JP2013189964A

JP2013189964A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2013189964A
Application number: JP2012058594A
Authority: JP
Inventors: Yoshikuni Kurashima; 芳国倉島
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-26
Also published as: CN103306842A; DE102013204558A1; US20130245916A1

Abstract

【課題】過給器を備えたエンジンにおいて、スロットル弁下流の吸気圧から大気圧を推定する精度を向上させる。
【解決手段】エンジンの吸気管に配設されたスロットル弁の開度（スロットル開度）が所定開度以上の略全開状態となった場合に、スロットル弁下流の吸気圧が大気圧付近になるまでの所定時間１が経過した時点から、過給により吸気圧が大気圧よりも大きくなる所定時間２が経過する時点まで、吸気圧センサにより検出した吸気圧の平均値を算出する。そして、スロットル開度が略全開状態となった時点から所定時間２が経過したとき、吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定する。即ち、スロットル開度が略全開となった場合には、スロットル弁下流の吸気圧は大気圧を横切って上昇するため、この大気圧を横切るタイミングで吸気圧（大気圧）を検出する。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関する。

山岳路などを走行する車両においては、高度に応じて空気密度が変化することから、大気圧に応じて燃料噴射量などを補正するエンジン制御がなされている。このため、過給器を備えたエンジンにおいて、特開２００５−３６７３３号公報（特許文献１）に記載されるように、スロットル開度を略全開にした過給後の定常状態において、目標過給圧と吸気圧との比率に基づいて大気圧を推定する技術が提案されている。

特開２００５−３６７３３号公報

しかしながら、過給器としてのターボチャージャを備えたエンジンでは、過給圧制御により吸気圧が目標過給圧に収束されてしまい、目標過給圧と吸気圧との比率が１に近づいて、大気圧の推定精度を確保できない。

そこで、本発明は、過給器を備えたエンジンにおいて、大気圧の推定精度を向上させたエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

エンジンの制御装置は、過給器を備えたエンジンの吸気系に配設されたスロットル弁の開度が略全開となった場合に、過給器による過給が始まる時点における、スロットル弁の下流における吸気圧に基づいて大気圧を推定する。ここで、スロットル弁の開度が略全閉とは、スロットル弁の開度が１００％（全開）となった状態に限らず、その開度が所定開度以上となった、おおよそ全開とみなせる状態を含む。

過給器による過給が始まる時点では、スロットル弁の下流における吸気圧が略大気圧となるため、大気圧の推定精度を向上させることができる。

車両用エンジンシステムの概略図である。大気圧推定処理の第１実施例を説明するフローチャートである。非過給の定常状態におけるスロットル開度，吸気圧，エンジン回転速度の相関関係の説明図である。大気圧の平均値を算出する期間を決定するマップの説明図である。大気圧推定処理の第１実施例における、スロットル開度，吸気圧の時間的変化を説明するタイムチャートである。大気圧推定処理の第２実施例を説明するフローチャートである。大気圧推定処理の第３実施例を説明するフローチャートである。吸気流量，エンジン回転速度及び吸気圧の相関関係の説明図である。大気圧推定処理の第４実施例を説明するフローチャートである。大気圧推定処理の第４実施例における、スロットル開度，吸気圧，吸気流量の時間的変化を説明するタイムチャートである。大気圧推定処理の第５実施例を説明するフローチャートである。大気圧推定処理の第５実施例における、スロットル開度，吸気圧，吸気流量の時間的変化を説明するタイムチャートである。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、本実施形態に係るエンジンの制御装置を備えた、車両用エンジンのシステム構成を示す。

エンジン１０は、例えば、直列４気筒ガソリンエンジンであって、各気筒に吸気（吸入空気）を導入するための吸気管１２（吸気系）には、エンジン１０の負荷の一例として、エアクリーナ１４を通過した吸気の吸気流量Ｑを検出する吸気流量センサ１６が取り付けられている。吸気流量センサ１６としては、例えば、エアフローメータなどの熱線式流量計を使用することができる。なお、エンジン１０の負荷としては、吸気流量Ｑに限らず、吸気圧，アクセル開度など、トルクと密接に関連する公知の状態量を使用することができる。

