内燃机的控制装置.pdf

本发明提供一种内燃机的控制装置，该内燃机具有设置在进气通道内的节气门。根据内燃机转速计算全开吸入空气量，该全开吸入空气量是与使节气门全开的状态对应的吸入空气量，根据全开吸入空气量以及进气压力计算与内燃机的废气没有回流到燃烧室的状态对应的理论吸入空气量。检测或者估计内燃机的吸入空气量，计算经由蒸发燃料通道供给到进气通道的蒸发燃料混合气体量。通过采用蒸发燃料混合气体量校正吸入空气量，计算吸入气体量，并采用理论吸入空气量以及吸入气体量计算废气回流率。使用计算出的废气回流率控制内燃机。

权利要求书一种内燃机的控制装置，该内燃机具有设置在进气通道内的节气门；以及将蒸发燃料混合气体供给到所述进气通道的蒸发燃料通道，所述蒸发燃料混合气体是在向所述内燃机供给燃料的燃料箱内产生的蒸发燃料和空气的混合气体，该内燃机的控制装置的特征在于，其具有：
转速检测单元，其检测所述内燃机的转速；
进气压力检测单元，其检测所述内燃机的进气压力；
全开吸入空气量计算单元，其根据所述内燃机的转速计算全开吸入空气量，该全开吸入空气量是与所述节气门全开的状态对应的吸入空气量；
理论吸入空气量计算单元，其根据所述全开吸入空气量以及所述进气压力计算与所述内燃机的废气没有回流到燃烧室的状态对应的理论吸入空气量；
吸入空气量取得单元，其检测或者估计所述内燃机的吸入空气量；
蒸发燃料混合气体量计算单元，其计算经由所述蒸发燃料通道供给到所述进气通道的蒸发燃料混合气体量；
吸入气体量计算单元，其通过使用所述蒸发燃料混合气体量校正所述吸入空气量，计算吸入气体量；以及
废气回流率计算单元，其采用所述理论吸入空气量以及吸入气体量计算废气回流率，
该控制装置使用所述废气回流率来控制所述内燃机。
根据权利要求1所述的控制装置，其中，
该控制装置还具有：最佳点火正时计算单元，其根据所述废气回流率计算使所述内燃机的输出最大的最佳点火正时；点火正时控制单元，其使用所述最佳点火正时控制所述内燃机的点火正时。
根据权利要求2所述的控制装置，其中，该控制装置还具有：
蒸发燃料浓度计算单元，其计算所述蒸发燃料混合气体中的蒸发燃料浓度；
二次新气体量计算单元，其根据所述蒸发燃料混合气体量和蒸发燃料浓度，计算所述蒸发燃料混合气体中的新气体量作为二次新气体量；以及
校正吸入空气量计算单元，其通过使用所述二次新气体量校正所述吸入空气量，计算校正吸入空气量，
所述点火正时控制单元具有爆震临界点火正时计算单元，该爆震临界点火正时计算单元根据所述废气回流率和校正吸入空气量计算与所述内燃机中的爆震的发生临界对应的爆震临界点火正时，所述点火正时控制单元使用所述最佳点火正时或者爆震临界点火正时中的滞后侧的点火正时进行所述点火正时的控制。
根据权利要求3所述的控制装置，其中，
所述内燃机具有改变进气门的动作相位的进气门动作相位变更机构，
所述点火正时控制单元具有校正单元，该校正单元根据所述动作相位校正所述爆震临界点火正时。
根据权利要求4所述的控制装置，其中，
所述校正单元根据所述动作相位计算所述内燃机的实效压缩比，根据该实效压缩比校正所述爆震临界点火正时。
根据权利要求1至5中的任一项所述的控制装置，其中，该控制装置还具有：
节气门开度检测单元，其检测所述节气门的开度；以及
有效开度计算单元，其根据所述内燃机的转速计算所述进气压力相对于所述节气门开度的增大的增大率为预定增大率以下的所述节气门的有效开度，
所述废气回流率计算单元在所述节气门开度为所述有效开度以上时，将所述废气回流率设为“0”。
一种内燃机的控制方法，该内燃机具有设置在进气通道内的节气门；以及将蒸发燃料混合气体供给到所述进气通道的蒸发燃料通道，所述蒸发燃料混合气体是在向所述内燃机供给燃料的燃料箱内产生的蒸发燃料和空气的混合气体，该内燃机的控制方法的特征在于，其具有以下步骤：
a）检测所述内燃机的转速；
b）检测所述内燃机的进气压力；
c）根据所述内燃机的转速计算全开吸入空气量，该全开吸入空气量是与所述节气门全开的状态对应的吸入空气量；
