特許 6979315 エンジン制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6979315

(24)【登録日】2021年11月17日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】エンジン制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 21/08 20060101AFI20211125BHJP

   F02M 26/00 20160101ALI20211125BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20211125BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20211125BHJP

   F02P 5/152 20060101ALI20211125BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20211125BHJP

【ＦＩ】

   F02D21/08 301G

   F02M26/00 301

   F02D45/00 368Z

   F02D43/00 301B

   F02D43/00 301N

   F02P5/152

   F02P5/15 G

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-180952(P2017-180952)

(22)【出願日】2017年9月21日

(65)【公開番号】特開2019-56319(P2019-56319A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2020年8月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100123696

【弁理士】

【氏名又は名称】稲田 弘明

(74)【代理人】

【識別番号】100100413

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 温

(72)【発明者】

【氏名】酒井 大門

(72)【発明者】

【氏名】牛島 大興

【審査官】 三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−１６１１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３９４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０８７５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ２１／００ − ２１／１０

Ｆ０２Ｄ ４３／００ − ４５／００

Ｆ０２Ｐ ５／１５ − ５／１５２

Ｆ０２Ｍ ２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気流路に導入するＥＧＲ流路に設けられるＥＧＲバルブの開度を前記エンジンの運転領域に応じて設定される目標ＥＧＲ率に基づいて制御するＥＧＲバルブ制御部と、
前記エンジンの運転領域に応じて設定される基準点火時期を保持する基準点火時期保持部と、
前記エンジンのノッキングを検出するノッキング検出部の出力に応じて前記基準点火時期を前記エンジンの運転領域毎に補正する点火時期補正部と
を有するエンジン制御装置であって、
前記ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲ運転領域における点火時期の補正量の平均値であるＥＧＲ領域補正値平均値を算出するとともに、前記ＥＧＲガスが実質的に導入されない非ＥＧＲ運転領域における点火時期の補正量の平均値である非ＥＧＲ領域補正値平均値を算出し、ＥＧＲ領域補正値平均値から非ＥＧＲ領域補正値平均値を減じた診断値が第１閾値以上である場合には実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対して大きいと推定し、前記診断値が第２閾値以下である場合には実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対して小さいと推定するＥＧＲ率推定部を有し、
前記ＥＧＲバルブ制御部は、前記ＥＧＲ率推定部による推定結果に応じて、前記ＥＧＲバルブの開度指示値を補正すること
を特徴とするエンジン制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＧＲを行う火花点火式エンジンを制御するエンジン制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば自動車用のガソリンエンジンにおいて、燃焼用空気（新気）をエンジンに供給する吸気流路に、排ガスの一部を還流させるＥＧＲ装置を設けることが知られている。
ＥＧＲを行うことにより、部分負荷時におけるスロットル開度を大きくして、ポンプ損失を低減することができ、熱効率、燃費の改善を図ることができる。
また、シリンダ内のガス温度を抑制し、ＮＯ_Ｘ排出量の抑制や、冷却損失の低減も図ることができる。
さらに、ノッキングの発生が抑制されることから、点火時期を進角させることが可能となり、熱効率の改善を図ることができる。

【0003】

排気装置から吸気装置へ排ガスを搬送する流路を有し、いわゆる外部ＥＧＲを行うＥＧＲ装置には、ＥＧＲガスの流量を調節する調量弁であるＥＧＲバルブが設けられる。
ＥＧＲバルブの開度は、例えばクランクシャフトの回転数、全開に対する負荷率などのエンジンの運転領域に応じて制御される。