吸気流量センサ１６の吸気下流に位置する吸気管１２には、吸気流通方向に沿って、過給器の一例としてのターボチャージャ１８のコンプレッサ１８Ａ、ターボチャージャ１８を通過した吸気を冷却するインタークーラ２０、図示しないアクセルペダルと連動して開閉するスロットル弁２２がこの順番で配設される。ターボチャージャ１８は、一般的なターボチャージャに限らず、可変ノズルターボチャージャ，ツインスクロールターボチャージャなどの各種ターボチャージャとすることができる。インタークーラ２０は、走行風などを利用する空冷式、エンジン冷却水などを利用する水冷式のいずれでもよい。スロットル弁２２は、アクセルペダルと機械的にリンクして開閉する機械式のものに限らず、アクセルペダルの開度に応じて電気的に開閉する電子制御式のものでもよい。なお、図示のスロットル弁２２は、略全閉状態を示す。また、機械式のスロットル弁２２を採用する場合には、アイドリングを行うために、アイドル制御弁が配設されたバイパス通路が併設される。

各気筒の燃焼室２４に吸気を導入する吸気ポート２６には、その開口を開閉する吸気弁２８が配設されている。吸気弁２８の吸気上流に位置する吸気管１２、具体的には、スロットル弁２２と吸気弁２８との間に位置する吸気管１２には、吸気ポート２６に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３０が取り付けられている。燃料噴射弁３０は、電磁コイルへの通電によって磁気吸引力が発生すると、スプリングによって閉弁方向に付勢されている弁体がリフトして開弁し、燃料を噴射する、電磁式の燃料噴射弁である。燃料噴射弁３０には、その開弁時間に比例した燃料が噴射されるように、所定圧力に調圧された燃料が供給されている。

燃料噴射弁３０から噴射された燃料は、吸気ポート２６と吸気弁２８との隙間を介して燃焼室２４に吸気と共に導入され、点火プラグ３２の火花点火によって着火燃焼し、その燃焼による圧力がピストン３４をクランクシャフト（図示省略）に向けて押し下げることで、クランクシャフトを回転駆動させる。

また、燃焼室２４から排気を導出する排気ポート３６には、その開口を開閉する排気弁３８が配設され、排気弁３８が開弁することで、排気ポート３６と排気弁３８との隙間を介して、排気が排気管４０へと排出される。排気管４０には、排気流通方向に沿って、ターボチャージャ１８のタービン１８Ｂ、触媒コンバータ４２がこの順番で配設されている。ターボチャージャ１８のタービン１８Ｂは、排気管４０を流れる排気のエネルギ−により回転駆動し、吸気管１２に配設されたターボチャージャ１８のコンプレッサ１８Ａを回転させる。触媒コンバータ４２は、排気中の有害物質を無害成分に浄化するものであって、例えば、排気中のＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素）及びＮＯｘ（窒素酸化物）を同時に浄化する三元触媒などからなる。

燃料噴射弁３０及び点火プラグ３２は、マイクロコンピュータを内蔵した電子制御装置４４によって制御される。電子制御装置４４は、各種センサなどの信号を入力し、予め格納された制御プログラムに従って、燃料噴射弁３０及び点火プラグ３２の各操作量を決定・出力する。燃料噴射弁３０による燃料噴射制御においては、例えば、各気筒の吸気行程に合わせて個別の燃料噴射を行う、いわゆる「シーケンシャル噴射制御」が行われる。

電子制御装置４４には、吸気流量センサ１６の信号に加え、スロットル弁２２の開度（スロットル開度）ＴＶＯを検出する開度センサ４６、スロットル弁２２の吸気下流における吸気圧Ｐ（絶対圧）を検出する吸気圧センサ４８、エンジン１０の冷却水温度（水温）Ｔｗを検出する水温センサ５０、エンジン１０の回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ５２の各信号が入力される。なお、吸気流量Ｑ，スロットル開度ＴＶＯ，吸気圧Ｐ，水温Ｔｗ及び回転速度Ｎｅは、各センサから読み込む代わりに、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して接続された、他の電子制御装置から読み込むようにしてもよい。

電子制御装置４４は、次のように、燃料噴射弁３０及び点火プラグ３２を制御する。即ち、電子制御装置４４は、吸気流量センサ１６及び回転速度センサ５２から吸気流量Ｑ及び回転速度Ｎｅを夫々読み込み、これらに基づいてエンジン運転状態に応じた基本燃料噴射量を算出する。また、電子制御装置４４は、吸気圧センサ４８から吸気圧Ｐを更に読み込み、後述する処理によって大気圧を推定すると共に、水温センサ５０から水温Ｔｗを読み込み、基本燃料噴射量を大気圧及び水温Ｔｗなどで補正した燃料噴射量を算出する。そして、電子制御装置４４は、エンジン運転状態に応じたタイミングで、燃料噴射量に応じた燃料を燃料噴射弁３０から噴射し、点火プラグ３２を適宜作動させて燃料と吸気との混合気を着火燃焼させる。このとき、電子制御装置４４は、図示省略の空燃比センサから空燃比を読み込み、排気中の空燃比が理論空燃比に近づくように、燃料噴射弁３０をフィードバック制御する。