d）根据所述全开吸入空气量以及所述进气压力计算与所述内燃机的废气没有回流到燃烧室的状态对应的理论吸入空气量；
e）检测或者估计所述内燃机的吸入空气量；
f）计算经由所述蒸发燃料通道供给到所述进气通道的蒸发燃料混合气体量；
g）通过使用所述蒸发燃料混合气体量校正所述吸入空气量，计算吸入气体量；以及
h）使用所述理论吸入空气量以及吸入气体量计算废气回流率；以及
i）使用所述废气回流率控制所述内燃机。
根据权利要求7所述的控制方法，其中，
所述步骤i）包含以下步骤：
j）根据所述废气回流率计算使所述内燃机的输出最大的最佳点火正时；
k）使用所述最佳点火正时控制所述内燃机的点火正时。
根据权利要求8所述的控制方法，其中，该控制方法还具有以下步骤：
l）计算所述蒸发燃料混合气体中的蒸发燃料浓度；
m）根据所述蒸发燃料混合气体量和蒸发燃料浓度，计算所述蒸发燃料混合气体中的新气体量作为二次新气体量；以及
n）通过使用所述二次新气体量校正所述吸入空气量，计算校正吸入空气量，
所述步骤k）包含以下步骤：
o）根据所述废气回流率和校正吸入空气量计算与所述内燃机中的爆震的发生临界对应的爆震临界点火正时，
使用所述最佳点火正时或者爆震临界点火时中的滞后侧的点火正时进行所述点火正时的控制。
根据权利要求9所述的控制方法，其中，
所述内燃机具有改变进气门的动作相位的进气门动作相位变更机构，
所述步骤k）还包含以下步骤：p）根据所述动作相位校正所述爆震临界点火正时。
根据权利要求10所述的控制方法，其中，
所述步骤p）包含以下步骤：
q）根据所述动作相位计算所述内燃机的实效压缩比；以及
r）根据该实效压缩比校正所述爆震临界点火正时。
根据权利要求7至11中的任一项所述的控制方法，其中，该控制方法还具有以下步骤：
s）检测所述节气门的开度；
t）根据所述内燃机的转速计算所述进气压力相对于所述节气门开度的增大的增大率为预定增大率以下的所述节气门的有效开度，
在所述步骤h）中，所述节气门开度为所述有效开度以上时，将所述废气回流率设为“0”。

说明书内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，尤其涉及根据废气回流率进行控制的内燃机的控制装置，其中，该废气回流率表示吸入到内燃机的燃烧室的气体中包含的废气（燃烧气体）的比例。
背景技术
专利文献1中示出了这样的内燃机的控制装置：计算燃烧后残留在燃烧室内的燃烧气体的残留率、即残留气体率（内部废气回流率），并根据残留气体率控制点火正时。通过该控制装置，根据内燃机转速、阀溢流量（进气门的开阀期间与排气门的开阀期间的重叠期间）、进气压力、废气温度以及吸入空气量，计算残留气体率。
此外，在具有废气回流机构的内燃机的控制装置中，以往一直使用根据废气回流控制阀的开度使用映射图计算废气回流率的方法，其中，该映射图用于计算废气回流率（外部废气回流率）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003‑269306号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1所示的残留气体率的计算方法中存在以下问题：用于计算的参数较多，表和映射图的设定工作量较多。此外，在用于计算外部废气回流率的以往的方法中，与各种内燃机运转状态相对应地需要许多映射图。因此，由于同时考虑内部废气回流以及外部废气回流后计算废气回流率，因此需要更多的表和映射图，设定工作量变得庞大。