【0004】

このようなＥＧＲ装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、ＥＧＲ実行中のノッキング発生頻度がＥＧＲ停止中のそれもより高いときは、ノッキングを抑制するために点火時期を遅角させることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０− ７７９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＥＧＲバルブの開度制御における目標開度は、実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）が、所定の目標ＥＧＲ率と実質的に一致するように設定されている。
しかし、従来、ＥＧＲバルブの流量特性の公差や、経年変化によるＥＧＲバルブ周辺へのデポジットの堆積等に起因して、ＥＧＲバルブの流量特性が基準となる状態から変化した場合に、適切なＥＧＲ率の制御が困難であるという問題があった。
ＥＧＲ流量が増加した場合、燃焼速度が遅くなって等容度が低下し、エンジンの出力トルクが低下してサージの原因となる場合があった。
一方、ＥＧＲ流量が減少した場合、ノッキングが発生しやすくなり、アンチノック制御が介入して点火時期が遅延し、トルク、燃費、ドライバビリティ（運転しやすさ）等に悪影響が発生する。
これに対し、実ＥＧＲ率の目標ＥＧＲ率からの乖離を推定し、適切なＥＧＲ流量制御を行うことが要望されている。
また、このような実ＥＧＲ率の推定は、エンジンに専用のハードウェア等を設けることなく、既存の一般的なエンジンであれば通常設けられるハードウェアにより実現することが望ましい。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、ＥＧＲ装置の状態に関わらず簡単な構成により適切にＥＧＲ率を制御するエンジン制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気流路に導入するＥＧＲ流路に設けられるＥＧＲバルブの開度を前記エンジンの運転領域に応じて設定される目標ＥＧＲ率に基づいて制御するＥＧＲバルブ制御部と、前記エンジンの運転領域に応じて設定される基準点火時期を保持する基準点火時期保持部と、前記エンジンのノッキングを検出するノッキング検出部の出力に応じて前記基準点火時期を前記エンジンの運転領域毎に補正する点火時期補正部とを有するエンジン制御装置であって、前記ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲ運転領域における点火時期の補正量の平均値であるＥＧＲ領域補正値平均値を算出するとともに、前記ＥＧＲガスが実質的に導入されない非ＥＧＲ運転領域における点火時期の補正量の平均値である非ＥＧＲ領域補正値平均値を算出し、ＥＧＲ領域補正値平均値から非ＥＧＲ領域補正値平均値を減じた診断値が第１閾値以上である場合には実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対して大きいと推定し、前記診断値が第２閾値以下である場合には実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対して小さいと推定するＥＧＲ率推定部を有し、前記ＥＧＲバルブ制御部は、前記ＥＧＲ率推定部による推定結果に応じて、前記ＥＧＲバルブの開度指示値を補正することを特徴とするエンジン制御装置である。
これによれば、ＥＧＲ運転領域と、非ＥＧＲ運転領域との点火時期の補正傾向の違いに基づいて、目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の大小を推定することによって、一般的なエンジンが通常有するセンサ等のハードウェア構成によって、実ＥＧＲ率の目標ＥＧＲ率からの乖離を精度よく推定することができる。
この推定結果に基づいて、ＥＧＲバルブの開度指示値を補正することによって、例えばＥＧＲバルブ、ＥＧＲ流路等へのデポジットの堆積や、ＥＧＲバルブの流量公差等がある場合であっても、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけて適切にＥＧＲ率を制御することができる。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように、本発明によれば、ＥＧＲ装置の状態に関わらず簡単な構成により適切にＥＧＲ率を制御するエンジン制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明を適用したエンジン制御装置の実施形態を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。

【図2】実施形態のエンジン制御装置における実ＥＧＲ率推定処理及びＥＧＲバルブ開度指示値補正処理を示すフローチャートである。

【図3】実施形態のエンジン制御装置における負荷と点火時期補正量との関係を模式的に示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率と実質的に一致する状態を示す図である。

【図4】実施形態のエンジン制御装置における点火時期補正量のマップを示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率と実質的に一致する状態を示す図である。

【図5】実施形態のエンジン制御装置における負荷と点火時期補正量との関係を模式的に示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い状態を示す図である。

【図6】実施形態のエンジン制御装置における点火時期補正量のマップを示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い状態を示す図である。

【図7】実施形態のエンジン制御装置における負荷と点火時期補正量との関係を模式的に示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い状態を示す図である。

【図8】実施形態のエンジン制御装置における点火時期補正量のマップを示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を適用したエンジン制御装置の実施形態について説明する。
実施形態のエンジン制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される水平対向４気筒のガソリン直噴エンジンに設けられるものである。

【0011】

図１は、実施形態のエンジン制御装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０、シリンダヘッド３０、インテークシステム４０、エキゾーストシステム５０、ＥＧＲ装置６０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。

【0012】

クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、回転軸から偏心して配置されたクランクピンを有し、クランクピンには図示しないコネクティングロッドを介してピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
ＥＣＵ１００は、クランク角センサ１１の出力に基づいて、エンジン回転数（クランクシャフト回転速度）を算出する。

【0013】

シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクシャフト１０を収容するとともに、クランクシャフト１０のジャーナル部を回転可能に支持するメインベアリングを有するクランクケース部が設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置されるシリンダブロック２０の左右バンクの内部には、ピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば２気筒ずつ（４気筒の場合）形成されている。