図２は、電子制御装置４４が起動されたことを契機として、電子制御装置４４が所定時間Δｔごとに繰り返し実行する大気圧推定処理の第１実施例を示す。
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、電子制御装置４４が、開度センサ４６からスロットル開度ＴＶＯを読み込み、これが所定開度以上であるか否かを判定する。ここで、所定開度は、スロットル開度が略全開となったか否かを判定するための閾値であって、スロットル開度が全開となった１００％に限らず、スロットル開度がおおよそ全開となったとみなすことができる開度を含む。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上であると判定すれば処理をステップ２へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であると判定すれば処理をステップ９へと進め（Ｎｏ）、詳細を後述する、タイマー１及びタイマー２による計数値を夫々０にリセットすると共に、吸気圧の平均値を０にクリアし、また、更新フラグを０にリセットする。

所定開度は、エンジン回転速度に応じて変更するようにしてもよい。即ち、ターボチャージャ１８による過給が行われていない定常状態では、スロットル開度に対する吸気圧は図３に示すような特性となる。エンジン回転速度が低い場合には、スロットル開度が小さな位置で、吸気圧が大気圧となる。また、エンジン回転速度が高い場合には、スロットル開度が大きな位置で、吸気圧が大気圧となる。これは、スロットル弁２２を通過する吸気流量と燃焼室２４へと導入される吸気流量とのバランスによるものである。スロットル開度が略全開とは、このように、吸気圧が大気圧となる領域のスロットル開度である。このような略全開位置は、適合又はシミュレーションにより予め求められ、エンジン回転速度に応じた所定開度をマップに設定することで算出することができる。

ステップ２では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値をカウントアップ、即ち、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上となっている略全開状態の持続時間を所定時間Δｔだけ進める。

ステップ３では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値に所定時間Δｔを乗算した略全開状態の持続時間が所定時間１以上になったか否かを判定する。ここで、所定時間１は、スロットル開度ＴＶＯが略全開となった時点から、スロットル弁２２の下流における吸気圧が大気圧付近まで上昇したか否かを判定するための閾値であって、図４に示すように、エンジン回転速度が大きくなるにつれて値が非線形に小さくなる特性を有している。このような特性を有している理由は、スロットル弁２２の下流には、吸気管１２及び吸気コレクタ（図示省略）が存在するため、ここに吸気が充填されて吸気圧が上昇するまでにタイムラグが生じるためである。電子制御装置４４は、回転速度センサ５２から回転速度Ｎｅを読み込み、図４に示す特性が設定されたマップを参照して、回転速度Ｎｅに応じた所定時間１を求める。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１以上になったと判定すれば処理をステップ４へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１未満であると判定すれば処理をステップ１０へと進め（Ｎｏ）、スロットル弁２２の下流における吸気圧の平均値を算出している期間（平均値算出期間）を計時するためのタイマー２による計数値を０にリセットする。

ステップ４では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値をカウントアップ、即ち、平均値算出期間を所定時間Δｔだけ進める。
ステップ５では、電子制御装置４４が、スロットル開度ＴＶＯが略全開となった場合に大気圧を推定したか否かを示す更新フラグが０（大気圧を推定していない）であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、更新フラグが０であると判定すれば処理をステップ６へと進める一方（Ｙｅｓ）、更新フラグが１であると判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。

ステップ６では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値に所定時間Δｔを乗算した平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定時間２は、スロットル開度ＴＶＯが略全開となった時点から、過給によりスロットル弁２２の下流における吸気圧が大気圧よりも大きくなったか否かを判定するための閾値であって、図４に示すように、エンジン回転速度が大きくなるにつれて値が非線形に小さくなる特性を有している。このような特性を有している理由は、スロットル開度が略全開となって吸気流速が上昇することに伴い、ターボチャージャ１８のタービン１８Ｂの回転速度が上昇するが、このタービン１８Ｂの回転速度の上昇による過給圧の上昇にタイムラグが生じるためである。電子制御装置４４は、回転速度センサ５２から回転速度Ｎｅを読み込み、図４に示す特性が設定されたマップを参照して、回転速度Ｎｅに応じた所定時間２を求める。そして、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいと判定すれば処理をステップ７へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値以下であると判定すれば処理をステップ１１へと進め（Ｎｏ）、吸気圧センサ４８から読み込んだ吸気圧Ｐに基づいて、吸気圧の平均値を算出（更新）する。ここで、吸気圧の平均値は、例えば、相加平均，相乗平均，調和平均，加重平均などにより求めることができる。

