特表 2025-502979 少なくとも１つの排気再循環システムを備えた自動車の変速時に付与されるトルクを制御する方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-30

(54)【発明の名称】少なくとも１つの排気再循環システムを備えた自動車の変速時に付与されるトルクを制御する方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20250123BHJP

   F02P 15/08 20060101ALI20250123BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20250123BHJP

   F02M 26/06 20160101ALN20250123BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 364A

F02P15/08 301M

F02D43/00 301B

F02D43/00 301N

F02D43/00 301Z

F02M26/06 311

F02M26/06 321

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024542216

(86)(22)【出願日】2023-01-16

(85)【翻訳文提出日】2024-08-26

(86)【国際出願番号】 EP2023050816

(87)【国際公開番号】W WO2023139013

(87)【国際公開日】2023-07-27

(31)【優先権主張番号】2200471

(32)【優先日】2022-01-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】324012970

【氏名又は名称】ホース パワートレイン ソリューションズ ソシエダッド リミターダ ウニペルソナル

【氏名又は名称原語表記】ＨＯＲＳＥ ＰＯＷＥＲＴＲＡＩＮ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ Ｓ．Ｌ．Ｕ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(72)【発明者】

【氏名】ロマン ゲルー

(72)【発明者】

【氏名】オーレリアン ネリエール

(72)【発明者】

【氏名】リュック ペレイラ

【テーマコード（参考）】

3G019

3G062

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G019AB04

3G019AB08

3G019AC09

3G062BA08

3G062CA09

3G062DA02

3G062ED01

3G062ED03

3G062GA05

3G062GA30

3G384AA01

3G384BA02

3G384BA24

3G384BA27

3G384CA11

3G384DA04

3G384DA15

3G384FA48Z

(57)【要約】

本発明は、エンジン吸気口に少なくとも１つの部分排気再循環システムを備えた自動車用内燃エンジンによる変速時に付与されるトルクを制御する方法に関する。本方法は、ギア比変更に必要な目標トルク値（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を求めるステップ（ステップ４１）と、エンジンの現在の動作点から、点火進角の後退の実行によりエンジンが生成できる第１トルク値（Ｃ＿ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ）を求めるステップ（ステップ４２）と、エンジンの現在のトルクよりも低く、そこから前記エンジン（６）の点火進角の後退のみを用いて目標トルク値（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を生成可能である第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を求めるステップ（ステップ４５）とを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジン吸気口に少なくとも１つの部分排気再循環システム（２１）を備えた自動車用内燃エンジン（６）による変速時に付与されるトルクを制御する方法であって、
ギア比変更に必要な目標トルク値（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を求めるステップと、
前記エンジンの現在の動作点から、点火進角の後退の実行により前記エンジンが生成できる第１トルク値（Ｃ＿ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ）を求めるステップと、
前記エンジン（６）の現在のトルクよりも低く、そこから前記エンジン（６）の点火進角の後退のみを用いて前記目標トルク値（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を生成可能である第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を求めるステップと
を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法において、前記第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）は、前記エンジン（６）に入る空気の質量流量を減らすことにより得られる方法。

【請求項3】

請求項２に記載の方法において、前記空気の質量流量の低減を所定の値に制限して、トルクを所定の最大期間内に回復させることができる方法。

【請求項4】

請求項３に記載の方法において、前記空気の質量流量の低減は、バタフライハウジングを閉じることにより達成される方法。

【請求項5】

請求項３に記載の方法において、前記第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）は、トルク値をＥＧＲ率に結び付ける曲線網を用いてコンピュータ（２８）により算出される方法。

【請求項6】

請求項３～５のいずれか１項に記載の方法において、前記モータ（６）のトルク設定値は、前記第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）に等しい方法。

【請求項7】

請求項６に記載の方法において、前記エンジンにより付与された現在のトルクが前記第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）に達すると、前記コンピュータは、点火進角の後退を実行して、前記エンジン（６）にギア比変更に必要な前記目標トルク（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を発生させることができる方法。