本发明着眼于此问题点而完成，其目的在与提供一种内燃机的控制装置，该控制装置能够以比较简单的方法计算与内燃机运转状态相对应的准确的废气回流率。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明提供一种内燃机的控制装置，该内燃机具有设置在进气通道（2）内的节气门（3）；以及将蒸发燃料混合气体供给到所述进气通道（2）的蒸发燃料通道（25），所述蒸发燃料混合气体是在向所述内燃机供给燃料的燃料箱内产生的蒸发燃料和空气的混合气体。该控制装置具有：转速检测单元，其检测所述内燃机的转速（NE）；进气压力检测单元，其检测所述内燃机的进气压力（PBA）；全开吸入空气量计算单元，其根据所述内燃机转速（NE）计算与使所述节气门（3）全开的状态对应的吸入空气量、即全开吸入空气量（GAWOT）；理论吸入空气量计算单元，其根据所述全开吸入空气量（GAWOT）以及所述进气压力（PBA）计算与所述内燃机的废气没有回流到燃烧室的状态对应的理论吸入空气量（GATH）；吸入空气量取得单元，其检测或者估计所述内燃机的吸入空气量（GAIRCYL）；蒸发燃料混合气体量计算单元，其计算经由所述蒸发燃料通道（25）供给到所述进气通道（2）的蒸发燃料混合气体量（GPGC）；吸入气体量计算单元，其通过使用所述蒸发燃料混合气体量（GPGC）校正所述吸入空气量（GAIRCYL），计算吸入气体量（GINGASCYL）；以及废气回流率计算单元，其采用所述理论吸入空气量（GATH）以及吸入气体量（GINGASCYL）计算废气回流率（REGRT），使用所述废气回流率（REGRT）控制所述内燃机。
根据该结构，根据内燃机转速计算全开吸入空气量，该全开吸入空气量是与使节气门全开的状态对应的吸入空气量，根据全开吸入空气量以及进气压力计算与完全不存在废气回流的状态对应的理论吸入空气量。并且计算经由蒸发燃料通道供给到进气通道的蒸发燃料混合气体量，通过使用蒸发燃料混合气体量校正吸入空气量来计算吸入气体量，采用计算出的吸入气体量以及理论吸入空气量计算废气回流率，并使用计算出的废气回流率控制内燃机。因此，不需要为了计算废气回流率而预先设定与各种内燃机运转状态对应的多个映射图，能够大幅度削减映射图设定工作量。并且即便大气压发生变化，也不需要与此相伴的校正计算，能够简便并且准确地计算出废气回流率。并且使用通过经由蒸发燃料通道供给到进气通道的蒸发燃料混合气体量校正的吸入气体量来计算废气回流率，因此即使在供给蒸发燃料混合气体的状态下，也能够得到正确的废气回流率。
所述控制装置优选还具有：最佳点火正时计算单元，其根据所述废气回流率（REGRT）计算使所述内燃机的输出为最大的最佳点火正时（IGMBT）；点火正时控制单元，其使用所述最佳点火正时（IGMBT）控制所述内燃机的点火正时。
根据该结构，根据废气回流率计算最佳点火正时，使用计算出的最佳点火正时进行点火正时控制。由于确认了废气回流率和最佳点火正时之间的关系不受进气门的动作相位和外部废气回流的有无的影响，因此，通过根据废气回流率设定最佳点火正时，能够简便地计算出适合于内燃机运转状态的最佳点火正时。
所述控制装置优选还具有：蒸发燃料浓度计算单元，其计算所述蒸发燃料混合气体中的蒸发燃料浓度（KAFEVACT）；二次新气体量计算单元，其计算根据所述蒸发燃料混合气体量（GPGC）和蒸发燃料浓度（KAFEVACT）计算出的所述蒸发燃料混合气体中的新气体量作为二次新气体量（GPGACYL）；以及校正吸入空气量计算单元，其通过使用所述二次新气体量校正所述吸入空气量（GAIRCYL），计算校正吸入空气量（GAIRCYLC），所述点火正时控制单元具有爆震临界点火正时计算单元，该爆震临界点火正时计算单元根据所述废气回流率（REGRT）和校正吸入空气量（GAIRCYLC）计算与所述内燃机中的爆震的发生临界对应的爆震临界点火正时（IGKNOCK），所述点火正时控制单元使用所述最佳点火正时（IGMBT）或者爆震临界点火正时（IGKNOCK）中的滞后侧的点火正时，进行所述点火正时的控制。