ステップ７では、電子制御装置４４が、ステップ１１で算出された吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定する。
ステップ８では、電子制御装置４４が、更新フラグを１に設定する。

かかる大気圧推定処理によれば、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上になり、その状態が所定時間１持続すると、スロットル弁２２の下流における吸気圧Ｐが大気圧付近となったと判断して、吸気圧Ｐの平均値の算出が開始される。このとき、所定時間１は、エンジン回転速度Ｎｅに応じて変更されるため、スロットル弁２２の下流に位置する吸気管１２及び吸気コレクタに吸気が充填されるタイムラグを考慮したタイミングで、吸気圧Ｐの平均値の算出を開始することができる。

また、吸気圧Ｐの平均値の算出が開始された後、所定時間２から所定時間１を減算した時間が経過すると、スロットル弁２２の下流における吸気圧Ｐが過給により大気圧よりも大きくなったと判断して、吸気圧Ｐの平均値の算出が終了される。このとき、所定時間２は、エンジン回転速度Ｎｅに応じて変更されるため、スロットル弁２２の下流に位置する吸気管１２及び吸気コレクタに吸気が充填されるタイムラグを考慮したタイミングで、吸気圧Ｐの平均値の算出を終了することができる。

そして、図５に示すように、スロットル開度ＴＶＯが略全開となってから所定時間１経過すると、スロットル弁２２の下流における吸気圧Ｐが略大気圧になるため、その時点から、所定時間２から所定時間１を減算した時間が経過するまで、吸気圧Ｐの平均値が算出される。ここで、吸気圧Ｐの平均値を算出する理由は、例えば、外乱などにより吸気圧センサ４８の出力値が多少変動する可能性を考慮し、平均値を用いて出力値の変動を平滑化しようとするためである。その後、吸気圧Ｐの平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定することができる。

即ち、スロットル開度ＴＶＯが略全開となった場合には、スロットル弁２２の下流における吸気圧は大気圧を横切って上昇するため、この大気圧を横切るタイミングで吸気圧Ｐを検出することで、ターボチャージャ１８を備えたエンジン１０であっても、大気圧の推定精度を向上させることができる。なお、大気圧の推定精度に多少の誤差が許容される場合には、平均値算出期間の少なくとも１点において検出された吸気圧Ｐから大気圧を推定するようにしてもよい。

また、スロットル開度ＴＶＯが略全開になった場合に、大気圧が推定されると更新フラグが１となるため、スロットル開度ＴＶＯが所定開度未満となるまでに大気圧が繰り返し推定されることを防止できる。即ち、所定時間１及び２はエンジン回転速度Ｎｅに応じて変更されるため、スロットル開度ＴＶＯが略全開の状態において、エンジン回転速度Ｎｅの変動により大気圧の推定条件が成立したり不成立となったりすることが繰り返される。この場合、大気圧の推定が何度も繰り返されてしまい、その推定精度が低下するおそれがあるが、更新フラグを導入することでこれが抑制される。

図６は、電子制御装置４４が起動されたことを契機として、電子制御装置４４が所定時間Δｔごとに繰り返し実行する大気圧推定処理の第２実施例を示す。なお、先の実施例と共通する処理については、重複説明を排除する観点から、その説明を簡略化するものとする。必要があれば、先の実施例の説明を参照されたい（以下同様）。

ステップ２１では、電子制御装置４４が、開度センサ４６からスロットル開度ＴＶＯを読み込み、これが所定開度以上であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上であると判定すれば処理をステップ２２へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であると判定すれば処理をステップ３０へと進め（Ｎｏ）、タイマー１及びタイマー２による計数値を夫々０にリセットすると共に、吸気圧の平均値を０にクリアし、また、更新フラグを０にリセットする。

ステップ２２では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値をカウントアップする。
ステップ２３では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値に所定時間Δｔを乗算した略全開状態の持続時間が所定時間１以上になったか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１以上になったと判定すれば処理をステップ２４へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１未満であると判定すれば処理をステップ３１へと進め（Ｎｏ）、タイマー２による計数値を０にリセットする。