【請求項8】

請求項３～５のいずれか１項に記載の方法において、進角の後退のみで前記目標トルク（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）に達することを可能にする第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）が見付からない場合、前記コンピュータは、ゼロＥＧＲ設定値を設定し、ＥＧＲ弁を閉じることによりＥＧＲ率を低下させるよう制御する方法。

【請求項9】

請求項８に記載の方法において、ＥＧＲ率が前記設定値まで低下する間に、前記コンピュータは、進角の後退のみにより達成可能な最小トルクを高頻度で評価する方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法において、前記コンピュータ（２８）は、ギア比変更に必要な前記目標トルク（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を得るのに必要な進角の後退を実行する方法。

【請求項11】

吸気口に少なくとも１つの部分排気再循環システムを備えた自動車用内燃エンジンによる変速時に付与されるトルクを制御するシステムであって、
ギア比変更に必要な目標トルク値（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を求める手段と、
前記エンジンの現在の動作点から、点火進角の後退の実行により前記エンジンが生成できる第１トルク値（Ｃ＿ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ）を求める手段と、
前記エンジン（６）の現在のトルクよりも低く、そこから前記エンジン（６）の点火進角の後退のみを用いて前記目標トルク値（Ｃ＿ｔａｒｇｅｔ）を生成可能である第２トルク値（Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を求める手段と
を備えることを特徴とするシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの吸気口に少なくとも１つの部分排気再循環回路を備えた自動車用内燃エンジンに関する。

【0002】

特に、本発明は、発明の一用途において、変速の場合にモータにより付与されるトルクの管理に関する。

【背景技術】

【0003】

内燃エンジン、より詳細には火花点火エンジンを備えた自動車では、エンジンの吸気マニホルドの負圧は、概してエンジントルクを発生させることができる空気の特定の質量流量を得るためにエンジンのスロットルハウジングにより調整されるが、吸気マニホルドのプレナムとエンジンの排気マニホルドとの間の圧力差により誘発されるポンピングロスを引き起こす。

【0004】

図１は、圧力－体積図を示し、従来の４サイクルエンジンの動作を特徴付けるものである。ポンピングロスは、モータにより付与される仕事を表す斜線領域１とは異なり、モータにより消費される仕事を表す斜線領域２に対応する。エンジン気筒内のガスが経る段階を表す図１の従来のサイクルによれば、吸気段階（吸気行程）はセグメントＡＢに対応し、圧縮はセグメントＢＣに対応し、燃焼はセグメントＣＤに対応し、膨張はセグメントＤＥに対応し、排気はセグメントＥＡに対応する。

【0005】

エンジンポンピングロスを低減するために、吸気マニホルド圧をエンジン排気マニホルド圧にできる限り近い値に上昇させることが有利である。したがって、吸気ステップ中のガスの圧力は、排気位相のガスの圧力に近付き、エンジンにより消費される仕事量が減る。

【0006】

従来、車両の運転者は、アクセルペダルの作動により車両加速設定値を決定する。加速設定値及びエンジン回転数から、コンピュータがこの加速設定値に達するために得るべきエンジントルク設定値を定義する。トルク設定値は、空気質量流量設定値Ｑａｉｒと、概して効率を最適化する点火進角値と、１に略等しいリッチネス設定値とに変換され、このリッチネス設定値は、未燃の炭化水素、一酸化炭素、及び酸化窒素を処理可能な触媒操作範囲でエンジン除害触媒を操作しつつトルクを得るために化学量論比で燃焼させなければならない燃料流量に対応する。

【0007】

さらに、車両がエンジンの吸気口に部分排気再循環回路を備えている場合、吸気口における還流ガスの質量流量の設定値Ｑｅｇｒも定義され、これは目標燃料消費量に従うために適用すべき再循環率に対応する。この排気再循環（ＥＧＲ）率は、単位時間当たりにエンジン燃焼室に入るガスの総質量に対する単位時間当たりに吸気系に入る再導入排気ガスの質量の比として定義される。

