特許 7353722 内燃機関の制御装置

(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】

(24)【登録日】2023-09-22

(45)【発行日】2023-10-02

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 43/00 20060101AFI20230925BHJP

【ＦＩ】

F02D43/00 301N

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020032609

(22)【出願日】2020-02-28

(65)【公開番号】P2021134741

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-11-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085338

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 一博

(74)【代理人】

【識別番号】100148910

【弁理士】

【氏名又は名称】宮澤 岳志

(72)【発明者】

【氏名】永友 勇気

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１１８７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００８１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８１２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８０７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９２０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０８７５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４１／００ － ４５／００

Ｆ０２Ｍ ２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気通路を吸気通路に連通させるＥＧＲ通路と当該ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブとを有する排気ガス再循環装置が付帯した内燃機関を制御するものであって、
電動機により内燃機関を回転駆動するモータリング中に、吸気圧センサを介して実測される吸気圧力と目標値との偏差を縮小する方向にＥＧＲバルブに与える制御入力を調整するフィードバック制御を実施して、ＥＧＲバルブに与える制御入力と、その制御入力を与えたときの気筒に連なる吸気通路内の吸気圧力との関係を測定し、吸気圧力が目標値に収束したときの制御入力またはフィードバック補正量を学習し、
前記フィードバック制御及び学習は、複数の吸気圧力の目標値について行い、それら各目標値毎に制御入力またはフィードバック補正量の学習値を得ることとし、
前記目標値のうちの一つは、閉じていたＥＧＲバルブが開き始めるときの制御入力またはフィードバック補正量の学習値を得られるような値とし、他の目標値はこれよりも大きな値とする内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が付帯した内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等に搭載される内燃機関には、気筒の燃焼室内での混合気の燃焼温度を低下させてＮＯ_xの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図るＥＧＲ装置が付随していることが多い。ＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路を介して接続し、気筒で発生する燃焼ガスの一部をＥＧＲ通路経由で吸気通路に還流させて吸入空気（新気）に混交するものである。ＥＧＲ通路上には、これを開閉するＥＧＲバルブが設けられており、このＥＧＲバルブの開度操作を通じてＥＧＲガスの還流量を調節することができる。

【0003】

ＥＧＲバルブに故障が生じると、適正なＥＧＲ制御の妨げとなり、燃焼の不安定化やエミッションの悪化、あるいはノッキングの発生につながる。故に、車両には、ＥＧＲバルブの故障の有無をオンラインで診断し、故障を検出した暁にはその事実を運転者に告知するとともに記憶装置に記録を残すダイアグノーシス（自己診断）機構が実装される。例えば、気筒への燃料供給を一時中断する燃料カット中にＥＧＲバルブを敢えて開閉操作し、閉弁時及び開弁時の吸気通路内の吸気圧力をそれぞれ計測して、これを基にＥＧＲバルブの故障の有無の判定を行う（以上、下記特許文献１を参照）。

【0004】

また、近時では、電動機及び内燃機関の二種の動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両（例えば、下記特許文献を参照）は、内燃機関により発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置、即ちリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等のバッテリ及び／またはキャパシタに蓄えるとともに、走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の駆動輪を回転させて走行する。

【0005】

発電用モータジェネレータのみならず、走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。蓄電装置の容量一杯まで既に電荷が蓄えられている場合には、回生制動により得られる電力を敢えて発電用モータジェネレータに供給し、これを電動機として作動させて内燃機関を回転駆動するモータリングを行うことで、余剰の電力を消費する。

【0006】

ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させるファイアリングを行わなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の回転を停止している状態が継続することがある。

【0007】

蓄電装置に蓄えている電荷の量が減少したときや、走行用モータジェネレータに対する要求出力が大きいときには、内燃機関を始動し、内燃機関が出力する回転駆動力を以て発電用モータジェネレータを駆動し、発電を実施して蓄電装置を充電、または走行用モータジェネレータに供給する電力を増強する。