ステップ２４では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値をカウントアップする。
ステップ２５では、電子制御装置４４が、更新フラグが０であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、更新フラグが０であると判定すれば処理をステップ２６へと進める一方（Ｙｅｓ）、更新フラグが１であると判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。

ステップ２６では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値に所定時間Δｔを乗算した平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいと判定すれば処理をステップ２７へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値以下であると判定すれば処理をステップ３２へと進め（Ｙｅｓ）、吸気圧センサ４８から読み込んだ吸気圧Ｐに基づいてその平均値を算出すると共に、ステップ３３において、吸気圧Ｐの最大値及び最小値を更新する。

ステップ２７では、電子制御装置４４が、ステップ３３において更新された、吸気圧の最大値から最小値を減算した値が所定値以下であるか否かを判定する。ここで、所定値は、大気圧を推定すべきか否かを判定するための閾値であって、例えば、外乱がない場合における吸気圧センサ４８の圧力検出精度に応じた値をとる。そして、電子制御装置４４は、吸気圧の最大値から最小値を減算した値が所定値以下であると判定すれば処理をステップ２８へと進める一方（Ｙｅｓ）、吸気圧の最大値から最小値を減算した値が所定値より大きければ処理を終了させる（Ｎｏ）。

ステップ２８では、電子制御装置４４が、ステップ３２で算出された吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定する。
ステップ２９では、電子制御装置４４が、更新フラグを１に設定する。

かかる大気圧推定処理によれば、先の第１実施例に加えて、平均値算出期間において検出された吸気圧Ｐの最大値及び最小値が順次更新される。そして、大気圧を推定する条件として、吸気圧の最大値から最小値を減算した値が所定値以下、要するに、吸気圧Ｐの変動幅が所定値以下である条件が課せられているため、例えば、外乱などによりセンサ出力に大きな誤差が含まれた場合には、大気圧の推定が禁止される。このため、大気圧の推定精度を更に向上させることができる。他の作用及び効果については、先の第１実施例と共通しているので、その説明は省略することとする（以下同様）。

なお、大気圧を推定する条件として、ステップ２７の処理に代えて、吸気圧の最大値から平均値を減算した値が第１の所定値以下、かつ、吸気圧の平均値から最小値を減算した値が第２の所定値以下という条件を採用してもよい。このようにすれば、吸気圧の平均値に対して、その最大値及び最小値が夫々所定範囲内にある場合に大気圧が推定されることとなり、例えば、外乱などによる推定精度の低下を抑制することができる。ここで、第１の所定値及び第２の所定値は、同一であっても、また、異なっていてもよい。

図７は、電子制御装置４４が起動されたことを契機として、電子制御装置４４が所定時間Δｔごとに繰り返し実行する大気圧推定処理の第３実施例を示す。
ステップ４１では、電子制御装置４４が、吸気流量センサ１６から吸気流量Ｑを読み込み、これが所定流量以下であるか否かを判定する。ここで、所定流量は、ターボチャージャ１８により過給が行われているか否かを判定するための閾値であって、例えば、図８に示すように、吸気流量，エンジン回転速度及び吸気圧の相関関係から適宜決定される。即ち、エンジン回転速度を一定とした場合、吸気流量がある点（所定流量）を超えると、吸気流量の増加に伴って吸気圧が急激に増加する。吸気圧が急激に増加する領域では、ターボチャージャ１８による過給が行われていると考えられるため、その領域となる以前で大気圧を推定することで、大気圧の推定精度を確保することができる。そして、電子制御装置４４は、吸気流量Ｑが所定流量以下であると判定すれば処理をステップ４２へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、吸気流量Ｑが所定流量より大きいと判定すれば処理をステップ５０へと進め（Ｎｏ）、タイマー１及びタイマー２による計数値を夫々０にリセットすると共に、吸気圧の平均値を０にクリアし、また、更新フラグを０にリセットする。なお、所定流量は、エンジン回転速度に応じて変更するようにしてもよい。

ステップ４２では、電子制御装置４４が、開度センサ４６からスロットル開度ＴＶＯを読み込み、これが所定開度以上であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上であると判定すれば処理をステップ４３へと進める一方（Ｙｅｓ）、スロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であると判定すれば処理をステップ５０へと進める（Ｎｏ）。

