于冷卻EGR的EGR冷卻設(shè)備19。在EGR冷卻設(shè)備19 的下游配備有用于控制EGR流量的EGR閥22。組裝有用于檢測EGR閥22的上游部的EGR 的溫度的溫度傳感器20、用于檢測EGR閥22的上游部的壓力的壓力傳感器21。本實(shí)施方 式的系統(tǒng)如圖1所示具備ECU (Electronic Control Unit，電子控制單元）23。在ECU23 連接有上述的各種傳感器和各種致動(dòng)器。節(jié)流閥3、燃料噴射閥7、帶有可變機(jī)構(gòu)的吸排氣 閥8以及10、EGR閥22等的致動(dòng)器被E⑶23控制。再有，基于從上述的各種傳感器輸入的 信號(hào)，檢測內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)在由ECU23決定的時(shí)刻火花塞12進(jìn)行點(diǎn)火。
[0037] 圖2是說明對(duì)內(nèi)燃機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度和負(fù)載的EGR控制的方法的圖。在低旋轉(zhuǎn)速度 和低負(fù)載條件下，通過由吸排氣相位可變閥導(dǎo)入內(nèi)部EGR，從而降低泵損失。在中負(fù)載以上 的負(fù)載條件下，通過導(dǎo)入由EGR冷卻設(shè)備冷卻的外部EGR，從而降低爆震的發(fā)生頻度或排氣 溫度。由于沒有必要進(jìn)行將排氣溫度降低效果作為目的的燃料增量控制，因此，能夠降低燃 費(fèi)。
[0038] 圖3是說明由圖2中的旋轉(zhuǎn)速度一定得到的相對(duì)于負(fù)載方向的變化(A - B)的節(jié) 流閥開度、EGR閥開度、吸排氣閥相位的設(shè)定方法、基于其變化的吸氣壓力和EGR率的變化 的圖。在低負(fù)載區(qū)域，通過使吸氣閥相位延遲角化，從而能夠降低實(shí)效壓縮比并且能夠通過 降低向筒內(nèi)的吸入負(fù)壓來降低泵損失。另外，與此同時(shí)使排氣關(guān)閉角延遲角化，對(duì)內(nèi)部EGR 進(jìn)行增量，從而降低泵損失。另一方面，在中負(fù)載以上條件下，使排氣關(guān)閉角進(jìn)角化到上死 點(diǎn)附近，以減少內(nèi)部EGR并且保持總EGR率的方式，增加 EGR閥開度，并增加外部EGR。外部 EGR使由EGR冷卻設(shè)備冷卻的排氣回流，因此，能夠通過爆震以及排氣溫度的降低來降低燃 費(fèi)。
[0039] 圖4是說明使用基于氣流傳感器的檢測值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的空氣量來控制 內(nèi)燃機(jī)的方法的流程的圖。在該方法中，在步驟401中，使用氣流傳感器來檢測節(jié)流閥通過 空氣流量。在步驟402中，基于節(jié)流閥通過空氣流量以及被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量，運(yùn)算 出入吸氣管內(nèi)的空氣量的收支，運(yùn)算吸氣管內(nèi)的溫度以及壓力。在步驟403中，基于吸氣管 內(nèi)的溫度以及壓力，運(yùn)算被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量。在步驟404中，基于被吸入到氣筒內(nèi) 的空氣流量來控制燃料噴射。在步驟405中，基于被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量來控制點(diǎn)火 時(shí)刻。根據(jù)該方法，基于氣流傳感器的實(shí)測值來控制燃料噴射或點(diǎn)火時(shí)刻，因此，相對(duì)于內(nèi) 燃機(jī)的狀態(tài)變化能夠?qū)崿F(xiàn)健壯的控制。另一方面，在氣流傳感器中存在檢測延遲，因此，如 果不對(duì)檢測結(jié)果實(shí)施延遲補(bǔ)償，則存在在內(nèi)燃機(jī)的過渡時(shí)控制精度發(fā)生劣化的問題。
[0040] 圖5是說明使用基于壓力傳感器的檢測值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的空氣量來控制 內(nèi)燃機(jī)的方法的流程的圖。在該方法中，在步驟501中，使用配備于節(jié)流閥下游的壓力傳感 器來檢測吸氣壓力。在步驟502中，基于吸氣壓力來控制被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量。在 步驟503中，基于被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量來控制燃料噴射。在步驟504中，基于被吸入 到氣筒內(nèi)的空氣流量來控制點(diǎn)火時(shí)刻。根據(jù)該方法，由于壓力傳感器與氣流傳感器相比較 響應(yīng)性高，因此，即使相對(duì)于檢測結(jié)果不實(shí)施延遲補(bǔ)償，也不會(huì)看到在內(nèi)燃機(jī)的過渡時(shí)控制 精度的劣化。另一方面，從吸氣管的壓力、將流入到氣筒內(nèi)的空氣量進(jìn)行換算，因此，存在如 果內(nèi)燃機(jī)的狀態(tài)發(fā)生變化則控制精度發(fā)生劣化的問題。