【0008】

空気流量Ｑａｉｒと再循環排気流量Ｑｅｇｒとの和は、エンジンに入る総ガス質量流量Ｑｗｏｒｄを表し、これは概して、求める総流量に対応するエンジン吸気マニホルド内の圧力値Ｐｃｏｌｌａｒを得るためにエンジン吸気回路内のスロットルハウジングの位置を調整することにより調整される。

【0009】

エンジンコンピュータは、エンジントルク設定値を満たす最小吸気マニホルド圧の値を求める空気充填モデルを用いる。

【0010】

この充填パターンは、次式に従う。

【0011】

【数1】

【0012】

式中、η_ｒｄｖｌは、無次元での体積効率又は「充填」を意味し、
Ｑ_ｗｏｒｄは、ｋｇ／ｓでの実際に入る総質量流量を指し、
Ｎは、回転／分での回転数であり、
Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔは、ｍ^３でのエンジンの変位を意味し、
Ｐ_{ｃｏｌｌａｒ}は、Ｐａでの吸気マニホルド内の圧力を意味し、
Ｔ_{ｃｏｌｌａｒ}は、Ｋでの吸気マニホルド内の温度を示し、
Ｒは、約２８７．０５８Ｊ／ｋｇ×Ｋに等しい空気の理想気体の質量定数である。

【0013】

用語「充填」は、吸い込まれた空気の質量と、気筒の総体積のみを考慮した場合に入る可能性がある空気の質量との比に等しいと定義される。

【0014】

いずれの場合も、効率η_ｒｄｖｌの値は、回転数Ｎ及び吸気マニホルド内の圧力Ｐ_{ｃｏｌａｒ}に応じて変わる。

【0015】

部分負荷時、すなわち必要な空気流が少ない場合、吸気マニホルド内の圧力は、自然吸気エンジンの場合及びエンジンに空気のみを入れる場合には全負荷に対応する大気圧よりもはるかに低くなり得ることで、ポンピングロスが大きくなる。

【0016】

これらのポンピングロスを減らすためには、吸気マニホルド内の圧力を高めて、排気マニホルド内の圧力の値にできる限り近付けなければならない。

【0017】

吸気マニホルド内の圧力を高める１つの方法は、排気再循環すなわちＥＧＲを用いることである。

【0018】

このＥＧＲ法は、排気からガスをサンプリングして、例えばエンジンの気流制御弁の下流で吸気口に送ることからなる。吸気口への還流排気ガスの供給により、トルクの発生に必要な空気流と同じ値でエンジンの吸気マニホルド内の圧力を高めることが可能となり、したがってポンピングロスの低減、ひいてはエンジンの効率及び燃料消費量の向上が可能となる。

【0019】

従来、エンジンの点火進角値は、燃焼の進展に要する時間を考慮するために上死点（ＴＤＣ）の少し前に点火が行われるように設定される。

【0020】

したがって、所与のトルクを発生させるには、燃焼効率を最大にするように、エンジンの点火進角値は、最適進角に等しい値に、又はそれが無理であればノッキングが発生しない最適進角に最も近い値に概して設定され、すなわち、選択された進角は同じ空気及び燃料の流れでトルクを最大にするものである。

【0021】

しかしながら、変速時には、エンジントルクを一時的に、エンジン摩擦を補償するだけの非常に低いトルク、略ゼロにする必要がある。この場合、バタフライハウジング又はＥＧＲ弁等の空気回路アクチュエータの位置を変えることなくトルク値を非常に急速に低下させるように、進角の後退が実行される。

【0022】

実際には、トルクを急速に低下させるには、気流制御弁の位置よりも点火進角を変更する方が効率的であり、その理由は、進角の後退を実行した場合にはトルクが実際に急落する応答時間が大幅に短いからである。