【0008】

シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する準備として内燃機関をモータリング（または、クランキング）する役割を兼ねる。モータリング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける（以上、下記特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１９－０２３４４４号公報

【文献】特開２０１９－１３１０３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ＥＧＲバルブの弁体を駆動するステッピングモータ（ステッパモータ）またはサーボモータに与える制御入力と、その制御入力を与えたときのＥＧＲバルブの実開度、換言すれば実際にＥＧＲ通路経由で吸気通路に流入するＥＧＲガスの分圧または流量との関係は、恒常的に一定ではない。即ち、個々の内燃機関毎の個体差や、異物がＥＧＲ通路またはＥＧＲバルブに付着し堆積する経年変化により変化し得る。

【0011】

内燃機関を運転するにあたり、実際に吸気通路に還流するＥＧＲガスの量が想定と異なっていると、気筒における混合気の燃焼が不安定化しまたは失火を起こして、エンジントルクの不当な低落を招くおそれがある。そこで、従来の内燃機関の制御では、個体差または経年変化による入出力特性のばらつきを考慮し、ＥＧＲバルブに与える制御入力を安全余裕を加味して設定していた。これは、ＥＧＲバルブの開度を最適値よりも縮小することを意味する。このため、吸気に占めるＥＧＲガスの割合であるＥＧＲ率が理想よりも低下し、内燃機関の効率を最大限に高めることができていなかった。

【0012】

以上の問題に着目してなされた本発明は、内燃機関の燃費性能のより一層の向上を図ることを所期の目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明では、排気通路を吸気通路に連通させるＥＧＲ通路と当該ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブとを有する排気ガス再循環装置が付帯した内燃機関を制御するものであって、電動機により内燃機関を回転駆動するモータリング中に、吸気圧センサを介して実測される吸気圧力と目標値との偏差を縮小する方向にＥＧＲバルブに与える制御入力を調整するフィードバック制御を実施して、ＥＧＲバルブに与える制御入力と、その制御入力を与えたときの気筒に連なる吸気通路内の吸気圧力との関係を測定し、吸気圧力が目標値に収束したときの制御入力またはフィードバック補正量を学習し、前記フィードバック制御及び学習は、複数の吸気圧力の目標値について行い、それら各目標値毎に制御入力またはフィードバック補正量の学習値を得ることとし、前記目標値のうちの一つは、閉じていたＥＧＲバルブが開き始めるときの制御入力またはフィードバック補正量の学習値を得られるような値とし、他の目標値はこれよりも大きな値とする内燃機関の制御装置を構成した。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、内燃機関の燃費性能のより一層の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態におけるシリーズ方式のハイブリッド車両及び制御装置の概略構成を示す図。

【図2】同実施形態の車両に搭載される内燃機関の概要を示す図。

【図3】同実施形態の内燃機関の制御装置がＥＧＲバルブに与える制御入力とＥＧＲガスの流量との関係を例示する図。

【図4】同実施形態の内燃機関の制御装置が実施する学習の内容を説明するタイミング図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要システムの概略構成を示している。このハイブリッド車両は、内燃機関１と、内燃機関１により駆動されて発電を行う発電用モータジェネレータ２と、発電用モータジェネレータ２が発電した電力を蓄える蓄電装置３と、発電用モータジェネレータ２及び／または蓄電装置３から電力の供給を受けて車両の駆動輪６２を駆動する走行用モータジェネレータ４とを備えている。

【0017】

本実施形態のハイブリッド車両は、内燃機関１を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪６２には専ら走行用モータジェネレータ４から走行のための駆動力を供給する。内燃機関１と駆動輪６２との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。つまり、内燃機関１は、走行用モータジェネレータ４及び駆動輪６２から完全に独立して回転し、また完全に独立して停止することが可能である。従って、イグニッションスイッチ（パワースイッチ、またはイグニッションキー）がＯＮに操作されている車両の運用中、運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置３が充分な電荷を蓄え、かつブレーキブースタ１５が充分な負圧を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関１の運転を実施しないことがある。

