JP5021045B2

JP5021045B2 - Atmospheric pressure estimation device

Info

Publication number: JP5021045B2
Application number: JP2010003541A
Authority: JP
Inventors: 直樹尾家; 宗紀塚本; ロバートルーケントッド
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-01-12
Also published as: JP2011144682A

Description

本発明は、内燃機関の吸気通路内に設けられるスロットル弁を通過する空気の流量を推定するスロットル弁通過空気流量推定装置を用いて大気圧を推定する大気圧推定装置に関する。 This invention relates to an atmospheric pressure estimation apparatus for estimating the atmospheric pressure with the throttle valve passage air flow rate estimation equipment for estimating the flow rate of air passing through the throttle valve provided in an intake passage of an internal combustion engine.

特許文献１には、スロットル弁の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧、及びスロットル弁開度に応じて、スロットル弁通過空気流量を推定する手法が示されている。この手法によれば、空気流量の脈動を除去するための平均化、及びスロットル弁上流側の圧力及び吸気温に応じた空気密度補正が行われ、推定スロットル弁通過空気流量が算出される。 Patent Document 1 discloses a method for estimating a throttle valve passing air flow rate according to a differential pressure between an upstream pressure and a downstream pressure of the throttle valve and a throttle valve opening. According to this method, averaging for removing pulsation of the air flow rate and air density correction according to the pressure and intake air temperature on the upstream side of the throttle valve are performed, and the estimated throttle valve passage air flow rate is calculated.

特開平３−１６８３４８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-168348

スロットル弁を通過する空気の流量は、空気の粘性の影響を受け、空気の粘性は空気の温度に依存して変化する。そのため、上述した従来手法のように、空気密度補正を行うのみでは、スロットル弁通過空気流量を正確に推定することは困難である。 The flow rate of air passing through the throttle valve is affected by the viscosity of the air, and the viscosity of the air changes depending on the temperature of the air. Therefore, it is difficult to accurately estimate the flow rate of air passing through the throttle valve only by correcting the air density as in the conventional method described above.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、スロットル弁通過空気量流量をより正確に推定することができるスロットル弁通過空気流量推定装置を用いることにより、正確な大気圧の推定を行うことができる大気圧推定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, by using the throttle valve passing air flow rate estimation equipment capable of estimating the throttle valve passage air quantity flow more accurately, the accurate estimation of the atmospheric pressure and purpose is to provide an atmospheric pressure estimation apparatus capable of performing.

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路（２）内に設けられるスロットル弁（３）を通過する空気流量の推定値である推定スロットル弁通過空気流量（ＨＧＡＩＲＴＨ）を算出するスロットル弁通過空気流量推定装置により算出される推定スロットル弁通過空気流量（ＨＧＡＩＲＴＨ）を用いて推定大気圧（ＨＰＡ）を算出する推定大気圧算出手段を備える大気圧推定装置であって、前記スロットル弁（３）を通過する空気の流量（ＧＡＩＲ）を検出する流量検出手段を備え、前記スロットル弁通過空気流量推定装置は、前記スロットル弁の開度（ＴＨ）を検出するスロットル弁開度検出手段と、前記吸気通路内の前記スロットル弁の上流側及び下流側の圧力（ＨＰＡ，ＰＢＡ）と、前記スロットル弁開度（ＴＨ）とを、所定のモデル式に適用して前記推定スロットル弁通過空気流量（ＨＧＡＩＲＴＨ）を算出する推定流量算出手段と、前記機関の吸気温（ＴＡ）を検出する吸気温検出手段と、空気の粘性変化を示す粘性変化率（ＴＡＭＹＵ）を前記吸気温（ＴＡ）に応じて算出する粘性変化率算出手段と、前記粘性変化率（ＴＡＭＹＵ）に応じて前記モデル式を修正する修正手段とを備え、前記修正手段は、前記スロットル弁開度（ＴＨ）が小さくなるほど、前記修正の度合（ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯ）を増加させ、前記スロットル弁通過空気流量推定装置は、前記スロットル弁の上流側圧力として前記推定大気圧（ＨＰＡ）を使用し、前記推定大気圧算出手段は、前記推定スロットル弁通過空気流量（ＨＧＡＩＲＴＨ）が、検出されるスロットル弁通過空気流量（ＧＡＩＲ）と一致するように前記推定大気圧（ＨＰＡ）を更新することを特徴とする大気圧推定装置を提供する。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の大気圧推定装置において、前記機関により駆動される車両の車速（ＶＰ）を検出する車速検出手段を備え、前記車速（ＶＰ）が所定車速（ＶＰＬ）より高いときは、前記推定スロットル弁通過空気流量（ＨＧＡＩＲＴＨ）から検出スロットル弁通過空気流量（ＧＡＩＲ）を減算することにより流量偏差（ＤＧＡＩＲ）を算出して、該流量偏差（ＤＧＡＩＲ）が増加するほど減少するように更新量（ＣＯＲＨＰＡ）を設定する一方、前記車速（ＶＰ）が前記所定車速（ＶＰＬ）以下であるときは前記更新量（ＣＯＲＨＰＡ）を「０」に設定し、設定された更新量（ＣＯＲＨＰＡ）を用いて前記推定大気圧（ＨＰＡ）の更新を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an estimated throttle valve passing air flow rate (HGAIRTH) which is an estimated value of an air flow rate passing through a throttle valve (3) provided in an intake passage (2) of an internal combustion engine. And an estimated atmospheric pressure calculating means for calculating an estimated atmospheric pressure (HPA) using the estimated throttle valve passing air flow rate (HGAIRTH) calculated by the throttle valve passing air flow rate estimating device. And a flow rate detecting means for detecting a flow rate (GAIR) of air passing through the throttle valve (3), wherein the throttle valve passing air flow rate estimating device detects the opening (TH) of the throttle valve. Degree detecting means, upstream and downstream pressures (HPA, PBA) of the throttle valve in the intake passage, and the throttle valve opening (T ) Is applied to a predetermined model equation, the estimated flow rate calculating means for calculating the estimated throttle valve passage air flow rate (HGAIRTH), the intake air temperature detecting means for detecting the intake air temperature (TA) of the engine, Viscosity change rate calculating means for calculating a viscosity change rate (TAMYU) indicating a viscosity change according to the intake air temperature (TA); and correcting means for correcting the model equation according to the viscosity change rate (TAMYU). The correction means increases the degree of correction (TAMYURATIO) as the throttle valve opening (TH) decreases, and the throttle valve passing air flow rate estimation device determines the estimated large pressure as the upstream pressure of the throttle valve. The atmospheric pressure (HPA) is used, and the estimated atmospheric pressure calculating means detects the estimated throttle valve passing air flow rate (HGAIRTH). Providing atmospheric pressure estimation apparatus and updates the estimated atmospheric pressure to match the over air flow rate (GAIR) (HPA).
A second aspect of the present invention is the atmospheric pressure estimation device according to the first aspect, further comprising vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed (VP) of a vehicle driven by the engine, wherein the vehicle speed (VP) is a predetermined vehicle speed. When it is higher than (VPL), a flow rate deviation (DGAIR) is calculated by subtracting the detected throttle valve passage air flow rate (GAIR) from the estimated throttle valve passage air flow rate (HGAIRTH), and the flow rate deviation (DGAIR) is calculated. While the update amount (CORHPA) is set so as to decrease as it increases, when the vehicle speed (VP) is equal to or less than the predetermined vehicle speed (VPL), the update amount (CORHPA) is set to “0”. The estimated atmospheric pressure (HPA) is updated using the updated amount (CORHPA).