ステップ４３では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値をカウントアップする。
ステップ４４では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値に所定時間Δｔを乗算した略全開状態の持続時間が所定時間１以上になったか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１以上になったと判定すれば処理をステップ４５へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１未満であると判定すれば処理をステップ５１へと進め（Ｎｏ）、タイマー２による計数値を０にリセットする。

ステップ４５では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値をカウントアップする。
ステップ４６では、電子制御装置４４が、更新フラグが０であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、更新フラグが０であると判定すれば処理をステップ４７へと進める一方（Ｙｅｓ）、更新フラグが１であると判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。

ステップ４７では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値に所定時間Δｔを乗算した平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいと判定すれば処理をステップ４８へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値以下であると判定すれば処理をステップ５２へと進め（Ｎｏ）、吸気圧センサ４８から読み込んだ吸気圧Ｐに基づいて、吸気圧の平均値を算出する。

ステップ４８では、電子制御装置４４が、ステップ５２で算出された吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定する。
ステップ４９では、電子制御装置４４が、更新フラグを１に設定する。

かかる大気圧推定処理によれば、先の実施例１に加え、大気圧の推定条件として、吸気流量Ｑが所定流量以下である条件が課せられている。即ち、吸気流量Ｑが所定流量より大きい場合には、ターボチャージャ１８による過給によって、スロットル弁２２の下流における吸気圧に比べてその上流における吸気圧が上昇している可能性があるため、この状態での大気圧の推定を禁止することで、大気圧の推定精度を更に向上させることができる。

図９は、電子制御装置４４が起動されたことを契機として、電子制御装置４４が所定時間Δｔごとに繰り返し実行する大気圧推定処理の第４実施例を示す。
ステップ６１では、電子制御装置４４が、開度センサ４６からスロットル開度ＴＶＯを読み込み、これが所定開度以上であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上であると判定すれば処理をステップ６２へと進める一方（Ｙｅｓ）、スロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であると判定すれば処理をステップ６３へと進める（Ｎｏ）。

ステップ６２では、電子制御装置４４が、タイマー３による計数値に所定時間Δｔを乗算した、吸気流量が所定流量未満である状態の持続時間が所定時間３以上になったか否かを判定する。ここで、所定時間３は、ターボチャージャ１８のタービン１８Ｂの慣性回転による過給が残っているか否かを判定するための閾値であって、例えば、ターボチャージャ１８の特性などを考慮して値が設定される。そして、電子制御装置４４は、吸気流量が所定流量未満である状態の持続時間が所定時間３以上であると判定すれば処理をステップ６６へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、吸気流量が所定流量未満である状態の持続時間が所定時間３未満であると判定すれば処理をステップ７３へと進め（Ｎｏ）、タイマー１及びタイマー２による計数値を夫々０にリセットすると共に、吸気圧の平均値を０にクリアし、また、更新フラグを０にリセットする。

ステップ６３では、電子制御装置４４が、吸気流量センサ１６から吸気流量Ｑを読み込み、これが所定流量未満であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、吸気流量Ｑが所定流量未満であると判定すれば処理をステップ６４へと進め（Ｙｅｓ）、タイマー３による計数値をカウントアップ、即ち、吸気流量Ｑが所定流量未満となっている状態の持続時間を所定時間Δｔだけ進めた後、処理をステップ７３へと進める。一方、電子制御装置４４は、吸気流量Ｑが所定流量以上であると判定すれば処理をステップ６５へと進め（Ｎｏ）、タイマー３による計数値を０にリセットした後、処理をステップ７３へと進める。

ステップ６６では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値をカウントアップする。
ステップ６７では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値に所定時間Δｔを乗算した略全開状態の持続時間が所定時間１以上になったか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１以上になったと判定すれば処理をステップ６８へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１未満であると判定すれば処理をステップ７４へと進め（Ｎｏ）、タイマー２による計数値を０にリセットする。

ステップ６８では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値をカウントアップする。
ステップ６９では、電子制御装置４４が、更新フラグが０であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、更新フラグが０であると判定すれば処理をステップ７０へと進める一方（Ｙｅｓ）、更新フラグが１であると判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。

ステップ７０では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値に所定時間Δｔを乗算した平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいと判定すれば処理をステップ７１へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値以下であると判定すれば処理をステップ７５へと進め（Ｎｏ）、吸気圧センサ４８から読み込んだ吸気圧Ｐに基づいて、吸気圧の平均値を算出する。