【0018】

内燃機関１の回転軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ２の回転軸と歯車機構を介して機械的に接続している。そして、内燃機関１が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ２に入力することで、発電用モータジェネレータ２が発電する。発電した電力は、蓄電装置３に充電し、及び／または、走行用モータジェネレータ４に供給する。また、発電用モータジェネレータ２は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関１のクランクシャフトを回転駆動するモータリング用の電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ２は、停止している内燃機関１を始動する準備としてのモータリング（クランキング）を実行する。

【0019】

走行用モータジェネレータ４は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機６１を介して駆動輪６２に入力する。また、走行用モータジェネレータ４は、駆動輪６２に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置３に充電する。

【0020】

尤も、既に蓄電装置３の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難であるならば、走行用モータジェネレータ４が回生発電した電力を敢えて発電用モータジェネレータ２に供給し、発電用モータジェネレータ２を電動機として稼働させて内燃機関１を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関１の回転が保たれることから、内燃機関１の気筒１１への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。

【0021】

発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置３または駆動機インバータ４１に入力する。並びに、発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させる際に、蓄電装置３及び／または駆動機インバータ４１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ２に入力する。

【0022】

駆動機インバータ４１は、蓄電装置３及び／または発電機インバータ２１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ４に入力する。並びに、駆動機インバータ４１は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ４が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置３または発電機インバータ２１に入力する。発電機インバータ２１及び駆動機インバータ４１は、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の一部をなす。

【0023】

蓄電装置３は、バッテリ及び／またはキャパシタ等である。バッテリは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の、エネルギ密度の大きい高電圧の二次電池である。蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ２、４に必要な電力を供給する。

【0024】

図２に、本実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関１の概要を示している。内燃機関１は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１１（例えば、三気筒。図１には、そのうち一つを図示）を包有している。各気筒１１の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ１１１を設けている。また、各気筒１１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１１２を取り付けてある。点火プラグ１１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

【0025】

吸気を供給するための吸気通路１３は、外部から空気を取り入れて各気筒１１の吸気ポートへと導く。吸気通路１３上には、エアクリーナ１３１、電子スロットルバルブ１３２、サージタンク１３３、吸気マニホルド１３４を、上流からこの順序に配置している。エアクリーナ１３１は、吸気通路１３における最上流の位置、即ち空気を取り入れる吸気口に所在する。吸気口は、冷たい空気を取り入れて内燃機関の充填効率を上げるために、車両の前方に開口している。

【0026】

排気を排出するための排気通路１４は、気筒１１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路１４上には、排気マニホルド１４２及び排気浄化用の三元触媒１４１を配置している。

【0027】

外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置１２は、排気通路１４と吸気通路１３とを連通する外部ＥＧＲ通路１２１と、ＥＧＲ通路１２１上に設けたＥＧＲクーラ１２２と、ＥＧＲ通路１２１を開閉し当該ＥＧＲ通路１２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ１２３とを要素とする。ＥＧＲ通路１２１の入口は、排気通路１４における触媒１４１の下流に接続している。ＥＧＲ通路１２１の出口は、吸気通路１３におけるスロットルバルブ１３２の下流、即ちサージタンク１３３または吸気マニホルド１３４に接続している。

【0028】

内燃機関１、発電用モータジェネレータ２、蓄電装置３、インバータ２１、４１及び走行用モータジェネレータ４の制御を司る制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵ、即ち内燃機関１を制御するＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｆｕｅｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）ＥＣＵ０１、発電用モータジェネレータ２及び発電機インバータ２１を制御する発電機ＥＣＵ０２、蓄電装置３を制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）ＥＣＵ０３、走行用モータジェネレータ４及び駆動機インバータ４１を制御する駆動機ＥＣＵ０４等、並びに、それらの制御を統括する上位のコントローラであるＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）ＥＣＵが、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものである。