根据该结构，计算蒸发燃料混合气体中的蒸发燃料浓度，计算根据蒸发燃料混合气体量和蒸发燃料浓度计算出的蒸发燃料混合气体中的新气体量作为二次新气体量，通过使用该二次新气体量校正吸入空气量来计算校正吸入空气量，根据废气回流率和校正吸入空气量计算爆震临界点火正时。由于爆震临界点火正时与废气回流率的相关性较高，因此，能够根据废气回流率计算爆震临界点火正时，从而高精度地进行在能可靠地避免爆震的范围内使内燃机输出最大化的点火正时控制。此外，在经由蒸发燃料通道将蒸发燃料混合气体供给到进气通道时，吸入到汽缸的新气体量成为对吸入空气量加上蒸发燃料混合气体中的新气体量后的值，因此能够通过根据废气回流率和校正吸入空气量计算爆震临界点火正时，来提高爆震临界点火正时的计算精度。
所述内燃机优选具有改变进气门的动作相位（CAIN）的进气门动作相位变更机构（42），所述点火正时控制单元具有校正单元，该校正单元根据所述动作相位（CAIN）校正所述爆震临界点火正时（IGKNOCK）。
根据该结构，由于根据进气门的动作相位校正爆震临界点火正时，因此，在根据内燃机运转状态使进气门的动作相位变化的内燃机中，也能够得到准确的爆震临界点火正时。
所述校正单元优选根据所述动作相位（CAIN）计算所述内燃机的实效压缩比（CMPR），根据该实效压缩比（CMPR）校正所述爆震临界点火正时（IGKNOCK）。
根据该结构，根据进气门动作相位计算内燃机的实效压缩比，根据该实效压缩比校正爆震临界点火正时。由于爆震临界点火正时取决于实效压缩比而发生变化，因此，通过根据进气门动作相位计算实效压缩比，并根据该实效压缩比校正爆震临界点火正时，能够进行更准确的校正。
所述控制装置优选还具有：节气门开度检测单元，其检测所述节气门的开度（TH）；以及有效开度计算单元，其根据所述内燃机的转速（NE）计算所述进气压力（PBA）相对于所述节气门开度（TH）的增大的增大率为预定增大率以下的所述节气门的有效开度（THEFCT），所述废气回流率计算单元在所述节气门开度（TH）在所述有效开度（THEFCT）以上时，将所述废气回流率（REGRT）设为“0”。
通过权利要求6所述的发明，根据内燃机转速计算节气门的有效开度，在检测出的节气门开度为有效开度以上时，废气回流率设定为“0”。进行急加速时，实际供给到汽缸的空气量的增大比进气压力的增大延迟，其中，在急加速时，在内燃机的低旋转状态下节气门开度急剧增大。因此，使用吸入空气量和理论吸入空气量（根据进气压力计算出）计算废气回流率时，计算误差变大。由于在检测出的节气门开度为有效开度以上时，实际的废气回流率几乎为“0”，因此，通过将废气回流率设定为“0”，能够更准确地使实际的废气回流率近似。因此，通过使用如此计算出的废气回流率进行内燃机控制（点火正时控制、燃料供给量控制），能够防止急加速过度运转状态下的不恰当的控制，并防止爆震的发生或者废气特性的恶化。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的结构的图。
图2是示出图1所示的阀动作特性变更装置的概略结构的图。
图3是示出进气门的动作相位的变化的图。
图4是用于说明全废气回流率（REGRT）的计算方法的图。
图5是用于说明相对于大气压的变化的理论全开空气量（GAWOT）的变化的图。
图6是用于说明进气温度校正的图。
图7是示出全废气回流率（REGRT）与最佳点火正时（IGMBT）之间的关系的图。
图8是示出质量燃烧比例（RCMB）的推移的图。
图9是示出全废气回流率（REGRT）与EGR爆震校正量（DEGRT）之间的关系的图。
图10是计算全废气回流率的处理（第一实施方式）的流程图。
图11是控制蒸发燃料混合气体的流量的处理的流程图。
图12是在图11的处理中执行的PGCMD计算处理的流程图。
图13是计算蒸发燃料浓度系数（KAFEVACT）的处理的流程图。
图14是计算点火正时（IGLOG）的处理的流程图。
图15是在图14的处理中执行的IGKNOCK计算处理的流程图。
图16是在图15的处理中执行的GAIRCYLC计算处理的流程图。
图17是用于说明在图15的处理中参照的表以及映射图的设定的图。
图18是用于说明实效压缩比（CMPR）的计算方法的图。
图19是示出填充效率（ηc）与基本爆震临界点火正时（IGKNOCKB）之间的关系的图。