請求項１に記載の発明によれば、スロットル弁通過空気流量推定装置によって、吸気通路内のスロットル弁の上流側及び下流側の圧力と、スロットル弁開度とを、所定のモデル式に適用して推定スロットル弁通過空気流量が算出され、空気の粘性変化を示す粘性変化率が吸気温に応じて算出され、粘性変化率に応じてモデル式の修正が行われる。具体的には、スロットル弁開度が小さくなるほど修正の度合が増加するようにモデル式が修正される。空気の粘性は吸気温に依存して変化し、かつ空気の粘性の影響は、スロットル弁開度が小さくなるほど増加するので、吸気温に応じて算出される粘性変化率に応じてモデル式を修正するとともに、スロットル弁開度が小さくなるほど修正の度合を増加させることにより、空気の粘性の影響をモデル式に適切に反映させ、スロットル弁通過空気流量を正確に推定することができる。また、上記スロットル弁通過空気流量推定装置においてはスロットル弁の上流側圧力として推定大気圧を使用して推定スロットル弁通過空気流量が算出され、推定スロットル弁通過空気流量が検出されるスロットル弁通過空気流量と一致するように推定大気圧が更新される。推定スロットル弁通過空気流量が不正確なものであると、推定大気圧の精度も低下するが、上記スロットル弁通過空気流量推定装置を用いることにより、吸気温またはスロットル弁開度が変化しても正確な推定スロットル弁通過空気流量が得られ、推定大気圧の算出精度を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、車速が所定車速より高いときは、推定スロットル弁通過空気流量から検出スロットル弁通過空気流量を減算することにより流量偏差が算出され、該流量偏差が増加するほど減少するように更新量が設定される一方、車速が所定車速以下であるときは更新量が「０」に設定され、そのようにして設定された更新量を用いて推定大気圧の更新が行われる。 According to the first aspect of the present invention, the throttle valve passing air flow rate estimating device applies the upstream and downstream pressures of the throttle valve in the intake passage and the throttle valve opening to a predetermined model equation. Thus, the estimated throttle valve passage air flow rate is calculated, the viscosity change rate indicating the change in air viscosity is calculated according to the intake air temperature, and the model equation is corrected according to the viscosity change rate. Specifically, the model formula is corrected so that the degree of correction increases as the throttle valve opening decreases. Since the viscosity of the air changes depending on the intake air temperature, and the influence of the air viscosity increases as the throttle valve opening decreases, the model formula is corrected according to the viscosity change rate calculated according to the intake air temperature. At the same time, by increasing the degree of correction as the throttle valve opening becomes smaller, the influence of the viscosity of the air can be appropriately reflected in the model formula, and the throttle valve passage air flow rate can be accurately estimated. Further, in the above-mentioned throttle valve passing air flow rate estimation apparatus is estimated throttle valve passing air flow rate using the estimated atmospheric pressure calculated as the pressure upstream of the throttle valve, the throttle valve passage air which estimated throttle valve passing air flow rate is detected The estimated atmospheric pressure is updated to match the air flow rate. The estimated throttle valve passing air flow rate is inaccurate, estimated although atmospheric pressure is also the accuracy decreases, by using the throttle valve passing air flow rate estimation apparatus, even if the intake air temperature or the throttle valve opening change An accurate estimated throttle valve passage air flow rate can be obtained, and the calculation accuracy of the estimated atmospheric pressure can be improved.
According to the second aspect of the present invention, when the vehicle speed is higher than the predetermined vehicle speed, the flow rate deviation is calculated by subtracting the detected throttle valve passing air flow rate from the estimated throttle valve passing air flow rate, and the flow rate deviation increases. While the update amount is set so as to decrease, the update amount is set to “0” when the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, and the estimated atmospheric pressure is updated using the update amount thus set. Done.

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the internal combustion engine and its control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 推定大気圧（ＨＰＡ）を算出するモジュールの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the module which calculates estimated atmospheric pressure (HPA). スロットル弁を通過する空気流における縮流を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the contraction flow in the airflow which passes a throttle valve. 大気圧推定処理のメインルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the main routine of atmospheric pressure estimation processing. 図４の処理で実行される大気圧推定処理サブルーチンのフローチャートである。5 is a flowchart of an atmospheric pressure estimation processing subroutine executed in the processing of FIG. 図５の処理で参照されるテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table referred by the process of FIG. 図５の処理で参照されるテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table referred by the process of FIG. 大気圧推定手法を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating an atmospheric pressure estimation method.

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図１において、例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、一部の気筒の吸気弁及び排気弁の作動を停止させることにより、その気筒の作動を休止させる気筒休止機構４０を備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, for example, an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 having four cylinders is partially A cylinder deactivation mechanism 40 is provided for deactivating the cylinders by deactivating the intake and exhaust valves.

エンジン１の吸気通路２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（ＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子制御ユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給する。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ７が接続されており、アクチュエータ７は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される。 A throttle valve 3 is arranged in the intake passage 2 of the engine 1. A throttle valve opening (TH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3, and an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 is output to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5. Supply. An actuator 7 that drives the throttle valve 3 is connected to the throttle valve 3, and the operation of the actuator 7 is controlled by the ECU 5.

吸気通路２には、スロットル弁３を介してエンジン１に吸入される空気の流量である吸入空気流量ＧＡＩＲを検出する吸入空気流量センサ１３が設けられ、さらにスロットル弁３の上流側に吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ９が設けられている。これらのセンサ１３及び９の検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。 The intake passage 2 is provided with an intake air flow rate sensor 13 for detecting an intake air flow rate GAIR, which is a flow rate of air taken into the engine 1 via the throttle valve 3, and an intake air temperature TA on the upstream side of the throttle valve 3. An intake air temperature sensor 9 is provided for detecting. Detection signals of these sensors 13 and 9 are supplied to the ECU 5.

燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間かつ吸気通路２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。 The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of the intake valve (not shown) in the intake passage 2, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown). At the same time, it is electrically connected to the ECU 5 and the valve opening time of the fuel injection valve 6 is controlled by a signal from the ECU 5.

エンジン１の各気筒の点火プラグ１２は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５は点火プラグ１２に点火信号を供給し、点火時期制御を行う。
スロットル弁３の下流には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ８が取付けられている。またエンジン１の本体には、エンジン冷却水温ＴＷを検出するエンジン冷却水温センサ１０が取り付けられている。これらのセンサ８及び１０の検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。 The ignition plug 12 of each cylinder of the engine 1 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 supplies an ignition signal to the ignition plug 12 to perform ignition timing control.
An intake pressure sensor 8 for detecting the intake pressure PBA is attached downstream of the throttle valve 3. An engine cooling water temperature sensor 10 that detects the engine cooling water temperature TW is attached to the main body of the engine 1. The detection signals of these sensors 8 and 10 are supplied to the ECU 5.

ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１１が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１１は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０度毎に）ＴＤＣパルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣパルスより短い一定クランク角周期（例えば６度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫパルス」という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬパルス、ＴＤＣパルス及びＣＲＫパルスがＥＣＵ５に供給される。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御、エンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。 The ECU 5 is connected to a crank angle position sensor 11 that detects a rotation angle of a crankshaft (not shown) of the engine 1, and a signal corresponding to the rotation angle of the crankshaft is supplied to the ECU 5. The crank angle position sensor 11 is a cylinder discrimination sensor that outputs a pulse (hereinafter referred to as “CYL pulse”) at a predetermined crank angle position of a specific cylinder of the engine 1, and relates to a top dead center (TDC) at the start of the intake stroke of each cylinder. A TDC sensor that outputs a TDC pulse at a crank angle position before a predetermined crank angle (every 180 degrees of crank angle in a four-cylinder engine) and one pulse (hereinafter referred to as “CRK”) with a constant crank angle cycle shorter than the TDC pulse (for example, a cycle of 6 °). The CYL pulse, the TDC pulse, and the CRK pulse are supplied to the ECU 5. These pulses are used for various timing controls such as fuel injection timing and ignition timing, and detection of engine speed (engine speed) NE.

ＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ３１、及びエンジン１により駆動される車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ３２が接続されている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。 The ECU 5 includes an accelerator sensor 31 for detecting an accelerator pedal depression amount (hereinafter referred to as “accelerator pedal operation amount”) AP of a vehicle driven by the engine 1, and a traveling speed (vehicle speed) VP of the vehicle driven by the engine 1. A vehicle speed sensor 32 for detecting the above is connected. Detection signals from these sensors are supplied to the ECU 5.

ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、アクチュエータ７、燃料噴射弁６、気筒休止機構４０に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。 The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, converts an analog signal value into a digital signal value, etc., and a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”). ), A storage circuit for storing a calculation program executed by the CPU, a calculation result, and the like, and an output circuit for supplying a drive signal to the actuator 7, the fuel injection valve 6, and the cylinder deactivation mechanism 40.

ＥＣＵ５のＣＰＵは、上記センサの検出信号に応じて、点火時期制御、スロットル弁３の開度制御、エンジン１に供給する燃料量（燃料噴射弁６の開弁時間）の制御、並びに気筒休止制御を行う。 The CPU of the ECU 5 controls the ignition timing, the opening degree of the throttle valve 3, the control of the amount of fuel supplied to the engine 1 (opening time of the fuel injection valve 6), and the cylinder deactivation control according to the detection signal of the sensor. I do.

さらにＥＣＵ５のＣＰＵは、大気圧ＰＡを推定する大気圧推定処理を実行し、該大気圧推定処理により得られる推定大気圧（ＨＰＡＦ）を、上記点火時期制御、燃料量制御などの制御に適用する。 Further, the CPU of the ECU 5 executes an atmospheric pressure estimation process for estimating the atmospheric pressure PA, and applies the estimated atmospheric pressure (HPAF) obtained by the atmospheric pressure estimation process to the control such as the ignition timing control and the fuel amount control. .

図２は大気圧推定処理を実行する大気圧推定モジュールの構成を示すブロック図であり、図２に示される各ブロックの機能は後述するようにＥＣＵ５のＣＰＵで実行される演算処理により実現される。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an atmospheric pressure estimation module that executes atmospheric pressure estimation processing, and the function of each block shown in FIG. 2 is realized by arithmetic processing executed by the CPU of the ECU 5 as described later. .

図２に示す大気圧推定モジュールは、吸入空気流量推定部５１と、推定大気圧更新部５２と、第１なまし演算部５３と、遅延部５４と、第２なまし演算部５５とを備えている。 The atmospheric pressure estimation module shown in FIG. 2 includes an intake air flow rate estimation unit 51, an estimated atmospheric pressure update unit 52, a first smoothing calculation unit 53, a delay unit 54, and a second smoothing calculation unit 55. ing.

吸入空気流量推定部５１は、検出される吸気圧ＰＢＡ、吸気温ＴＡ、スロットル弁開度ＴＨ、エンジン回転数ＮＥ、及び１演算周期前に第１なまし演算部５３から出力された推定大気圧ＨＰＡＤを、下記式（１）に適用して推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨを算出する。式（１）のＫＣは流量の単位を［ｇ／ｓｅｃ］とするための変換定数であり、ＫＴＨ（ＴＨ）はスロットル弁開度ＴＨに応じて算出される開口面積流量関数であり、Ψ（ＰＢＡ／ＨＰＡＤ）は、スロットル弁３の上流側圧力（ＨＰＡＤ）と、下流側圧力（ＰＢＡ）との比率に応じて算出される圧力比流量関数であり、ＴＡＭＹＵＦは吸気温ＴＡ及びスロットル弁開度ＴＨに応じて設定される粘性補正係数であり、Ｒはガス定数である。

The intake air flow rate estimation unit 51 detects the detected intake pressure PBA, the intake air temperature TA, the throttle valve opening TH, the engine speed NE, and the estimated atmospheric pressure output from the first smoothing calculation unit 53 one calculation cycle before. The estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH is calculated by applying HPAD to the following equation (1). In equation (1), KC is a conversion constant for setting the unit of flow rate to [g / sec], KTH (TH) is an opening area flow rate function calculated according to the throttle valve opening TH, and Ψ ( PBA / HPAD) is a pressure ratio flow rate function calculated according to the ratio between the upstream pressure (HPAD) and the downstream pressure (PBA) of the throttle valve 3, and TAMYUF is the intake air temperature TA and the throttle valve opening. This is a viscosity correction coefficient set according to TH, and R is a gas constant.