【0014】

シリンダブロック２０には、ノックセンサ２１が設けられている。
ノックセンサ２１は、シリンダブロック２０の振動に応じた出力電圧を発生する圧電素子を有する。
ＥＣＵ１００は、ノッキング発生時に特有のノックセンサ２１の出力波形に基づいて、ノッキングの有無を検出可能となっている。
ノックセンサ２１は、ＥＣＵ１００と協働して、本発明にいうノッキング検出部として機能する。

【0015】

シリンダヘッド３０は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、燃焼室３１の中央に設けられ、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。

【0016】

吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気ポート３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。

【0017】

インテークシステム４０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入するものである。
インテークシステム４０は、インテークダクト４１、チャンバ４２、エアクリーナ４３、エアフローメータ４４、スロットルバルブ４５、インテークマニホールド４６、吸気圧センサ４７、インジェクタ４８等を備えて構成されている。

【0018】

インテークダクト４１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ４２は、インテークダクト４１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ４３は、インテークダクト４１におけるチャンバ４２との連通箇所の下流側に設けられ、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアフローメータ４４は、エアクリーナ４３の出口近傍に設けられ、インテークダクト４１内を通過する空気流量を計測するものである。
エアフローメータ４４の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。

【0019】

スロットルバルブ４５は、インテークダクト４１におけるインテークマニホールド４６との接続部近傍に設けられ、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ４５は、ＥＣＵ１００がドライバ要求トルク等に応じて設定する目標スロットル開度に応じて、図示しない電動式のスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ４５には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はＥＣＵ１００に伝達される。
インテークマニホールド４６は、スロットルバルブ４５の下流側に設けられ、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
吸気圧センサ４７は、インテークマニホールド４６内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ４７の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
インジェクタ４８は、インテークマニホールド４６のシリンダヘッド３０側の端部に設けられ、ＥＣＵ１００が発する開弁信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。

【0020】

エキゾーストシステム５０は、排気ポート３４から排出された排ガスを外部に排出するものである。
エキゾーストシステム５０は、エキゾーストマニホールド５１、エキゾーストパイプ５２、フロント触媒５３、リア触媒５４、サイレンサ５５、空燃比センサ５６、リアＯ_２センサ５７等を有して構成されている。

【0021】

エキゾーストマニホールド５１は、各気筒の排気ポート３４から出た排ガスを集合させる集合管である。
エキゾーストパイプ５２は、エキゾーストマニホールド５１から出た排ガスを外部に排出する管路である。
フロント触媒５３、リア触媒５４は、エキゾーストパイプ５２の中間部分に設けられ、排ガス中のＨＣ、ＮＯ_Ｘ、ＣＯ等を浄化する三元触媒をそれぞれ備えている。
フロント触媒５３は、エキゾーストマニホールド５１の出口に隣接して設けられ、リア触媒５４は、フロント触媒の出口側に設けられている。
サイレンサ５５は、エキゾーストパイプ５２の出口近傍に設けられ、排ガスの音響エネルギを低減するものである。

【0022】

空燃比センサ５６は、エキゾーストマニホールド５１の出口とフロント触媒５３の入口との間に設けられている。
リアＯ_２センサ５７は、フロント触媒５３の出口とリア触媒５４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ５６、リアＯ_２センサ５７は、ともに排ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排ガス中の酸素量を検出するものである。
空燃比センサ５６は、リアＯ_２センサ５７に対してより広範囲の空燃比における酸素濃度を検出可能なリニア出力センサとなっている。
空燃比センサ５６、リアＯ_２センサ５７の出力は、ともにＥＣＵ１００に伝達される。

【0023】

ＥＧＲ装置６０は、エキゾーストマニホールド５１から排ガスの一部をＥＧＲガスとして抽出し、インテークマニホールド４６内に導入する排ガス再循環（ＥＧＲ）を行うものである。
ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ流路６１、ＥＧＲクーラ６２、ＥＧＲバルブ６３等を備えている。