图20是用于说明第一实施方式中的问题的时间图。
图21是用于说明有效节气门开度（THEFCT）的图。
图22是计算全废气回流率的处理（第二实施方式）的流程图。
图23是示出在图22的处理中参照的表的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
图1是示出本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的结构的图，图2是示出阀动作特性变更装置的结构的图。在图1中，例如具有4个汽缸的内燃机（以下，仅称作“发动机”）1具有进气门、排气门以及驱动进气门和排气门的凸轮，同时具有阀动作特性变更装置40，该阀动作特性变更装置40具有作为凸轮相位变更机构的阀动作特性变更机构42，该凸轮相位变更机构连续地变更驱动进气门的凸轮的、以曲柄轴旋转角度为基准的动作相位。由阀动作特性变更机构42变更驱动进气门的凸轮的动作相位，并变更进气门的动作相位。
发动机1的进气通道2中配置有节气门3。此外，用于检测节气门开度TH的节气门开度传感器4与节气门3联结，其检测信号被供给到电子控制单元（以下，称为“ECU”）5。驱动节气门3的致动器7与节气门3连接，致动器7由ECU5控制其动作。
进气通道2中设置有检测发动机1的吸入空气流量GAIR的吸入空气流量传感器13。吸入空气流量传感器13的检测信号被供给到ECU5。
在进气通道2的节气门3的下游侧连接有蒸发燃料通道25，蒸发燃料通道25与未图示的过滤罐连接。蒸发燃料通道25中设置有控制蒸发燃料和空气的混合气体（蒸发燃料混合气体，以下称作“净化气体”）的流量的净化控制阀26。净化控制阀26由ECU5控制其动作。过滤罐储藏在向发动机1供给燃料的燃料箱内产生的蒸发燃料，在打开净化控制阀26时，从过滤罐经由蒸发燃料通道25将净化气体供给到进气通道2。
在排气通道21与进气通道2之间设置有废气回流通道22，废气回流通道22在节气门3的下游侧与进气通道2连接。废气回流通道22中设置有控制废气回流量的废气回流控制阀23，废气回流控制阀23由ECU5控制其动作。
排气通道21中安装有氧浓度传感器24（以下称作“LAF传感器24”），该氧浓度传感器24将与废气中的氧浓度（空燃比）大致成比例的检测信号供给到ECU5。
燃料喷射阀6按照各汽缸被设置在发动机1与节气门3之间且进气通道2的未图示的进气门的稍靠上游侧，各喷射阀与未图示的燃料泵连接的同时，与ECU5电连接并通过来自该ECU5的信号控制燃料喷射阀6的开阀时间。
发动机1的各汽缸的火花塞15与ECU5连接，ECU5将点火信号供给到火花塞15，进行点火正时控制。
在节气门3的下游安装有检测进气压力PBA的进气压力传感器8以及检测进气温度TA的进气温度传感器9。此外，在发动机1的主体中安装有检测发动机冷却水温TW的发动机冷却水温传感器10。这些传感器的检测信号被供给到ECU5。
检测发动机1的曲柄轴（未图示）的旋转角度的曲柄角度位置传感器11以及检测固定有凸轮的凸轮轴的旋转角度的凸轮角度位置传感器12与ECU5连接，与曲柄轴的旋转角度以及凸轮轴的旋转角度对应的信号被供给到ECU5，其中，上述凸轮驱动发动机1的进气门。曲柄角度位置传感器11按照每个固定曲柄角周期（例如6度周期）产生1个脉冲（以下，称作“CRK脉冲”）和确定曲柄轴的预定角度位置的脉冲。此外，凸轮角度位置传感器12在发动机1的特定的汽缸的预定曲柄角度位置产生脉冲（以下，称作“CYL脉冲”），在各汽缸的吸入冲程开始时的上止点（TDC）产生脉冲（以下，称作“TDC脉冲”）。这些脉冲用于燃料喷射正时、点火正时等各种时机控制以及发动机转速（发动机旋转速度）NE的检测。此外，根据由凸轮角度位置传感器12输出的TDC脉冲和由曲柄角度位置传感器11输出的CRK脉冲之间的相对关系检测凸轮轴的实际的动作相位CAIN。