[0041] 圖6是說明使用基于氣流傳感器的檢測值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的第一空氣量以 及基于壓力傳感器的檢測值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的第二空氣量來控制內(nèi)燃機(jī)的方法的流 程的圖。在該方法中，在步驟601中，進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定判定。如果判定為穩(wěn)定狀態(tài)，則在 步驟602中，使用氣流傳感器來檢測節(jié)流閥通過空氣流量。在步驟603中，基于節(jié)流閥通過 空氣流量以及被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量，運(yùn)算出入吸氣管內(nèi)的空氣量的收支，并運(yùn)算吸 氣管內(nèi)的溫度以及壓力。在步驟604中，基于吸氣管內(nèi)的溫度以及壓力，運(yùn)算被吸入到氣筒 內(nèi)的第一空氣流量。另一方面，如果判定為過渡狀態(tài)，則在步驟605中，使用在節(jié)流閥下游 配備的壓力傳感器來檢測吸氣壓力。在步驟606中，基于吸氣壓力來運(yùn)算被吸入到氣筒內(nèi) 的第二空氣流量。在步驟607中，基于被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量來控制燃料噴射。在步 驟608中，基于被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量來控制點(diǎn)火時(shí)刻。根據(jù)該方法，在穩(wěn)定時(shí)基于氣 流傳感器的實(shí)測值來控制燃料噴射或點(diǎn)火時(shí)刻，因此，相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)健壯 的控制。再有，在過渡時(shí)基于由響應(yīng)性高的壓力傳感器檢測的吸氣壓力來運(yùn)算被吸入到氣 筒內(nèi)的空氣流量，因此，能夠防止過渡時(shí)的精度劣化。然而，由于是使由在穩(wěn)定狀態(tài)和過渡 狀態(tài)下不同的方法運(yùn)算的空氣流量對(duì)應(yīng)于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行切換的結(jié)構(gòu)，因此，在切換時(shí)產(chǎn)生 階差，從而存在控制精度發(fā)生劣化的問題。
[0042] 圖7是說明本發(fā)明中所執(zhí)行的內(nèi)燃機(jī)的控制方法的流程的圖。在該方法中，在步 驟701中，使用在節(jié)流閥下游配備的壓力傳感器來檢測吸氣壓力。在步驟702中，基于所檢 測的吸氣壓力來運(yùn)算節(jié)流閥通過流量。在步驟703中，使用氣流傳感器檢測節(jié)流閥通過流 量。在步驟704中，根據(jù)基于吸氣壓力檢測值運(yùn)算的節(jié)流閥通過流量以及使用氣流傳感器 檢測的節(jié)流閥通過流量，依次同定節(jié)流閥的流量特性以及氣流傳感器的傳感器特性?；?同定的結(jié)果，依次修正基于吸氣壓力檢測值運(yùn)算的節(jié)流閥通過流量以及使用氣流傳感器檢 測的節(jié)流閥通過流量。在此，所謂節(jié)流閥的流量特性，是節(jié)流閥的流量系數(shù)。節(jié)流閥的流量 系數(shù)是將內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以及閥開度作為參數(shù)的函數(shù)或者表格，在每個(gè)內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速 度以及閥開度的水準(zhǔn)同定流量系數(shù)，使用同定結(jié)果來更新所述流量系數(shù)的函數(shù)或者表格。 