【0024】

ＥＧＲ流路６１は、エキゾーストマニホールド５１からインテークマニホールド４６に排ガス（ＥＧＲガス）を導入する管路である。
ＥＧＲクーラ６２は、ＥＧＲ流路６１の途中に設けられ、ＥＧＲ流路６１を流れるＥＧＲガスを、エンジン１の冷却水との熱交換によって冷却するものである。
ＥＧＲバルブ６３は、ＥＧＲ流路６１におけるＥＧＲクーラ６２の下流側に設けられ、ＥＧＲ流路６１内を通過するＥＧＲガスの流量を調節する調量弁である。
ＥＧＲバルブ６３は、ソレノイド等の電動アクチュエータによって駆動される弁体を有し、ＥＣＵ１００によって、所定の目標ＥＧＲ率（ＥＧＲガス流量／吸気流量）に基づいて設定された開度マップを用いて開度を制御される。
開度マップは、エンジン１のクランクシャフト１０の回転数（回転速度）、及び、全負荷に対する負荷率から、ＥＧＲバルブ６３の目標開度が読みだされるよう構成されている。
ＥＧＲバルブ６３は、ＥＣＵ１００から与えられる開度指示値に応じて、開閉及び開弁時における開弁率を制御される。

【0025】

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補機類を統括的に制御するものである。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、ＥＣＵ１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
ＥＣＵ１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
また、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲガスの流量の吸気流量に対する比（実際のＥＧＲ率）が、クランクシャフト１０の回転数（回転速度）及びエンジン１の負荷から設定される目標ＥＧＲ率に近づくよう、ＥＧＲバルブ６３に開度指示値を与え、ＥＧＲバルブ６３の開度を制御する。

【0026】

ＥＣＵ１００は、例えばエンジン１の新品時（工場出荷時）に予め設定された基準点火時期を保持する基準点火時期マップを有する。
基準点火時期マップは、例えば、各部の公差が実質的に中間値である新品のエンジンにおいて、基準となるオクタン価の燃料（ガソリン）を用いて運転した際のＭＢＴと実質的に一致するよう基準点火時期が設定されている。
基準点火時期マップは、例えば、エンジン１のクランクシャフト１０の回転数（回転速度）及び負荷（全開時を１００％とした負荷率）から、その運転状態に適合する基準点火時期が読みだされる２軸マップとして構成されている。

【0027】

ＥＣＵ１００は、ノックセンサ２１の出力値に基づいて検出されるノッキングの頻度に基づいて、上述した基準点火時期を補正する点火時期学習補正を行う。
例えば、ノッキングの頻度が所定の上限値以上である場合には、点火時期を基準点火時期に対して遅角（リタード）傾向に補正することによって、ノッキングの抑制を図る。
一方、ノッキングの頻度が所定の下限値以下である場合には、点火時期を点火時期に対して進角傾向に補正することによって、熱効率の改善を図る。
このような点火時期学習補正は、運転領域（エンジン回転数・負荷率）毎に行われる。
以上説明したＥＣＵ１００は、本発明にいう基準点火時期保持部、点火時期補正部、ＥＧＲ率推定部、ＥＧＲバルブ制御部としての機能を有する。

【0028】

ＥＣＵ１００は、ＥＧＲが導入されるＥＧＲ運転領域と、ＥＧＲが実質的に導入されない非ＥＧＲ運転領域との点火時期の補正傾向の違いに基づいて、経年変化や流量特性公差等に起因する実ＥＧＲ率の目標ＥＧＲ率に対する乖離を推定し、この推定結果に基づいて、ＥＧＲバルブの開度指示値を補正する機能を有する。
図２は、実施形態のエンジン制御装置における実ＥＧＲ率推定処理及びＥＧＲバルブ開度指示値補正処理を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

【0029】

＜ステップＳ０１：点火時期補正値取得＞
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転中に、ノックセンサ２１の出力に基づく点火時期の学習補正を行うとともに、学習補正が行われた領域（結果的に補正を行わなかった領域を含む）の補正値を、各領域毎に順次記憶し、蓄積する。
その後、ステップＳ０２に進む。

【0030】

＜ステップＳ０２：補正値Ｎ数充足判断＞
ＥＣＵ１００は、実ＥＧＲ率を推定するために十分な補正値のデータ数Ｎを取得できたか否かを判別する。
例えば、ＥＧＲ運転領域でありかつ点火時期学習補正が行われる運転領域の補正値と、非ＥＧＲ運転領域でありかつ点火時期学習補正が行われる運転領域の補正値とが、それぞれ所定の個数以上取得できている場合（所定範囲以上にわたって点火時期補正量マップが埋まった場合）には、補正値のＮ数が充足したものとしてステップＳ０３に進み、その他の場合はステップＳ０１に戻り、以降の処理を繰り返す。

【0031】

＜ステップＳ０３：ＥＧＲ領域補正値平均値算出＞
ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ運転領域でありかつ点火時期学習補正が行われる運転領域において取得された点火時期の補正値の平均値ＥＧＲｏｎＡｖｅを算出する。
その後、ステップＳ０４に進む。