【0023】

しかしながら、ＥＧＲを燃焼室に加えた場合、燃焼は概してＥＧＲ無しの場合よりも緩慢で不安定になるので、変速の場合にトルクを急落させて失火することなく進角の後退を実行することが困難であり、その理由は、燃焼が完全に停止してしまうほどこのようなサブ進角の影響下で非常に緩慢になるからである。

【0024】

図２は、燃焼室内のＥＧＲレベルの関数としての燃焼時間を示す。ＥＧＲ率が高いほど燃焼時間が長くなり、密閉された燃料が全て燃焼する前に燃焼サイクルが終了すると燃焼が不安定になることに留意されたい。

【0025】

図３は、ＥＧＲ率の関数としての点火進角の考えられる変動範囲を定性的に示す。燃焼効率は、同一の空気流及びリッチネス１で、点火進角の関数に従って得られるエンジントルクに対応する。各曲線の頂点は、ＥＧＲ率毎の最良の燃焼効率及び最適進角に対応する。全ての曲線は、右側がノッキング現象により、左側が燃焼不安定により制限され、すなわち、点火進角の増減により、燃焼が不安定になる低閾値と、ノッキングに特有の未燃ガスの自着火で燃焼が不均一になる高閾値とにそれぞれ達する。

【0026】

燃焼室内にＥＧＲがない場合に対応する図３の曲線３で示すように、点火進角値を減らして燃焼効率を特に低下方向に変更することが可能である。したがって、ＥＧＲ無しの場合、最適進角に関して行われる進角の後退により、エンジンが発生するトルクを略瞬時に低減することが可能である。

【0027】

問題は、ＥＧＲ率が上がるにつれて点火進角についてとり得る値範囲が小さくなることである。それぞれＥＧＲ率０％、１０％、及び２０％に対応する図３の曲線３、４、及び５では、ギャップ３ａ－３ｂの幅はギャップ４ａ－４ｂの幅よりも大きく、ギャップ４ａ－４ｂの幅自体は範囲５ａ－５ｂの幅よりも大きい。これは、ＥＧＲ率が上がるにつれて進角の後退によりエンジントルクを大幅に低下させる機会が少なくなることを意味する。したがって、図３の曲線５で示すように、高いＥＧＲレベルでは、トルクを大きく減らすよりもかなり前に燃焼安定限界（５ａ）に達する。

【0028】

技術水準の既知の方法では、ＥＧＲ率は低下しないので、トルクを変速に必要な値まで急落させるために実行される進角の後退により、触媒の作用を低下させることで汚染物質の放出を増加させ得る失火をもたらし得る燃焼不安定のリスクが生じる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0029】

上記に鑑みて、本発明は、ＥＧＲ率を消費の最適設定に近い値に維持しつつ、トルクを変速に必要な値まで急落させるために実施される進角の後退中の燃焼不安定のリスクを低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0030】

本発明は、吸気口に少なくとも１つの部分排気再循環システムを備えた自動車用内燃エンジンによる変速時に付与されるトルクを制御する方法に関する。

【0031】

本方法は、
変速に必要な目標トルク値を求めるステップと、
エンジンの現在の動作点から、点火進角の後退の実行によりエンジンが生成できる第１トルク値を求めるステップと、
エンジンの現在のトルクよりも低く、そこからエンジンの点火進角の後退のみを用いて目標トルク値を生成可能である第２トルク値を求めるステップと
を含む。

【0032】

例えば、第２トルク値は、エンジンに入る空気の質量流量を減らすことにより得られる。

【0033】

有利なのは、空気の質量流量の低減を所定の値に制限して、トルクを所定の最大期間内に回復させることができることである。

【0034】

例えば、空気の質量流量の低減は、エンジンのスロットルハウジングを閉じることにより達成される。

【0035】

別の特徴によれば、第２トルク値は、トルク値をＥＧＲ率に結び付ける曲線網を用いてコンピュータにより算出される。

【0036】

例えば、モータのトルク設定値は第２トルク値に等しい。

【0037】

有利なのは、エンジンにより付与された現在のトルクが第２トルク値に達すると、コンピュータが点火進角の後退を実行して、エンジンにギア比変更に必要な目標トルクを発生させることができることである。