開口面積流量関数ＫＴＨは、予め実験的に求められ、テーブルとして記憶されている。また圧力比流量関数Ψは、下記式（２）で与えられる。式（２）の「κ」は空気の比熱比である。ただし、空気流速が音速を超えると、圧力比流量関数Ψは圧力比に拘わらず極大値をとるので、実際の演算処理では、圧力比流量関数Ψも予めテーブルとして記憶されたもの（図６（ｂ）参照）が使用される。

The opening area flow rate function KTH is experimentally obtained in advance and stored as a table. Further, the pressure specific flow rate function Ψ is given by the following equation (2). “Κ” in Equation (2) is the specific heat ratio of air. However, when the air flow velocity exceeds the sound velocity, the pressure ratio flow function Ψ takes a maximum value regardless of the pressure ratio, and therefore, in the actual calculation processing, the pressure ratio flow function Ψ is also stored in advance as a table (FIG. 6 ( b)) is used.

図３は、スロットル弁３を通過する空気流における縮流を説明するための図であり、有効開口面積ＡＥは開口面積Ａより小さくなり、その縮流の度合は空気の粘性及びスロットル弁開度ＴＨに依存する。そこで本実施形態では、下記式（３）により粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦを算出して式（１）に適用し、空気の粘性変化及びスロットル弁開度ＴＨの変化に起因する有効開口面積ＡＥの変化を補正するようにしている。式（３）のＴＡＭＹＵは、吸気温ＴＡに応じて算出される粘性変化率であり、ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯは、スロットル弁開度ＴＨに応じて設定される重み係数である。
ＴＡＭＹＵＦ＝１−ＴＡＭＹＵＲＡＩＴＯ×（１−ＴＡＭＹＵ）（３） FIG. 3 is a diagram for explaining the contraction in the air flow passing through the throttle valve 3. The effective opening area AE is smaller than the opening area A, and the degree of the contraction is based on the air viscosity and the throttle valve opening. Depends on TH. Therefore, in the present embodiment, the viscosity correction coefficient TAMYUF is calculated by the following formula (3) and applied to the formula (1), and the change in the effective opening area AE caused by the change in the air viscosity and the change in the throttle valve opening TH is calculated. I am trying to correct it. In formula (3), TAMYU is a viscosity change rate calculated according to the intake air temperature TA, and TAMYURATIO is a weighting factor set according to the throttle valve opening TH.
TAMYUF = 1-TAMYURAITOx (1-TAMYU) (3)

空気の粘性は、吸気温ＴＡに依存して変化するので、粘性変化率ＴＡＭＹＵは、検出される吸気温ＴＡを下記式（４）に適用して算出される。式（４）のＴＡ０は例えば２５℃に設定される基準吸気温である。上記開口面積流量関数ＫＴＨは基準温度ＴＡ０に対応して設定されているので、粘性変化率ＴＡＭＹＵは、基準温度ＴＡ０における粘性を基準とした、吸気温ＴＡにおける粘性の変化率に相当する。式（４）のＣＡＩＲは所定定数であり、演算の対象となる流体が空気の場合は「１２０」に設定される。

Since the viscosity of the air changes depending on the intake air temperature TA, the viscosity change rate TAMYU is calculated by applying the detected intake air temperature TA to the following equation (4). TA0 in the formula (4) is a reference intake air temperature set to 25 ° C., for example. Since the opening area flow rate function KTH is set corresponding to the reference temperature TA0, the viscosity change rate TAMYU corresponds to the viscosity change rate at the intake air temperature TA based on the viscosity at the reference temperature TA0. CAIR in equation (4) is a predetermined constant, and is set to “120” when the fluid to be calculated is air.

また重み係数ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯは、スロットル弁開度ＴＨに応じて図７に示すＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯテーブルを検索することにより算出される。ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯテーブルは、スロットル弁開度ＴＨが増加するほど重み係数ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯが減少するように設定されている。重み係数ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯは、「０」から「１」の間に値に設定され、スロットル弁が全開の状態でほぼ「０」となるように設定される。 Further, the weight coefficient TAMYURATIO is calculated by searching the TAMYURATIO table shown in FIG. 7 according to the throttle valve opening TH. The TAMYURATIO table is set such that the weight coefficient TAMYURATIO decreases as the throttle valve opening TH increases. The weight coefficient TAMYURATIO is set to a value between “0” and “1”, and is set to be substantially “0” when the throttle valve is fully opened.

粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦを適用することにより、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨの算出精度を高めることができる。 By applying the viscosity correction coefficient TAMYUF, the calculation accuracy of the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH can be increased.

推定大気圧更新部５２は、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨが検出される吸入空気流量ＧＡＩＲと一致するように、推定大気圧ＨＰＡを更新し、第１なまし演算処理前の推定大気圧（以下「更新推定大気圧」という）ＨＰＡＣＡＬを算出する。 The estimated atmospheric pressure update unit 52 updates the estimated atmospheric pressure HPA so that the estimated throttle valve passing air flow rate HGAIRTH matches the detected intake air flow rate GAIR, and the estimated atmospheric pressure before the first smoothing calculation process (hereinafter referred to as the estimated atmospheric pressure HPA). HPCAL (referred to as “updated estimated atmospheric pressure”) is calculated.

第１なまし演算部５３は、更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬを下記式（５）に適用し、推定大気圧ＨＰＡを算出する。式（５）の「ｋ」は、演算周期で離散化した離散化時刻であり、ＣＡ１は「０」から「１」の間の値に設定されるなまし係数である。なお今回値であることを示す(k)は、省略している。
ＨＰＡ＝ＣＡ１×ＨＰＡＣＡＬ＋（１−ＣＡ１）×ＨＰＡ(k-1) （５） The first annealing calculation unit 53 applies the updated estimated atmospheric pressure HPACAL to the following equation (5) to calculate the estimated atmospheric pressure HPA. “K” in Expression (5) is a discretization time discretized in the calculation cycle, and CA1 is an annealing coefficient set to a value between “0” and “1”. Note that (k) indicating the current value is omitted.
HPA = CA1 * HPACAL + (1-CA1) * HPA (k-1) (5)

遅延部５４は、推定大気圧ＨＰＡを１演算周期だけ遅延させ、遅延推定大気圧ＨＰＡＤ（＝ＨＰＡ(k-1)）を出力する。 The delay unit 54 delays the estimated atmospheric pressure HPA by one calculation cycle, and outputs a delayed estimated atmospheric pressure HPAD (= HPA (k−1)).