【0029】

ＥＣＵ０に対しては、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度（いわば、運転者が車両に対して要求している駆動力）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、気筒１１に連なる吸気通路１３、特にサージタンク１３３内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、蓄電装置３に蓄えている電荷量（または、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ））を検出するセンサ、特にバッテリ３の端子電流及び／または端子電圧を検出するセンサから出力される信号ｆ、外気温を検出する外気温センサから出力される外気温信号ｇ、発電用モータジェネレータ２への印加電流及び／または印加電圧を検出するセンサから出力される信号ｈ等が入力される。

【0030】

ＥＣＵ０は、各種センサを介してセンシングしている、運転者が操作するアクセル開度や、シフトポジション即ちシフトレバー（セレクタレバー）の位置、運転者が操作するスイッチのＯＮ／ＯＦＦ、現在の車両の車速、路面の勾配、蓄電装置３が蓄えている電荷の量、ブレーキブースタ１５が蓄えている負圧の大きさ、発電用モータジェネレータ２の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ４が出力する回転駆動力、内燃機関１が出力する回転駆動力、発電用モータジェネレータ２が発電する電力または発電用モータジェネレータ２が出力する回転駆動力を増減制御する。

【0031】

原則として、蓄電装置３が現在充分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が小さいならば、内燃機関１への燃料の供給を遮断して内燃機関１を運転しない。翻って、蓄電装置３が蓄えている電荷の量が減少し、または走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が大きいならば、内燃機関１を始動し気筒１１に燃料を供給してこれを燃焼させるファイアリングを実行し、内燃機関１の出力する回転駆動力を以て発電機モータジェネレータ２を駆動し、発電を実施して蓄電装置３を充電、または走行用モータジェネレータ４に供給する電力を増強する。

【0032】

内燃機関１の気筒１１に燃料を供給して内燃機関１を運転しておらず、走行用モータジェネレータ４により駆動輪６２を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関１を始動して発電用モータジェネレータ２による発電を実行しようとするためには、まず、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させ、内燃機関１の始動のためのモータリングを行う。そして、内燃機関１のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転し、内燃機関１の各気筒１１の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了した後、内燃機関１の各気筒の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、かつ適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるファイアリングを開始する。内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及び回転速度即ちエンジン回転数は、発電用モータジェネレータ２に付帯するレゾルバを介して（発電機ＥＣＵ０２において）検出することができ、内燃機関１に付帯するクランク角センサを介して（ＥＦＩ ＥＣＵ０１において）検出することもできる。

【0033】

モータリング及びファイアリングにより内燃機関１の回転が加速し、その回転数が始動判定値を超えたならば、内燃機関１が始動して自立的に回転する状態となった（発電用モータジェネレータ２の出力を低減させてもなおエンジン回転数が上昇傾向を維持できるようになった）と判定し、電動機として作動させている発電用モータジェネレータ２の出力を０まで低減させてモータリングを終了する。

【0034】

内燃機関１の始動判定後は、内燃機関１により発電用モータジェネレータ２を回転駆動する。さらに、発電用モータジェネレータ２を発電機として作動させ、その発電電力を０から増大させる。

【0035】

なお、ＥＣＵ０の一部をなすＥＦＩ ＥＣＵ０１は、内燃機関１の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１１に吸入される空気量（いわば、エンジン負荷率）を推算する。そして、吸入空気量に見合った（目標空燃比を実現するために必要な）要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング（一度の燃焼に対する点火の回数を含む）、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量）等といった内燃機関１の運転パラメータを決定する。このＥＦＩ ＥＣＵ０１は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを、出力インタフェースを介して点火プラグ１１２のイグナイタ、インジェクタ１１１、スロットルバルブ１３２、ＥＧＲバルブ１２３等に対して出力する。