【0038】

有利なのは、進角の後退のみで目標トルクに達することを可能にする第２トルク値が見付からない場合、コンピュータがゼロＥＧＲ設定値を設定し、ＥＧＲ弁を閉じることによりＥＧＲ率の低下を制御することである。

【0039】

有利な特徴によれば、ＥＧＲ率が設定値まで低下する間に、コンピュータは、進角の後退のみにより達成可能な最小トルクを高頻度で評価する。

【0040】

有利なのは、コンピュータが、ギア比変更に必要な目標トルクを得るのに必要な進角の後退を実行することである。

【0041】

本発明は、吸気口に少なくとも１つの部分排気再循環システムを備えた自動車用内燃エンジンによる変速時に付与されるトルクを制御するシステムにも関する。

【0042】

トルク制御システムは、ギア比変更に必要な目標トルク値を求める手段と、エンジンの現在の動作点から、点火進角の後退の実行によりエンジンが生成できる第１トルク値を求める手段と、エンジンの現在のトルクよりも低く、そこからエンジンの点火進角の後退のみを用いることにより目標トルク値を生成可能である第２トルク値を求める手段とを備える。

【0043】

本発明の他の目的、特徴、及び利点は、非限定的な例としてのみ与えられると共に添付図面を参照して行われる以下の説明を読めば明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】従来のサイクルに従った自動車の４サイクル内燃エンジンの気筒の圧力－体積図を示す。

【図2】燃焼室内のＥＧＲ率の関数としての燃焼時間を示す。

【図3】ＥＧＲ率の関数としての点火進角の考えられる変動範囲を示す。

【図4】本発明によるトルク制御システムを備えた自動車の内燃エンジンの構造を概略的に示す。

【図5】本発明の一実施形態による制御システムにより実施されるトルク制御方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0045】

図４に示す例において、内燃エンジン６は、３つの直列の気筒７、新気用吸気マニホルド８、排気マニホルド９、及びターボ過給システム又はターボチャージャ１０を非限定的に備える。

【0046】

気筒７には、吸気マニホルド８又は吸気分配器を介して空気が供給され、吸気マニホルド８自体には、エアフィルタ１２を設けた管１１及びエンジン６のターボチャージャ１０により空気が供給される。

【0047】

ターボチャージャ１０は、同一の体積流量に対してエンジン６の気筒７に導入される空気の量（質量流量）を増加させることを目的として、排気ガスにより駆動されるタービン１０ａと、タービン１０ａと同じ軸に取り付けられてエアフィルタ１２により分配された空気を圧縮するコンプレッサ１０ｂとを本質的に含む。

【0048】

タービン１０ａは、「可変容量」型とすることができ、すなわち、排気ガスから取り込まれるエネルギーの量、ひいては過給圧を変調するためにタービンインペラに可変傾斜ベーンが設けられる。代替として、本発明は、固定容量のタービン１０ａを用いてもよい。固定容量のタービン１０ａの使用の場合（図示せず）、タービン１０ａにより取り込まれるエネルギー量は、タービン１０ａに関連するバイパス回路に取り付けられた排気排出弁を用いて、タービンを通過する排気ガス流量の割合を調整することにより調整される。