【0032】

＜ステップＳ０４：非ＥＧＲ領域補正値平均値算出＞
ＥＣＵ１００は、非ＥＧＲ運転領域でありかつ点火時期学習補正が行われる運転領域において取得された点火時期の補正値の平均値ＥＧＲｏｆｆＡｖｅを算出する。
その後、ステップＳ０５に進む。

【0033】

＜ステップＳ０５：診断値Ｄ算出＞
ＥＣＵ１００は、実ＥＧＲ率の推定に用いられる診断値Ｄ＝ＥＧＲｏｎＡｖｅ−ＥＧＲｏｆｆＡｖｅを算出する。
この診断値Ｄは正の値でありかつ絶対値が大きいほど、ＥＧＲ運転領域での点火時期補正が非ＥＧＲ運転領域に対して進角傾向にあることを意味する。また、負の値でありかつ絶対値が大きいほど、ＥＧＲ運転領域での点火時期補正が非ＥＧＲ運転領域に対して遅角傾向にあることを意味する。
その後、ステップＳ０６に進む。

【0034】

＜ステップＳ０６：診断値Ｄ判断（１）＞
ＥＣＵ１００は、診断値Ｄを、予め設定された第１の閾値Ｔ１と比較する。
診断値Ｄが閾値Ｔ１以上である場合は、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対して過大な状態になっているものと判断し、ステップＳ０８に進み、その他の場合はステップＳ０７に進む。

【0035】

＜ステップＳ０７：診断値Ｄ判断（２）＞
ＥＣＵ１００は、診断値Ｄを、予め設定された第２の閾値Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）と比較する。
診断値Ｄが閾値Ｔ２以下である場合は、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対して過小な状態になっているものと判断し、ステップＳ０９に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。

【0036】

＜ステップＳ０８：ＥＧＲバルブ開度指示値減少補正＞
ＥＣＵ１００は、ＥＧＲバルブ６３の開度制御において用いられる開度指示値を、所定量だけ減少（ＥＧＲバルブ６３が閉じ傾向）させる補正を行い、ＥＧＲ流量を抑制する。
ＥＧＲバルブ６３の開度指示値の補正は、例えば目標開度を示す値に所定の係数を乗じて行うことができる。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

【0037】

＜ステップＳ０９：ＥＧＲバルブ開度指示値増加補正＞
ＥＣＵ１００は、ＥＧＲバルブ６３の開度制御において用いられる開度指示値を、所定量だけ増加（ＥＧＲバルブ６３が開き傾向）させる補正を行い、ＥＧＲ流量を増加させる。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

【0038】

以下、点火時期学習補正の結果と、実ＥＧＲ率及び目標ＥＧＲ率の関係について説明する。
図３は、実施形態のエンジン制御装置における負荷と点火時期補正量との関係を模式的に示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率（新車時における設計目標値）と実質的に一致する状態を示す図である。
図３において、縦軸は点火時期の補正量（上方が進角・下方が遅角）を示し、横軸は負荷（右側が高負荷）を示している。（図５、図７において同じ）
実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率と実質的に一致している場合、例えば燃料の性状（オクタン価等）ばらつき等に起因して点火時期補正が入ったとしても、ＥＧＲ運転領域と非ＥＧＲ運転領域との補正傾向は実質的に変化しない。

【0039】

図４は、実施形態のエンジン制御装置における点火時期補正量のマップを示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率と実質的に一致する状態を示す図である。
図４に示すように、点火時期補正量のマップは、例えば、エンジン回転数及び負荷から対応する点火時期補正量が読みだされる２軸マップである。
図４において、正の補正値は進角を示しており、負の補正値は遅角を示している。（図６、図８において同じ）
図４において、太線実線の枠内は、ＥＧＲが導入されるＥＧＲ運転領域でありかつ点火時期学習補正が行われる運転領域Ａ１を示し、太線破線の枠内は、ＥＧＲが実質的に導入されない非ＥＧＲ運転領域でありかつ点火時期学習補正が行われる運転領域Ａ２を示している。（図６、図８において同じ）
なお、運転領域Ａ１よりも低負荷の領域においては、ＥＧＲガスの導入は行われるものの、ノッキングの発生頻度がごく低いことから、点火時期学習補正は通常行われない。
図４に示す例においては、運転領域Ａ１における補正値の平均値ＥＧＲｏｎＡｖｅは、０．１４であり、運転領域Ａ２における補正値の平均値ＥＧＲｏｆｆＡｖｅは、０．３０である。

