更する制御を行う手段を更に備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。

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