【0049】

したがって、内燃エンジン６は、吸気回路Ｃａ及び排気回路Ｃｅを備える。

【0050】

吸気回路Ｃａは、空気循環方向の上流から下流に向かって、
－エアフィルタ１２又はエアボックス、
－エアフィルタ１２の下流の吸気管１１に配置され、エンジン６に入る空気流の実際値を測定するよう構成された流量計１３、
－吸気弁１４、
－後述するように、新吸気ガス及び還流排気ガスを低圧で圧縮するよう構成されたターボチャージャ１０のコンプレッサ１０ｂ、
－スロットルハウジング１５又はエンジンの吸気弁、
－新気と再循環ガスとの混合物に対応する吸気ガスをコンプレッサ１０ｂでの圧縮後に冷却するよう構成された熱交換器１６、及び
－吸気マニホルド８
を含む。

【0051】

コンプレッサは、例えば車両の運転者がアクセルペダルから足を急に離した場合にコンプレッサ１０ｂとスロットルハウジング１５との間に位置する圧縮空気がコンプレッサ１０ｂを通過してこれを劣化させるのを防止するために、スロットルハウジング１５の急閉の場合に開く吸気逃し弁１７を備えたバイパス回路に関連付けられる。

【0052】

排気回路Ｃｅは、既燃ガス流方向の上流から下流に向かって、
－排気マニホルド９、
－通過する排気ガスからエネルギーを引き出すよう構成され、吸気ガスの圧縮のためにその膨張エネルギーを共通の軸を介してコンプレッサ１０ｂに伝達する、ターボチャージャ１０のタービン１０ａ、及び
－エンジン燃焼ガス除害システム１８
を含む。

【0053】

排気マニホルド９に関して、これは、燃焼からの排気ガスを回収し、ターボチャージャ１０のタービン１０ａに通じる排気ダクト１９とタービン１０ａの下流に取り付けられた排気ライン２０とを介して外部に排出する。

【0054】

エンジン６は、部分排気再循環（ＥＧＲ）回路２１をさらに備える。

【0055】

この回路２１は、ここでは非限定的に、「ＬＰ ＥＧＲ」と呼ばれる低圧排気再循環回路である。これは、上記タービン１０ａの下流、特にガス除害システム１８の下流の排気ライン２０に接続され、ターボチャージャ１０のコンプレッサ１０ｂの上流、特に流量計１３の下流の新気供給ライン１１に排気ガスを戻す。流量計１３は、新気流量のみを測定する。

【0056】

図示のように、この再循環回路２１は、還流ガスの循環方向に、クーラ２１ａ、フィルタ２１ｂ、及びエンジンの吸気口に還流される低圧排気ガスの流量を調節するよう構成された「Ｖ ＥＧＲ ＢＰ」弁２１ｃを含む。「Ｖ ＥＧＲ ＬＰ」弁２１ｃは、クーラ２１ａ及びフィルタ２１ｂの下流且つコンプレッサ１０ｂの上流に配置される。

【0057】

排気回路と吸気回路との間の真空が不十分な場合に、吸気弁１４を用いてＬＰ ＥＧＲ回路に低圧排気ガス流を循環させることもできることに留意されたい。この場合、弁１４を閉じると下流が真空となり、ＬＰ ＥＧＲ回路からのガスを吸引することができる。

【0058】

エンジン燃焼排ガス除害システム１８は、電気的に加熱可能な直列の２つの三元触媒２２ａ、２２ｂを含む第１後処理装置２２を含み、少なくとも１つの第１酸素プローブ２３が第１後処理装置２２の上流に取り付けられる。

【0059】

上流の第１酸素プローブ２３は、概して、エンジン内の混合気のリッチネスの値を閉ループで設定値、例えば化学量論比の混合気に対応する値１付近に調節する働きをする。

【0060】

さらに、リッチネス調節ループの設定値を補正することができるように、特に第１除害装置２２内に貯蔵される酸素量を調整する目的で、例えば２値又は比例型の任意選択的な第２酸素プローブ２４を、第１後処理装置の下流に取り付けることができる。