在发动机1的适当位置安装有检测高频振动的爆震传感器14，其检测信号被供给到ECU5。此外，检测由发动机1驱动的车辆的油门踏板的踏入量（以下，称作“油门踏板操作量”）AP的加速传感器31、检测该车辆的行驶速度（车速）VP的车速传感器32以及检测大气压PA的大气压传感器33与ECU5连接。这些传感器的检测信号被供给到ECU5。
阀动作特性变更装置40如图2所示具有：阀动作特性变更机构42，其连续地变更进气门的动作相位，以及电磁阀44，为了连续地变更进气门的动作相位，电磁阀44的开度可连续地变更。使用所述凸轮轴的动作相位CAIN（以下，称作“进气门动作相位CAIN”）作为表示进气门的动作相位的参数。由油泵45对油盘46的润滑油进行加压并供给到电磁阀44。另外，阀动作特性变更机构42的具体结构例如已在日本特开2000‑227013号公报中公开。
通过阀动作特性变更机构42，以图3中实线L2所示的特性为中心，随着进气门动作相位CAIN的变化，以从虚线L1所示的最超前相位到点划线L3所示的最滞后相位之间的相位驱动进气门。在本实施方式中，进气门动作相位CAIN定义为以最滞后相位为基准的超前量。
ECU5除了具有对来自各种传感器的输入信号波形进行整形，将电压电平修正为预定电平，将逻辑信号值转换成数字信号值等功能的输入电路、中央运算处理单元（以下，称作“CPU”）、存储由CPU执行的运算程序以及运算结果等的存储电路之外，还具有致动器7、燃料喷射阀6、火花塞15、废气回流控制阀23以及将驱动信号供给到电磁阀44的输出电路等。
ECU5的CPU根据上述传感器的检测信号，进行点火正时控制、节气门3的开度控制、供给到发动机1的燃料量（燃料喷射阀6的开阀时间）的控制、基于废气回流控制阀23的废气回流控制以及基于电磁阀44的阀动作特性的控制。
燃料喷射阀6的开阀时间TOUT通过下述式（1）计算。
TOUT=TIM×KCMD×KAF×KTOTAL    （1）
其中，TIM是基本燃料量，具体而言是燃料喷射阀6的基本燃料喷射时间，是检索根据吸入空气流量GAIR设定的TIM表而确定的。TIM表被设定为供给到发动机的混合气体的空燃比大致成为理论空燃比。
KCMD是根据发动机1的运转状态设定的目标空燃比系数。目标空燃比系数KCMD与空燃比A/F的倒数、即燃空比F/A成比例，在成为理论空燃比时取值1.0，因此以下称作“目标当量比”。
KAF是空燃比校正系数，在反馈控制的执行条件成立时，以根据LAF传感器24的检测值计算的检测当量比KACF与目标当量比KCMD一致的方式，通过PID（比例积分微分）控制或使用了自适应控制器（Self Tuning Regulator：自调谐调节器）的自适应控制来计算出该空燃比校正系数。
KTOTAL是分别根据各种发动机参数信号运算的其他校正系数（与发动机冷却水温TW对应的校正系数KTW、与进气温度TA对应的校正系数KTA等）的乘积。
接着说明本实施方式中的废气回流率的计算方法的概要。以下说明中的“吸入空气量”、“回流废气量”等气体量的次元正确而言，是每1TDC期间（TDC脉冲的产生周期，例如在4个汽缸的发动机中为曲柄角旋转180度的期间）的气体质量。
图4是用于说明本实施方式中的全废气回流率（以下，称作“全EGR率”）REGRT的计算方法的图，示出进气压力PBA与吸入到发动机的气体量（空气量+回流废气量）之间的关系（发动机转速NE以及进气门动作相位CAIN固定）。全EGR率REGRT是内部废气回流和经由废气回流通道22的外部废气回流构成的全回流废气量相对于全吸入气体量（理论吸入空气量GATH）的比例（参照下述式（12）（15））。图4（a）与关闭净化控制阀26、不将净化气体供给到进气通道2的状态（以下称作“净化停止状态”）对应，图4（b）与打开净化控制阀26、将净化气体供给到进气通道2的状态（以下称作“净化执行状态”）对应。