【0040】

図５は、実施形態のエンジン制御装置における負荷と点火時期補正量との関係を模式的に示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い状態を示す図である。
図６は、実施形態のエンジン制御装置における点火時期補正量のマップを示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い状態を示す図である。
例えばＥＧＲバルブ６３へのデポジットの堆積等により、ＥＧＲ流量が低下して実ＥＧＲ率が低下すると、エンジン１においてノッキングが発生しやすくなり、ノッキングの頻度が高くなるため、ＥＧＲ運転領域においてノッキングを抑制するため点火時期の遅角学習補正が行われる。
図６に示す例においては、運転領域Ａ１における補正値の平均値ＥＧＲｏｎＡｖｅは、−２．３６であり、運転領域Ａ２における補正値の平均値ＥＧＲｏｆｆＡｖｅは、０．３０である。
このように、実ＥＧＲ率が低い状態においては、運転領域Ａ１の点火時期補正量が運転領域Ａ２の点火時期補正量に対して遅角傾向となる。

【0041】

図７は、実施形態のエンジン制御装置における負荷と点火時期補正量との関係を模式的に示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い状態を示す図である。
図８は、実施形態のエンジン制御装置における点火時期補正量のマップを示す図であって、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い状態を示す図である。
例えばＥＧＲバルブ６３の流量公差等により、ＥＧＲ流量が増加して実ＥＧＲ率が増加すると、エンジン１においてノッキングの発生が抑制され、ノッキングの頻度が低くなるため、非ＥＧＲ運転領域において熱効率の改善を図るため点火時期の進角学習補正が行われる。
図８に示す例においては、運転領域Ａ１における補正値の平均値ＥＧＲｏｎＡｖｅは、１．７９であり、運転領域Ａ２における補正値の平均値ＥＧＲｏｆｆＡｖｅは、０．３０である。
このように、実ＥＧＲ率が高い状態においては、運転領域Ａ１の点火時期補正量が運転領域Ａ２の点火時期補正量に対して進角傾向となる。

【0042】

以上説明したように、本実施形態によれば、ＥＧＲ運転領域、非ＥＧＲ運転領域の点火時期の補正傾向の違いに基づいて目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の大小を推定することによって、一般的なエンジンが通常有するノックセンサ２１等のハードウェア構成によって、実ＥＧＲ率の目標ＥＧＲ率に対する乖離を精度よく推定することができる。
この推定結果に基づいてＥＧＲバルブ６３の開度指示値を補正することによって、例えばＥＧＲバルブ６３、ＥＧＲ流路６１等へのデポジットの堆積や、ＥＧＲバルブ６３の流量公差等がある場合であっても、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけて適切にＥＧＲ率を制御することができる。

【0043】

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
エンジン及びエンジン制御装置の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、燃料噴射方式（直噴・ポート噴射・これらの併用）、過給機の有無、シリンダレイアウト、気筒数等は適宜変更することができる。
また、実施形態においては、ＥＧＲ運転領域と非ＥＧＲ運転領域における点火時期補正値平均値の差分を診断値としているが、これに限らず、例えば比率を診断値としたり、他の演算手法により診断を行ってもよい。
また、本発明は、ガソリンエンジンに限らず、他の燃料を用いてノッキングに応じた点火時期学習補正を行う火花点火式エンジンにも用いることができる。

【符号の説明】

【0044】

１ エンジン
１０ クランクシャフト １１ クランク角センサ
２０ シリンダブロック ２１ ノックセンサ
３０ シリンダヘッド ３１ 燃焼室
３２ 点火プラグ ３３ 吸気ポート
３４ 排気ポート ３５ 吸気バルブ
３６ 排気バルブ ３７ 吸気カムシャフト
３８ 排気カムシャフト
４０ インテークシステム ４１ インテークダクト
４２ チャンバ ４３ エアクリーナ
４４ エアフローメータ ４５ スロットルバルブ
４６ インテークマニホールド ４７ 吸気圧センサ
４８ インジェクタ
５０ エキゾーストシステム ５１ エキゾーストマニホールド
５２ エキゾーストパイプ ５３ フロント触媒
５４ リア触媒 ５５ サイレンサ
５６ 空燃比センサ ５７ リアＯ_２センサ
６０ ＥＧＲ装置 ６１ ＥＧＲ流路
６２ ＥＧＲクーラ ６３ ＥＧＲバルブ
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】