ステップ７１では、電子制御装置４４が、ステップ７５で算出された吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定する。
ステップ７２では、電子制御装置４４が、更新フラグを１に設定する。

かかる大気圧推定処理によれば、先の第１実施例に加え、大気圧の推定条件として、吸気流量Ｑが所定流量未満である状態が所定時間３持続していることが課せられる。即ち、図１０に示すように、例えば、スロットル開度ＴＶＯを一瞬閉じた後に全開とした場合には、ターボチャージャ１８のタービン１８Ｂの慣性回転による過給が残っているため、スロットル弁２２の上流における吸気圧が大気圧付近になっている可能性がある。この場合、平均値算出期間の始期よりも早い時点で、吸気圧が大気圧よりも大きくなってしまう。そこで、前記条件を更に課すことで、ターボチャージャ１８による過給が残っている状態での大気圧推定を禁止し、その推定精度の低下を抑制する。

なお、大気圧の推定条件として、吸気流量Ｑが所定流量未満である状態が所定時間３持続していることに代えて（又は加えて）、吸気圧Ｐ又はスロットル開度ＴＶＯが所定値未満である状態が所定時間持続していることを条件としてもよい。

図１１は、電子制御装置４４が起動されたことを契機として、電子制御装置４４が所定時間Δｔごとに繰り返し実行する大気圧推定処理の第５実施例を示す。
ステップ８１では、電子制御装置４４が、開度センサ４６からスロットル開度ＴＶＯを読み込み、これが所定開度以上であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度以上であると判定すれば処理をステップ８２へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であると判定すれば処理をステップ９２へと進め（Ｎｏ）、タイマー１及びタイマー２による計数値を夫々０にリセットすると共に、吸気圧の平均値を０にクリアし、また、更新フラグを０にリセットする。

ステップ８２では、電子制御装置４４が、吸気流量センサ１６から吸気流量Ｑを読み込み、所定の重みに基づいて、吸気流量の加重平均を算出する。
ステップ８３では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値をカウントアップする。

ステップ８４では、電子制御装置４４が、前回の処理におけるスロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であるか否かを判定する。そして、前回の処理におけるスロットル開度ＴＶＯが所定開度未満であると判定すれば処理をステップ８５へと進める一方（Ｙｅｓ）、前回の処理におけるスロットル開度ＴＶＯが所定開度以上であると判定すれば処理をステップ８６へと進める（Ｎｏ）。

ステップ８５では、電子制御装置４４が、吸気流量に応じた大気圧補正量が設定されたマップを参照し、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となった時点の吸気流量の加重平均値に応じた大気圧補正量を算出する。

ステップ８６では、電子制御装置４４が、タイマー１による計数値に所定時間Δｔを乗算した略全開状態の持続時間が所定時間１以上になったか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１以上になったと判定すれば処理をステップ８７へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となっている持続時間が所定時間１未満であると判定すれば処理をステップ９３へと進め（Ｎｏ）、タイマー２による計数値を０にリセットする。

ステップ８７では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値をカウントアップする。
ステップ８８では、電子制御装置４４が、更新フラグが０であるか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、更新フラグが０であると判定すれば処理をステップ８９へと進める一方（Ｙｅｓ）、更新フラグが１であると判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。

ステップ８９では、電子制御装置４４が、タイマー２による計数値に所定時間Δｔを乗算した平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいか否かを判定する。そして、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値よりも大きいと判定すれば処理をステップ９０へと進める（Ｙｅｓ）。一方、電子制御装置４４は、平均値算出期間が所定時間２から所定時間１を減算した値以下であると判定すれば処理をステップ９４へと進め（Ｎｏ）、吸気圧センサ４８から読み込んだ吸気圧Ｐに基づいて、吸気圧の平均値を算出する。

ステップ９０では、電子制御装置４４が、ステップ９４で算出された吸気圧の平均値に大気圧の補正量を加算することで、大気圧を推定する。
ステップ９１では、電子制御装置４４が、更新フラグを１に設定する。

かかる大気圧推定処理によれば、先の第１実施例に加えて、スロットル開度が略全開状態となった時点における吸気流量の加重平均に基づいて、平均値算出期間に算出された吸気圧の平均値が補正される。即ち、弱過給状態からスロットル開度を略全開とした場合には、図１２に示すように、スロットル開度を少し開いただけで略全開となってしまう。この場合、吸気圧が短時間で大気圧を超えてしまうため、大気圧の推定を禁止することが考えられる。しかし、大気圧の推定を禁止すると、その推定頻度が低下してしまう。そこで、吸気流量の増加に伴ってターボチャージャ１８のタービン１８Ｂの回転が上昇し、スロットル弁２２の上流における吸気圧が上昇することに鑑み、吸気流量の加重平均に基づいて吸気圧の平均値を補正することで、大気圧の推定頻度の低下を抑制しつつ、大気圧の推定精度を更に向上させる。