在图4中，动作点PWOT表示假设与使节气门3全开的状态对应，不进行外部废气回流，且不存在内部废气回流的理想的动作点。在动作点PWOT，吸入空气量在发动机转速NE固定的条件下为最大。另外，即便在使节气门3全开的状态下实际上也不存在残留气体率（内部废气回流率）为“0”的情况。但是，由于进气压力PBAWOT几乎与大气压PA相等，因此，内部废气回流率为最小。通过动作点PWOT和原点的直线LTH表示假设不进行外部废气回流且不存在内部废气回流的理想的吸入空气量与进气压力之间的关系。以下，将该直线LTH称作“理论吸入空气量直线LTH”。此外，线L11以及L12分别示出仅考虑内部废气回流时的关系以及同时考虑内部废气回流和外部废气回流时的关系。另外，线L11以及L12实际上不是直线，但是为了方便说明而用直线表示。
首先参照图4（a）说明净化停止状态下的全EGR率REGRT的计算方法。
将与进气压力PBA为PBA1的状态相对应的理论吸入空气量直线LTH上的气体量设为“理论吸入空气量GATH”时，用下述式（11）表示理论吸入空气量GATH。式（11）的GAIRCYL为吸入空气量（新气体量），GEGRIN、GEGREX以及GEGRT分别为内部回流废气量、外部回流废气量以及全回流废气量。
GATH=GAIRCYL+GEGRIN+GEGREX
=GAIRCYL+GEGRT    （11）
因此，通过下述式（12）计算全EGR率REGRT。
REGRT=GEGRT/GATH
=（GATH‑GAIRCYL）/GATH    （2）
另一方面，在净化执行状态下，理论吸入空气量GATH由下述式（13）给出。式（13）的GPGC是从蒸发燃料通道26供给到进气通道2的净化气体量，如下述式（14）所示，用净化气体所包含的蒸发燃料量GVAPOR和净化气体所包含的新气体量（以下称作“二次新气体量”）GPGACYL之和给出。并且式（13）的GINGASCYL是吸入空气量GAIRCYL与净化气体量GPGC之和，以下称作“吸入气体量GINGASCYL”。
GATH=GAIRCYL+GPGC+GEGRIN+GEGREX
=GINGASCYL+GEGRT    （13）
GPGC=GVAPOR+GPGACYL    （14）
因此，通过下述式（15）计算全EGR率REGRT。
REGRT=GEGRT/GATH
=（GATH－GINGASCYL）/GATH    （15）
另外，如后所述，在点火正时IGLOG的控制中，使用通过对吸入空气量GAIRCYL和二次新气体量GPGACYL进行相加而计算出的校正吸入空气量GAIRCYLC（参照图4（b））。
如果在与净化执行状态对应的式（13）和（15）中，设净化气体量GPGC为“0”，则能够得到与净化停止状态对应的式（11）和（12），因此以与净化执行状态对应的式（13）和（15）为基本式进行以下的说明。
图5是用于说明大气压发生变化的情况的图，相当于全开动作点PWOT1为与基准状态对应的动作点，进气压力PBA为基准进气压力PBASTD（例如，100kPa（750mmHg））的状态。随着该车辆移动到高处，大气压下降，动作点PWOT1如动作点PWOT2、PWOT3那样在理论吸入空气量直线LTH上移动。从各动作点PWOT1～PWOT3出发的曲线L21～L23分别表示考虑了内部废气回流（不进行外部废气回流的情况下的）吸入气体量GINGASCYL。
这样，在本实施方式中，不需要相对于大气压变化变更理论吸入空气量直线LTH，即便在高处也能够计算出准确的全EGR率REGRT。
但是，有必要进行与进气温度TA的变化相符的空气密度校正，并根据检测的进气温度TA进行基于下述式（16）的校正。式（16）的TASTD为基准状态的进气温度（例如，25℃），GAWOTSTD是与基准状态中的全开动作点PWOT对应的吸入空气量，以下称作“基准理论全开空气量GAWOTSTD”。此外，GAWOT是与所检测的进气温度TA的运转状态中的全开动作点PWOT对应的吸入空气量，称作“理论全开空气量GAWOT”。“n”是通过实验设定成从“0”到“1”之间的值的常数，例如，设定成“0.5”。