第２なまし演算部５５は、推定大気圧ＨＰＡを下記式（６）に適用し、なまし推定大気圧ＨＰＡＦを算出する。式（６）のＣＡ２は「０」から「１」の間の値に設定されるなまし係数である。
ＨＰＡＦ＝ＣＡ２×ＨＰＡ＋（１−ＣＡ２）×ＨＰＡＦ(k-1) （６） The second annealing calculation unit 55 applies the estimated atmospheric pressure HPA to the following equation (6) to calculate the annealing estimated atmospheric pressure HPAF. CA2 in Expression (6) is an annealing coefficient set to a value between “0” and “1”.
HPAF = CA2 * HPA + (1-CA2) * HPAF (k-1) (6)

本実施形態では、式（６）により算出されるなまし推定大気圧ＨＰＡＦが、点火時期や燃料供給量などのエンジン制御パラメータの算出に適用される。 In the present embodiment, the smoothed estimated atmospheric pressure HPAF calculated by Expression (6) is applied to calculation of engine control parameters such as ignition timing and fuel supply amount.

図４は、図２に示す大気圧推定モジュールの機能を実現する大気圧推定処理のメインルーチンのフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵでＴＤＣパルスに同期して実行される。 FIG. 4 is a flowchart of a main routine of atmospheric pressure estimation processing for realizing the function of the atmospheric pressure estimation module shown in FIG. This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the TDC pulse.

ステップＳ１１では、第１初期化フラグＦＦＩＮＨＰＡＩＮＩが「１」であるか否かを判別する。最初はこの答が否定（ＮＯ）であるので、下記式（７）により、初期推定大気圧ＨＰＡＩＮＩを、ＨＰＡＩＮＩの前回設定値及び吸気圧ＰＢＡの何れか高い方に設定する（ステップＳ１２）。
ＨＰＡＩＮＩ＝ｍａｘ（ＨＰＡＩＮＩ(k-1)，ＰＢＡ）（７） In step S11, it is determined whether or not the first initialization flag FFINHPAINI is “1”. Since this answer is negative (NO) at first, the initial estimated atmospheric pressure HPAINI is set to the higher one of the previous set value of HPAINI and the intake pressure PBA by the following equation (7) (step S12).
HPAINI = max (HPAINI (k−1), PBA) (7)

ステップＳ１３では、始動モードフラグＦＳＴＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。始動モードフラグＦＳＴＭＯＤは、クランキング中（エンジン１の始動開始から自立運転を開始するまで）「１」に設定される。クランキング中は直ちに処理を終了し、自立運転が開始されるとステップＳ１４に進み、第１初期化フラグＦＦＩＮＨＰＡＩＮＩを「１」に設定する。 In step S13, it is determined whether or not the start mode flag FSTMOD is “1”. The start mode flag FSTMOD is set to “1” during cranking (from the start of engine 1 to the start of independent operation). During the cranking, the process is immediately terminated. When the independent operation is started, the process proceeds to step S14, and the first initialization flag FFINHPAINI is set to “1”.

ステップＳ１４を実行すると、ステップＳ１１の答が肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ１５に進んで、図５に示す大気圧推定サブルーチンを実行する。 When step S14 is executed, the answer to step S11 becomes affirmative (YES), the process proceeds to step S15, and the atmospheric pressure estimation subroutine shown in FIG. 5 is executed.

図５のステップＳ２１では、第２初期化フラグＦＦＩＮＨＰＡＩＮＩＲが「１」であるか否かを判別する。最初はこの答が否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ２２に進み、推定大気圧ＨＰＡ及び遅延推定大気圧ＨＰＡＤをともに、初期推定大気圧ＨＰＡＩＮＩに設定する。次いで第２初期化フラグＦＦＩＮＨＰＡＩＮＩＲを「１」に設定し（ステップＳ２３）、本処理を終了する。 In step S21 of FIG. 5, it is determined whether or not the second initialization flag FFINHPAINIR is “1”. Since this answer is negative (NO) at first, the process proceeds to step S22, and both the estimated atmospheric pressure HPA and the delayed estimated atmospheric pressure HPAD are set to the initial estimated atmospheric pressure HPAINI. Next, the second initialization flag FFINHPAINIR is set to “1” (step S23), and this process ends.

ステップＳ２３を実行すると、ステップＳ２１の答が肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ２４以下の処理を実行する。
ステップＳ２４では、スロットル弁開度ＴＨに応じて図６（ａ）に示すＫＴＨテーブルを検索し、開口面積流量関数値ＫＴＨを算出する。ＫＴＨテーブルは、スロットル弁開度ＴＨが増加するほど、開口面積流量関数値ＫＴＨが増加するように設定されている。 When step S23 is executed, the answer to step S21 is affirmative (YES), and the processing after step S24 is executed.
In step S24, the KTH table shown in FIG. 6A is retrieved according to the throttle valve opening TH, and the opening area flow rate function value KTH is calculated. The KTH table is set so that the opening area flow rate function value KTH increases as the throttle valve opening TH increases.

ステップＳ２５では、吸気圧ＰＢＡと遅延推定大気圧ＨＰＡＤとの比率である圧力比ＲＰＢＡＨＰＡを、下記式（８）により算出し、圧力比ＲＰＢＡＨＰＡに応じて図６（ｂ）に示すＦＰＢＡＰＡテーブルを検索し、圧力比流量関数値ＦＰＢＡＰＡを算出する。
ＲＰＢＡＨＰＡ＝ＰＢＡ／ＨＰＡＤ（８） In step S25, the pressure ratio RPBAHPA, which is the ratio between the intake pressure PBA and the delay estimated atmospheric pressure HPAD, is calculated by the following equation (8), and the FPBAPA table shown in FIG. 6B is retrieved according to the pressure ratio RPBAHPA. The pressure specific flow rate function value FPBAPA is calculated.
RPBAHPA = PBA / HPAD (8)

ステップＳ２６では、吸気温ＴＡに応じてＲＲＴＡテーブル（図示せず）を検索し、吸気温パラメータＲＲＴＡを算出する。ＲＲＴＡテーブルは、式（１）に含まれる下記式（９）の演算結果をテーブルとして記憶したものである。

In step S26, an RRTA table (not shown) is searched according to the intake air temperature TA, and an intake air temperature parameter RRTA is calculated. The RRTA table stores the calculation result of the following formula (9) included in the formula (1) as a table.

ステップＳ２７では上記式（４）により粘性変化率ＴＡＭＹＵを算出し、ステップＳ２８では、スロットル弁開度ＴＨに応じて図７に示すＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯテーブルを検索し、重み係数ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯを算出する。ステップＳ２９では、上記式（３）により粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦを算出する。 In step S27, the viscosity change rate TAMYU is calculated from the above equation (4). In step S28, the TAMYURATIO table shown in FIG. 7 is searched according to the throttle valve opening TH, and the weighting coefficient TAMYURATIO is calculated. In step S29, the viscosity correction coefficient TAMYUF is calculated by the above equation (3).