以上説明した実施例１〜実施例５においては、スロットル開度ＴＶＯの略全開状態が所定時間１持続した場合に、平均値算出期間の計時を開始していたが、スロットル開度ＴＶＯが略全開状態となったときに平均値算出期間の計時を開始してもよい。また、スロットル開度ＴＶＯの略全開状態及び平均値算出期間は、タイマー１及びタイマー２による計数値を介した計時ではなく、マイクロコンピュータに内蔵された時計機能を利用して直接計時してもよい。さらに、各実施例に記載された事項の一部を置き換えたり、適宜組み合わせるようにしてもよい。

ここで、前記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）前記大気圧を推定する手段は、前記吸気圧が大気圧付近となる時点から過給によって大気圧以上となる時点までの前記吸気圧の平均値に基づいて、大気圧を推定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。

かかる構成によれば、例えば、外乱などにより吸気圧の検出値が多少変動しても、吸気圧の平均値を用いることで、吸気圧の検出値の変動が平滑化され、大気圧の推定精度の低下を抑制することができる。

（ロ）前記大気圧を推定する手段は、前記吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、大気圧を推定することを特徴とする（イ）に記載のエンジンの制御装置。
かかる構成によれば、吸気圧の平均値を大気圧とみなすことで、格別な処理を行わなくとも大気圧を推定することができる。

（ハ）前記大気圧を推定する手段は、前記吸気圧が大気圧付近となる時点から過給によって大気圧以上となる時点までの前記吸気圧の変動幅が所定値以下の場合に、大気圧を推定することを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）及び（ロ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。

かかる構成によれば、大気圧の推定条件として、吸気圧の変動幅が所定値以下であることが課せられているため、例えば、外乱などにより吸気圧の検出値に大きな誤差が含まれた場合には、大気圧の推定が禁止される。このため、大気圧の推定精度を更に向上させることができる。

（ニ）前記吸気系を流れる吸気の流量を検出する手段を更に備え、前記大気圧を推定する手段は、前記吸気の流量が所定流量以下である場合に、大気圧を推定することを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）、（ロ）及び（ハ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。

かかる構成によれば、大気圧の推定条件として、吸気の流量が所定流量以下であることが課せられているため、過給器による過給状態での大気圧の推定が禁止される。このため、大気圧の推定精度を更に向上させることができる。

（ホ）前記吸気系を流れる吸気の流量を検出する手段を更に備え、前記大気圧を推定する手段は、スロットル弁の開度が略全開となる前に、前記吸気の流量が所定流量未満である状態が所定時間持続した場合に、大気圧を推定することを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）、（ロ）、（ハ）及び（ニ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。

かかる構成によれば、大気圧の推定条件として、スロットル弁の開度が略全開となる前に、吸気の流量が所定流量未満である状態が所定時間持続することが課せられているため、過給器による過給が残っている状態での大気圧の推定が禁止される。このため、大気圧の推定精度を更に向上させることができる。

（ヘ）前記スロットル弁の開度が略全開となった時点における吸気流量の加重平均値に基づいて、前記大気圧を補正する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）及び（ホ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。

かかる構成によれば、スロットル弁の開度が略全開となった時点における吸気流量の加重平均値に基づいて大気圧が補正されるため、例えば、弱過給状態からスロットル弁の開度を略全開とした場合においても大気圧を推定することができる。このため、大気圧の推定頻度を確保することができる。

１０エンジン
１２吸気管（吸気系）
１８ターボチャージャ（過給器）
２２スロットル弁
４４電子制御装置
４８吸気圧センサ
５２回転速度センサ

Claims

過給器を備えたエンジンの吸気系に配設されたスロットル弁の下流における吸気圧を検出する手段と、
前記スロットル弁の開度が略全開となった場合に、前記過給器による過給が始まる時点における前記吸気圧に基づいて大気圧を推定する手段と、
を有することを特徴とするエンジンの制御装置。
前記過給器による過給が始まる時点は、前記エンジンの回転速度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
前記過給器は、ターボチャージャであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置。