【0036】

内燃機関１のＥＧＲ装置１２の要素であるＥＧＲバルブ１２３の弁体は、電動機即ちステッピングモータまたはサーボモータにより駆動する。内燃機関１を運転するに際し、ＥＣＵ０は、そのステッピングモータまたはサーボモータに制御入力ｌを与え、ＥＧＲバルブ１２３を所望の開度に操作する。

【0037】

一方で、ＥＧＲバルブ１２３に与える制御入力（例えば、ＥＧＲバルブ１２３の弁体を駆動するステッピングモータに与える駆動パルスの数であるステップ数）ｌと、その制御入力ｌを与えたときのＥＧＲバルブの実開度、換言すれば実際にＥＧＲ通路１２１経由で吸気通路１３に流入するＥＧＲガスの分圧または流量との関係は、恒常的に一定ではない。即ち、個々の内燃機関１毎の個体差や、異物がＥＧＲ通路１２１またはＥＧＲバルブ１２３に付着し堆積する経年変化の影響を受けて変化し得る。図３中、実線は制御入力ｌとＥＧＲガス流量との入出力特性の中央値を表し、破線は同等の制御入力ｌを与えたときにＥＧＲガス流量が中央値よりも少なくなる個体の入出力特性を表し、鎖線は同等の制御入力ｌを与えたときにＥＧＲガス流量が中央値よりも多くなる個体の入出力特性を表している。

【0038】

そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、内燃機関１の気筒１１において燃料を燃焼させるファイアリングを行わず、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させこれにより内燃機関１を回転駆動するモータリングを行う際に、ＥＧＲバルブ１２３に与える制御入力ｌと、その制御入力ｌを与えたときのサージタンク１３３内の吸気圧力との関係を測定する学習を実行する。

【0039】

学習では、所定条件下で内燃機関１を回転させながら、エンジン回転数及びスロットルバルブ１３２の開度をある値として、吸気通路１３を気筒１１に向かって流れる吸入空気の流量を一定化し、その状態でＥＧＲバルブ１２３の開度を開閉操作する。本実施形態における車両はシリーズハイブリッド車両であり、運転者によるアクセルペダルの踏込量によらず、内燃機関１を回転させたり停止させたりすることができる。モータリング中は、内燃機関１の吸気通路１３に設置しているスロットルバルブ１３２の開度、吸気通路１３を流れる空気（ＥＧＲガスを含まない）の流量及び圧力、発電用モータジェネレータ２の回転数及びエンジン回転数をある一定の値に制御する定点運転が可能である。モータリングは、例えば、ブレーキブースタ１５に蓄えている負圧が所定値以下に減少している場合や、蓄電装置３に所定値以上の電荷を蓄えているが走行用モータジェネレータ４による回生制動を実施する場合（余剰の電力を発電用モータジェネレータ２により消費して内燃機関１を回転駆動する）等に行うことがある。

【0040】

図４に示すように、本実施形態のＥＣＵ０（または、ＥＦＩ ＥＣＵ０１）は、内燃機関１のモータリング中、吸気通路１３を流れる空気の流量及び圧力をある一定量に制御した上で、ＥＧＲバルブ１２３の開度を操作し、その間のサージタンク１３３内の吸気圧力を計測する。サージタンク１３３には吸気温・吸気圧センサを設置しており、ＥＣＵ０は当該センサの出力信号ｄを参照してサージタンク１３３内の吸気圧力の変動の推移を知得することができる。

【0041】

その上で、ＥＣＵ０は、内燃機関１のモータリング中に、吸気温・吸気圧センサを介して実測している吸気圧力を目標値に追従させるべく、実測の吸気圧力と目標値との偏差を縮小する方向にＥＧＲバルブ１２３に与える制御入力ｌを調整するフィードバック制御を実施する。そして、実測の吸気圧力が目標値に収束したときにＥＧＲバルブ１２３に与えている制御入力ｌ（または、吸気圧力の目標値に対応した制御入力ｌの基本量と、実際に吸気圧力が目標値に収束したときに与えている制御入力ｌとの差分であるフィードバック補正量）を、学習値としてメモリに記憶保持する。学習値は、現在の内燃機関１の個体におけるＥＧＲバルブ１２３の制御入力ｌとＥＧＲガス流量との入出力特性を示唆する。