【0061】

ガス除害システム１８は、ここでは微粒子フィルタである第２後処理装置２５と第３後処理装置２６、例えば三元触媒とをさらに含む。ガス除害システム１８は、例えば診断目的で第２装置２５の下流に取り付けられた例えば２値型の第３酸素プローブ２７も含み得る。

【0062】

エンジン６は、燃料タンク（図示せず）から各気筒７にガソリンを直接注入する燃料インジェクタ（符号なし）を例えば含む燃料回路に関連付けられる。

【0063】

さらに、エンジン６は、内燃エンジンの種々の要素をエンジンの種々の場所のセンサが収集したデータに基づいて制御するよう構成されたコンピュータ２８を含む。

【0064】

コンピュータ２８は、計算モジュール２９、測定モジュール３０、及び制御モジュール３１からなる。

【0065】

火花点火エンジンでは、エンジンの回転数－負荷動作点は、空気量、ＬＰ ＥＧＲ吸気口に還流される排気ガス量、及び燃料量を特に調整することによりエンジンコンピュータ２８により調整される。「量」は、ここでは質量流量を意味する。

【0066】

上述のような従来のサイクル内燃エンジンにより行われるトルク制御方法４０を、次に図５を参照して説明する。方法４０により、ギアボックスの変速に必要な値に達するためにエンジンが発生するトルクの値を制御することが可能である。

【0067】

ギアボックスの変速は、コンピュータ２８により、又は運転者により、例えばギアシフトレバーの操作により開始することができる。

【0068】

例えば、運転者の意思とは無関係に変速を決定する自動ギアボックスの場合、コンピュータ２８が実施する方策は、等しい出力でエンジンの消費率を低減するために、現在のトルクとは異なるトルクを有するエンジンの動作点でギア比を変更することにあり得る。

【0069】

第１ステップ４１において、コンピュータ２８は、このような変速を行うことを検出し、変速時にギアボックスに必要なトルクＣ＿ｔａｒｇｅｔの超過すべきでない値を求めるようギアボックス制御システムに要求する。

【0070】

ギアボックス入力軸に伝達されるトルクを発生するのが唯一モータである場合、Ｃ＿ｔａｒｇｅｔの値は実質的にゼロであり得る。代替として、熱機関のトルクを補償するためにギアボックス入力軸に負のトルクを付与する電気機械と組み合わせてエンジンがハイブリッド車両に取り付けられる場合、これは僅かに高い値となり得る。このようなハイブリッド駆動装置は、例えば仏国特許出願公開第３０２２４９５号に開示されている。

【0071】

次のステップ４２において、コンピュータ２８は、エンジンがその現在の動作点からの進角の後退の実行により、燃焼不安定を生じることなく発生することができるトルクの最小値Ｃ＿ｗｉｔｈｄｒａｗａｌを求める。エンジン６の動作点は、特定の空気流量、特定のＥＧＲ率、及び最適点火進角を用いてエンジンにより付与される現在のトルクを特徴とする。所与のＥＧＲ率で、トルクＣ－ｗｉｔｈｄｒａｗａｌは、図３の対応する曲線の低閾値で表されるような燃焼安定限界に対応し、そのピークは、最適点火進角で得られる現在のトルクに対応する。

【0072】

次のステップ４３において、コンピュータ２８は、ステップ４１で求めたトルク値Ｃ＿ｔａｒｇｅｔがステップ４２で求めたトルク値Ｃ＿ｗｉｔｈｄｒａｗａｌよりも小さいか否かを調べる。

【0073】

小さくない場合、ＥＧＲ率を低下させる必要もスロットルハウジングの位置を変更する必要もなく、コンピュータ２８は、燃焼不安定を生じることなくＣ＿ｔａｒｇｅｔトルクを得るのに必要な点火進角の除去を実行するだけである（ステップ４４）。