ステップＳ３０では、エンジン回転数ＮＥに応じてＫＴＨＮＥテーブルを検索し、回転数補正係数ＫＴＨＮＥを算出する。ＫＴＨＮＥテーブルは、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、回転数補正係数ＫＴＨＮＥが減少するように設定されている。回転数補正係数ＫＴＨＮＥは、吸入空気流量センサ１３より上流側に配置されるエアクリーナの圧力損失を補正するためのパラメータであり、エンジン回転数ＮＥが増加するほどエアクリーナの圧力損失が増加することを考慮して設定される。なお、エアクリーナの影響は通常はあまり大きくないので、回転数補正係数ＫＴＨＮＥを常に「１」に設定し、エンジン回転数ＮＥに応じた補正を行わないようにしてもよい。 In step S30, a KTHNE table is searched according to the engine speed NE, and a rotation speed correction coefficient KTHNE is calculated. The KTHNE table is set so that the engine speed correction coefficient KTHNE decreases as the engine speed NE increases. The rotational speed correction coefficient KTHNE is a parameter for correcting the pressure loss of the air cleaner disposed upstream of the intake air flow rate sensor 13, and considers that the pressure loss of the air cleaner increases as the engine rotational speed NE increases. Is set. Since the influence of the air cleaner is usually not so great, the rotational speed correction coefficient KTHNE may always be set to “1” so that the correction according to the engine rotational speed NE is not performed.

ステップＳ３１では、下記式（１ａ）に開口面積流量関数値ＫＴＨ，圧力比流量関数値ＦＰＢＡＰＡ，吸気温パラメータＲＲＴＡ，遅延推定大気圧ＨＰＡＤ，粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦ，及び回転数補正係数ＫＴＨＮＥを適用し、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨを算出する。
ＨＧＡＩＲＴＨ＝ＫＣ×ＨＰＡＤ×ＫＴＨ×ＦＰＢＡＰＡ×ＫＴＨＮＥ
／（ＴＡＭＹＵＦ×ＲＲＴＡ）（１ａ）
上述したステップＳ２４〜Ｓ３１の処理が、吸入空気流量推定部５１の演算に相当する。 In step S31, the opening area flow function value KTH, the pressure ratio flow function value FPBAPA, the intake air temperature parameter RRTA, the delay estimated atmospheric pressure HPAD, the viscosity correction coefficient TAMYUF, and the rotation speed correction coefficient KTHNE are applied to the following equation (1a): The estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH is calculated.
HGAIRTH = KC × HPAD × KTH × FPBAPA × KTHNE
/ (TAMYUF × RRTA) (1a)
The processing in steps S24 to S31 described above corresponds to the calculation of the intake air flow rate estimation unit 51.

ステップＳ３２では、下記式（１１）により、流量偏差ＤＧＡＩＲを算出する。
ＤＧＡＩＲ＝ＨＧＡＩＲＴＨ−ＧＡＩＲ（１１） In step S32, the flow rate deviation DGAIR is calculated by the following equation (11).
DGAIR = HGAIRTH-GAIR (11)

ステップＳ３３では、車速ＶＰが所定低車速ＶＰＬ（例えば「０」）より大きいか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは更新量ＣＯＲＨＰＡを「０」に設定する（ステップＳ３５）。一方、ＶＰ＞ＶＰＬであるときは、流量偏差ＤＧＡＩＲに応じて図６（ｄ）に示すＣＯＲＨＰＡテーブルを検索し、更新量ＣＯＲＨＰＡを算出する（ステップＳ３４）。ＣＯＲＨＰＡテーブルは以下のように設定されている。流量偏差ＤＧＡＩＲが「０」近傍の所定範囲（所定値−Ｄ１以上かつ所定値Ｄ１以下の範囲）内にあるときは、更新量ＣＯＲＨＰＡは「０」に設定され、流量偏差ＤＧＡＩＲが所定値−Ｄ１より小さいときは、更新量ＣＯＲＨＰＡは所定量ＣＯＲ１（＞０）に設定され、流量偏差ＤＧＡＩＲが所定値Ｄ１より大きいときは、更新量ＣＯＲＨＰＡは所定量−ＣＯＲ１に設定される。 In step S33, it is determined whether or not the vehicle speed VP is greater than a predetermined low vehicle speed VPL (eg, “0”). If the answer is negative (NO), the update amount CORHPA is set to “0” (step S35). ). On the other hand, when VP> VPL, the CORHPA table shown in FIG. 6D is searched according to the flow rate deviation DGAIR, and the update amount CORHPA is calculated (step S34). The CORHPA table is set as follows. When the flow rate deviation DGAIR is within a predetermined range near “0” (a range between the predetermined value −D1 and the predetermined value D1), the update amount CORHPA is set to “0” and the flow rate deviation DGAIR is set to the predetermined value −D1. When it is smaller, the update amount CORHPA is set to the predetermined amount COR1 (> 0), and when the flow rate deviation DGAIR is larger than the predetermined value D1, the update amount CORHPA is set to the predetermined amount −COR1.

ステップＳ３６では、下記式（１２）により推定大気圧ＨＰＡ（前回値）に更新量ＣＯＲＨＰＡを加算して、更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬを算出する。
ＨＰＡＣＡＬ＝ＨＰＡ＋ＣＯＲＨＰＡ（１２）
ステップＳ３７では前記式（５）によるなまし演算により、推定大気圧ＨＰＡを算出し、ステップＳ３８では前記式（６）によるなまし演算により、なまし推定大気圧ＨＰＡＦを算出する。 In step S36, the updated estimated atmospheric pressure HPACAL is calculated by adding the updated amount CORHPA to the estimated atmospheric pressure HPA (previous value) by the following equation (12).
HPACAL = HPA + CORHPA (12)
In step S37, the estimated atmospheric pressure HPA is calculated by the annealing calculation according to the equation (5), and in step S38, the estimated atmospheric pressure HPAF is calculated by the annealing calculation according to the equation (6).

図８は、本実施形態における推定大気圧ＨＰＡの推移を説明するためのタイムチャートであり、推定大気圧ＨＰＡの初期設定値が大気圧ＰＡから大きくずれている例を示す。この例では、時刻ｔ０において推定大気圧ＨＰＡが大気圧ＰＡよりかなり高いため、流量偏差ＤＧＡＩＲが大きくなり、更新量ＣＯＲＨＰＡが負の所定量「−ＣＯＲ１」に設定される。その結果、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨが徐々に減少し、それにともなって推定大気圧ＨＰＡが減少して、最終的に大気圧ＰＡと一致する。図８は説明のために第１なまし演算処理が行われていない状態の推定大気圧ＨＰＡが示されている。なお、実際には推定大気圧ＨＰＡは、上述したようにエンジン始動直後の検出吸気圧ＰＢＡによって初期化されるので、推定大気圧ＨＰＡは最初から大気圧ＰＡとほぼ一致しており、大気圧ＰＡの変化に追従するように変化する。 FIG. 8 is a time chart for explaining the transition of the estimated atmospheric pressure HPA in the present embodiment, and shows an example in which the initial setting value of the estimated atmospheric pressure HPA is greatly deviated from the atmospheric pressure PA. In this example, since the estimated atmospheric pressure HPA is considerably higher than the atmospheric pressure PA at time t0, the flow rate deviation DGAIR increases, and the update amount CORHPA is set to the negative predetermined amount “−COR1”. As a result, the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH gradually decreases, and the estimated atmospheric pressure HPA decreases accordingly, and finally coincides with the atmospheric pressure PA. FIG. 8 shows an estimated atmospheric pressure HPA in a state where the first annealing calculation process is not performed for the sake of explanation. Actually, the estimated atmospheric pressure HPA is initialized by the detected intake pressure PBA immediately after the engine is started as described above. Therefore, the estimated atmospheric pressure HPA substantially coincides with the atmospheric pressure PA from the beginning. It changes to follow the change of.