【0042】

上記のフィードバック制御及び学習は、複数の吸気圧力の目標値について行い、それら各目標値毎の制御入力ｌ（または、フィードバック補正量）の学習値を得ることが好ましい。目標値のうちの一つは、閉じていたＥＧＲバルブ１２３が開き始めるときの制御入力ｌの学習値を得られるような比較的小さな値とし、他の目標値はこれよりも大きな値とする。

【0043】

メモリに記憶した学習値は、以後、内燃機関１をファイアリングして運転する際のＥＧＲバルブ１２３の開度の制御に用いる。学習により、ＥＧＲガス流量が中央値よりも少なくなる個体であることが判明したならば、ファイアリング中にＥＧＲバルブ１２３に与える制御入力ｌを、ＥＧＲバルブ１２３の開度がより拡大する方向に修正する（例えば、ステッピングモータに与えるステップ数をより大きくする）。ＥＧＲガス流量が中央値よりも多くなる個体であることが判明したならば、ファイアリング中にＥＧＲバルブ１２３に与える制御入力ｌを、ＥＧＲバルブ１２３の開度がより縮小する方向に修正する（ステッピングモータに与えるステップ数をより小さくする）。

【0044】

閉じていたＥＧＲバルブ１２３が開き始めるときの制御入力ｌの学習値を得ることは、現在のＥＧＲバルブ１２３の入出力特性を精確に把握し、内燃機関１のファイアリング運転中のＥＧＲバルブ１２３の制御の精度を高めるために効果的である。学習を行っていない吸気圧力に対応する制御入力ｌについては、学習を行った複数の近接した吸気圧力に対応する制御入力ｌから補間（例えば、線形補間）して推測する。

【0045】

本実施形態では、排気通路１４を吸気通路１３に連通させるＥＧＲ通路と１２１当該ＥＧＲ通路１２１を開閉するＥＧＲバルブ１２３とを有する排気ガス再循環装置１２が付帯した内燃機関１を制御するものであって、電動機２により内燃機関１を回転駆動するモータリング中に、ＥＧＲバルブ１２３に与える制御入力ｌと、その制御入力ｌを与えたときの気筒１１に連なる吸気通路１３３内の吸気圧力との関係を測定し、吸気圧力が目標値に収束したときの制御入力ｌを学習する内燃機関の制御装置０を構成した。

【0046】

本実施形態によれば、ＥＧＲバルブ１２３の制御入力ｌとＥＧＲガス流量との入出力特性を学習して把握することが可能となる。そして、以降の内燃機関１の運転制御において、ＥＧＲバルブ１２３の実開度を最適値近傍に制御し、混合気の燃焼の不安定化を招くことなく、ＥＧＲ率を理想的な割合まで高めることができる。従って、内燃機関１の燃費性能がより一層向上する。

【0047】

また、実現可能なＥＧＲ率が高まることで、混合気への火花点火タイミングをＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）またはその近傍に設定できる運転領域が拡大する。このことは、内燃機関１の熱機械変換効率の改善だけでなく、ＮＶ（Ｎｏｉｓｅ ａｎｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）性能の良化にも寄与し得る。

【0048】

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0049】

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…内燃機関
１１…気筒
１２…排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置
１２１…ＥＧＲ通路
１２３…ＥＧＲバルブ
１３…吸気通路
１３２…スロットルバルブ
１４…排気通路
２…電動機（発電用モータジェネレータ）
ｂ…クランク角信号
ｄ…吸気温・吸気圧信号
ｋ…スロットルバルブの開度操作信号
ｌ…ＥＧＲバルブの開度操作信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】