另外，所謂氣流傳感器的傳感器特性，是時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)是將流量作為參數(shù)的函數(shù)或者 表格，在每個(gè)流量同定時(shí)間常數(shù)，使用同定結(jié)果來更新所述時(shí)間常數(shù)的函數(shù)或者表格。在步 驟705中，基于依次修正的節(jié)流閥通過流量以及流入到氣筒內(nèi)的空氣流量，實(shí)施收支運(yùn)算， 運(yùn)算吸氣管內(nèi)的壓力以及溫度。在步驟706中，基于運(yùn)算的吸氣管內(nèi)的壓力以及溫度，運(yùn) 算流入到氣筒內(nèi)的空氣流量。在步驟707中，基于被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量，控制燃料噴 射。在步驟708中，基于被吸入到氣筒內(nèi)的空氣流量，控制點(diǎn)火時(shí)刻。根據(jù)該方法，過渡時(shí) 的氣筒流入空氣量運(yùn)算的響應(yīng)性被限速于壓力傳感器的響應(yīng)性，因此，在過渡時(shí)能夠沒有 延遲地運(yùn)算筒流入空氣量。另外，即使由于堆積物的附著等而使節(jié)流閥的流量特性發(fā)生變 化，也可以使用由氣流傳感器直接檢測的吸氣流量來修正節(jié)流閥的流量特性，因此，穩(wěn)定時(shí) 的氣筒流入空氣量運(yùn)算精度的健壯性高。再有，不論過渡或穩(wěn)定，由于依次修正節(jié)流閥的流 量特性或氣流傳感器的傳感器特性的變化，因此，在過渡和穩(wěn)定的切換時(shí)不產(chǎn)生階差。在排 氣再循環(huán)或可變閥的動(dòng)作時(shí)能夠?qū)嵤┥鲜鲂拚?，并且能夠適用于具備排氣再循環(huán)裝置或可 變閥機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中。因此，即使是在具備排氣再循環(huán)裝置或可變閥機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)的過渡 時(shí)，也可以精度良好地執(zhí)行燃料噴射或點(diǎn)火時(shí)刻的控制。在此，說明同定節(jié)流閥流量特性 (流量系數(shù)）以及氣流傳感器特性(時(shí)間常數(shù)）的算法。節(jié)流閥流量能夠由式（1)求得。
[0043]
[0044]
[0045]
[0046] 在此，μ th是節(jié)流閥的流量系數(shù)，Ath是節(jié)流閥的開口面積，κ是比熱比，R是氣體 常數(shù)。另一方面，如果假定為氣流傳感器延遲行為能夠由一次延遲要素近似的話，則能夠使 用將氣流傳感器的檢測值作為輸入的一次進(jìn)展要素并由式（2)來運(yùn)算真的節(jié)流閥流量。
[0047]
[0048] 在此，Tafs是氣流傳感器的時(shí)間常數(shù)，At是取樣時(shí)間。如果式（1)和式（2)相等， 則得到下述關(guān)系。
[0049]
[0050] 在此，k是步驟數(shù)。如果整理式（3)，則得到式（4)所示那樣的聯(lián)立方程式。
[0051] X(k) = Φ (k)τ Θ (k) …式（4)
[0052]
[0053] 基于式（4)，使用考慮了忘卻要素的逐次最小二乘算法來同定節(jié)流閥流量系數(shù)以 及氣流傳感器的時(shí)間常數(shù)。[0054] X(k) = ΦT(k) · Θ (k) + ε (k)…式（5)
[0055]
[0056]
[0057] 在此，λ是忘卻要素，通常設(shè)定在0.97到0.995之間。通過反復(fù)運(yùn)算式（5)，從而 依次更新Θ (k)，由Θ (k)能夠求得節(jié)流閥流量系數(shù)yth以及氣流傳感器的時(shí)間常數(shù)Tafs。 在本發(fā)明中，在依次同定的參數(shù)中，選擇節(jié)流閥流量系數(shù)，但是，本發(fā)明并不限定于此，即使 在節(jié)流閥流量系數(shù)中設(shè)定壓損系數(shù)，也可以實(shí)現(xiàn)相同的效果。另外，在氣流傳感器檢測延遲 的近似中假定了一次延遲，但是，也可以設(shè)定無用時(shí)間或二次延遲系以上的函數(shù)。
[0058] 圖8是說明在計(jì)量空氣以及EGR中所需要的吸氣管內(nèi)流動(dòng)的模型的圖。節(jié)流閥的 空氣流量能夠由安裝于節(jié)流閥的上游的氣流傳感器2直接檢測。另一方面，基于由安裝于 節(jié)流閥的下游的壓力傳感器5檢測的吸氣壓力、由內(nèi)置于氣流傳感器的溫度傳感器檢測的 吸氣溫度、節(jié)流閥開度，能夠使用上述式（1)來運(yùn)算節(jié)流閥流量。在EGR閥的上游安裝有檢 測EGR的溫度的EGR溫度傳感器、檢測EGR的壓力的