以上のように本実施形態では、スロットル弁３の上流側圧力である遅延推定大気圧ＨＰＡＤ、スロットル弁下流側圧力である吸気圧ＰＢＡ、及びスロットル弁開度ＴＨに応じて式（１ａ）を用いて推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨが算出される。式（１ａ）には、空気の粘性変化の影響を補正するための粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦが含まれており、粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦは、吸気温に応じて算出される粘性変化率ＴＡＭＹＵと、スロットル弁開度ＴＨに応じて算出される重み係数ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯとを用いて算出される。具体的には、重み係数ＴＡＭＹＵＲＡＴＩＯがスロットル弁開度ＴＨが小さくなるほど増加するように設定され、粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦに対する粘性変化率ＴＡＭＹＵの寄与度が増加するように、粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦが算出される。空気の粘性の影響は、スロットル弁開度ＴＨが小さくなるほど増加するので、スロットル弁開度ＴＨが小さくなるほど粘性変化率ＴＡＭＹＵの寄与度を増加させることにより、空気の粘性の影響を式（１ａ）に適切に反映させ、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨの算出精度を高めることができる。 As described above, in the present embodiment, the formula (1a) is used according to the estimated delay atmospheric pressure HPAD that is the upstream pressure of the throttle valve 3, the intake pressure PBA that is the throttle valve downstream pressure, and the throttle valve opening TH. Thus, the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH is calculated. Formula (1a) includes a viscosity correction coefficient TAMYUF for correcting the influence of a change in air viscosity. The viscosity correction coefficient TAMYUF includes a viscosity change rate TAMYU calculated according to the intake air temperature, a throttle valve It is calculated using a weight coefficient TAMYURATIO calculated according to the opening TH. Specifically, the viscosity correction coefficient TAMYUUF is calculated so that the weight coefficient TAMYURATIO is set to increase as the throttle valve opening TH decreases and the contribution of the viscosity change rate TAMYU to the viscosity correction coefficient TAMYUF increases. . Since the influence of the air viscosity increases as the throttle valve opening TH decreases, the contribution of the viscosity change rate TAMYU increases as the throttle valve opening TH decreases, so that the influence of the air viscosity is expressed by the equation (1a). Therefore, the calculation accuracy of the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH can be improved.

また遅延推定大気圧ＨＰＡＤを使用して推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨが算出され、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨが検出されるスロットル弁通過吸気流量ＧＡＩＲと一致するように推定大気圧ＨＰＡが更新される。この大気圧推定演算により、標高の高い山岳地帯で車両を高速で運転するような場合において大気圧ＰＡの比較的急激な変化に追従して正確な推定大気圧ＨＰＡを得ることができる。また燃料カット運転や一部気筒休止運転が行われても、良好な推定精度を維持することが可能となる。 The estimated throttle valve passing air flow rate HGAIRTH is calculated using the delay estimated atmospheric pressure HPAD, and the estimated throttle valve passing air flow rate HGAIRTH is updated so as to coincide with the detected throttle valve passing air flow rate GAIR. The By this atmospheric pressure estimation calculation, it is possible to obtain an accurate estimated atmospheric pressure HPA following a relatively sudden change in the atmospheric pressure PA in a case where the vehicle is driven at a high speed in a high altitude mountainous area. Moreover, even if fuel cut operation or partial cylinder deactivation operation is performed, good estimation accuracy can be maintained.

この大気圧推定演算では、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨが不正確なものであると、推定大気圧ＨＰＡの精度も低下するが、粘性補正係数ＴＡＭＹＵＦが適用される式（１ａ）を用いることにより、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨの精度が高められ、推定大気圧ＨＰＡの算出精度を向上させることができる。 In this atmospheric pressure estimation calculation, if the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH is inaccurate, the accuracy of the estimated atmospheric pressure HPA also decreases, but by using the equation (1a) to which the viscosity correction coefficient TAMYUF is applied. The accuracy of the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH can be improved, and the calculation accuracy of the estimated atmospheric pressure HPA can be improved.

本実施形態では、スロットル弁開度センサ４、吸気温センサ９、吸入空気流量センサ１３、及び車速センサ３２が、それぞれスロットル弁開度検出手段、吸気温検出手段、流量検出手段、及び車速検出手段に相当し、ＥＣＵ５が、推定流量算出手段、粘性変化率算出手段、修正手段、及び推定大気圧算出手段を構成する。具体的には、図５のステップＳ２４〜Ｓ３１が推定流量算出手段に相当し、ステップＳ２７が粘性変化率算出手段に相当し、ステップＳ２８，Ｓ２９，及びＳ３１が修正手段に相当し、ステップＳ３２〜Ｓ３７が推定大気圧算出手段に相当する。 In the present embodiment, the throttle valve opening sensor 4, the intake air temperature sensor 9, inhaled air flow rate sensor 13, and a vehicle speed sensor 32, a throttle valve opening detection means, respectively, the intake air temperature detecting means, the flow amount detecting means, and a vehicle speed The ECU 5 corresponds to a detection unit , and constitutes an estimated flow rate calculation unit, a viscosity change rate calculation unit, a correction unit, and an estimated atmospheric pressure calculation unit. Specifically, steps S24 to S31 in FIG. 5 correspond to estimated flow rate calculation means, step S27 corresponds to viscosity change rate calculation means, steps S28, S29, and S31 correspond to correction means, and steps S32 to S32 S37 corresponds to estimated atmospheric pressure calculation means.

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、式（４）を用いて粘性変化率ＴＡＭＹＵを算出するようにしたが、予め式（４）の演算結果をテーブルとしてメモリに記憶しておき、テーブル検索により粘性変化率ＴＡＭＹＵを算出するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the viscosity change rate TAMYU is calculated using the equation (4). However, the calculation result of the equation (4) is stored in a memory in advance as a table, and the viscosity change is performed by table search. The rate TAMYU may be calculated.