【0074】

ステップ４１で求めたトルク値Ｃ＿ｔａｒｇｅｔがステップ４２で求めたトルク値Ｃ＿ｗｉｔｈｄｒａｗａｌよりも小さい場合、コンピュータ２８は、次のステップ４５において、現在のトルクよりも低いトルク値Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅを求めるが、これは、（例えば、バタフライハウジングを閉じることにより）導入空気量を減らすことにより得られ、これに対して進角の後退のみによりトルクＣ＿ｔａｒｇｅｔを得ることが可能となる。空気量は質量流量と理解される。コンピュータ２８は、所定の最大期間内でギア比変更後にトルクを回復させることができる所定の値に空気質量流量の減少を制限する。トルク値Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅがある場合、これは、現在のトルクの一定のＥＧＲ率に対する異なるトルク値をつなぐ、予めプログラムされてコンピュータ２８のメモリに収容された図３のもの等の曲線網に基づいて、コンピュータ２８により求められる。

【0075】

次のステップ４６において、コンピュータ２８は、このようなトルク値Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅがステップ４５で見付かったか否かを調べる。

【0076】

見付かった場合、次のステップ４７において、コンピュータ２８は、値Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅをトルク設定値に割り当て、特にバタフライハウジングを閉じることにより空気流を減らす。

【0077】

ステップ４７でのトルクＣ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅの取得後に、コンピュータ２８は、トルクＣ＿ｔａｒｇｅｔの取得を可能にする点火進角の後退を実行する（ステップ４８）。

【0078】

ギア比の変更を行った後に、コンピュータ２８は、以前の点火進角の値を調整することによりトルクを値Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅに回復させ、続いて特にスロットルハウジングを再度開くことにより空気流を増加させてギア比変更前のトルクの値を得る。

【0079】

次のステップ４９において、トルク値Ｃ＿ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅがステップ４５で見付からなかった場合、コンピュータ２８は、ゼロＥＧＲ率設定値を設定し、ＥＧＲ弁２１ｃの閉鎖を命令する（ステップ４９ａ）。ゼロ値へのＥＧＲ率の事実上の低下には、エンジン流量及び吸気口のＥＧＲ量に従って２００ｍｓ～１０００ｍｓかかる。この時間の大部分は、例えば次のギアの係合又はクラッチのスリップを含むギアボックスの準備時間に相当する。このＥＧＲ率の低下時間中に、コンピュータ２８は、新たなＥＧＲ率に従って進角の後退のみにより達成可能な最小トルクを高頻度で再評価する（ステップ４９ｂ）。

【0080】

例えば、コンピュータ２８は、ＥＧＲ弁を閉じ始めた後に、気筒に実際に入るＥＧＲ率の値を求める。ＥＧＲ弁を通る流量の値は、サンブナン方程式、ＥＧＲ弁２１ｃと気筒７との間の距離を考慮するために適用される遅延時間、及びこの関係式からのエンジン充填モデルから計算される。

【0081】

【数2】

【0082】

式中、η_ｒｄｖｌは、無次元での体積効率又は「充填」を意味し、
Ｑ_ｗｏｒｄは、ｋｇ／ｓでの実際に入る総質量流量を指し、
Ｎは、回転／分での回転数であり、
Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔは、ｍ^３でのエンジンの変位を意味し、
Ｐ_{ｃｏｌｌａｒ}は、Ｐａでの吸気マニホルド内の圧力を意味し、
Ｔ_{ｃｏｌｌａｒ}は、Ｋでの吸気マニホルド内の温度を示し、
Ｒは、約２８７．０５８Ｊ／ｋｇ×Ｋに等しい空気の理想気体の質量定数である。

【0083】

換言すれば、コンピュータ２８は、現時点のモータ内のＥＧＲ流量が現時点から遅延時間の値だけ離れた前時点の弁を通る流量に等しいとみなす。ＥＧＲ率がゼロ値まで低下する間に、コンピュータ２８は、燃焼不安定を生じることなくトルクＣ＿ｔａｒｇｅｔを得るのに必要な点火進角の除去を実行する（ステップ４９ｃ）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】