また上述した実施形態では、推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨを大気圧の推定に適用したが、これ以外にも例えばエンジン１の各気筒に吸入される空気量である気筒吸入空気量ＧＡＩＲＣＹＬＮの算出にも適用可能である。気筒吸入空気量ＧＡＩＲＣＹＬＮは、例えば下記式（２１）により算出することができるので、式（２１）に適用される推定スロットル弁通過空気流量ＨＧＡＩＲＴＨとして式（１ａ）により算出されるものを適用することにより、より正確な気筒吸入空気量ＧＡＩＲＣＹＬＮを算出することができる。式（２１）は、スロットル弁３からエンジン１の各気筒までの吸気系を一次遅れ系としてモデル化した式であり、実際の特性を近似できることが確認されている。
ＧＡＩＲＣＹＬＮ(k)＝（１−ＣＶη）×ＧＡＩＲＣＹＬＮ(k-1)
＋ＣＶη×ＨＧＡＩＲＴＨ(k) （２１） In the embodiment described above, the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH is applied to the estimation of the atmospheric pressure. However, other than this, for example, the cylinder intake air amount GAIRCYLN that is the amount of air sucked into each cylinder of the engine 1 is calculated. Is also applicable. Since the cylinder intake air amount GAIRCYLN can be calculated by, for example, the following equation (21), the estimated throttle valve passage air flow rate HGAIRTH applied to the equation (21) should be calculated by the equation (1a). Thus, a more accurate cylinder intake air amount GAIRCYLN can be calculated. Expression (21) is an expression that models the intake system from the throttle valve 3 to each cylinder of the engine 1 as a first-order lag system, and it has been confirmed that actual characteristics can be approximated.
GAIRCYLN (k) = (1−CVη) × GAIRCYLN (k−1)
+ CVη × HGAIRTH (k) (21)

ここで「ｋ」は演算周期で離散化した離散化時刻、ＣＶηは気筒容積Ｖｃｙｌ、吸気通路のスロットル弁下流側の容積Ｖｉｎ、及びエンジン１の体積効率ηｖを用いて算出されるなまし係数である。 Here, “k” is a discretization time discretized in the calculation cycle, CVη is an annealing coefficient calculated using the cylinder volume Vcyl, the volume Vin downstream of the throttle valve in the intake passage, and the volume efficiency ηv of the engine 1. is there.

このように本発明を気筒吸入空気量の算出に適用する場合には、大気圧センサを設け、スロットル弁上流側の圧力として、推定大気圧ではなく大気圧センサにより検出される大気圧を適用するようにしてもよい。 As described above, when the present invention is applied to the calculation of the cylinder intake air amount, the atmospheric pressure sensor is provided, and the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor is applied instead of the estimated atmospheric pressure as the pressure upstream of the throttle valve. You may do it.

また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどにおける推定スロットル弁通過空気流量の算出にも適用が可能である。 The present invention can also be applied to the calculation of the estimated throttle valve passing air flow rate in a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a vertical crankshaft.

１内燃機関
２吸気通路
３スロットル弁
４スロットル弁開度センサ（スロットル弁開度検出手段）
５電子制御ユニット（推定流量算出手段、粘性変化率算出手段、修正手段、、推定大気圧算出手段）
８吸気圧センサ
９吸気温センサ（吸気温検出手段）
１３吸入空気流量センサ（流量検出手段）
３２車速センサ（車速検出手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Intake passage 3 Throttle valve 4 Throttle valve opening sensor (throttle valve opening detection means)
5 Electronic control unit (estimated flow rate calculation means, viscosity change rate calculation means, correction means, estimated atmospheric pressure calculation means)
8 Intake pressure sensor 9 Intake temperature sensor (Intake temperature detection means)
13 Intake air flow rate sensor (flow rate detection means)
32 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)

Claims

内燃機関の吸気通路内に設けられるスロットル弁を通過する空気流量の推定値である推定スロットル弁通過空気流量を算出するスロットル弁通過空気流量推定装置により算出される推定スロットル弁通過空気流量を用いて推定大気圧を算出する推定大気圧算出手段を備える大気圧推定装置であって、
前記スロットル弁を通過する空気の流量を検出する流量検出手段を備え、
前記スロットル弁通過空気流量推定装置は、
前記スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出手段と、
前記吸気通路内の前記スロットル弁の上流側及び下流側の圧力と、前記スロットル弁開度とを、所定のモデル式に適用して前記推定スロットル弁通過空気流量を算出する推定流量算出手段と、
前記機関の吸気温を検出する吸気温検出手段と、
空気の粘性変化を示す粘性変化率を前記吸気温に応じて算出する粘性変化率算出手段と、
前記粘性変化率に応じて前記モデル式を修正する修正手段とを備え、
前記修正手段は、前記スロットル弁開度が小さくなるほど、前記修正の度合を増加させ、
前記スロットル弁通過空気流量推定装置は、前記スロットル弁の上流側圧力として前記推定大気圧を使用し、
前記推定大気圧算出手段は、前記推定スロットル弁通過空気流量が、検出されるスロットル弁通過空気流量と一致するように前記推定大気圧を更新することを特徴とする大気圧推定装置。 Using the estimated throttle valve passing air flow rate calculated by the throttle valve passing air flow rate estimating device that calculates the estimated throttle valve passing air flow rate, which is an estimated value of the air flow rate passing through the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine An atmospheric pressure estimation device comprising estimated atmospheric pressure calculation means for calculating an estimated atmospheric pressure,
A flow rate detecting means for detecting a flow rate of air passing through the throttle valve;
The throttle valve passage air flow rate estimation device comprises:
Throttle valve opening detection means for detecting the opening of the throttle valve;
An estimated flow rate calculating means for calculating the estimated throttle valve passage air flow rate by applying the upstream and downstream pressures of the throttle valve in the intake passage and the throttle valve opening to a predetermined model equation;
Intake air temperature detecting means for detecting the intake air temperature of the engine;
A viscosity change rate calculating means for calculating a viscosity change rate indicating a change in air viscosity according to the intake air temperature;
Correction means for correcting the model formula according to the viscosity change rate,
The correction means increases the degree of correction as the throttle valve opening decreases.
The throttle valve passing air flow rate estimating device uses the estimated atmospheric pressure as the upstream pressure of the throttle valve,
The estimated atmospheric pressure calculation means, the estimated throttle valve passing air flow rate, atmospheric pressure estimation apparatus characterized the estimated updating the atmospheric pressure to match the throttle valve passage air flow rate to be detected.

前記機関により駆動される車両の車速を検出する車速検出手段を備え、Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle driven by the engine,
前記推定大気圧算出手段は、前記車速が所定車速より高いときは、前記推定スロットル弁通過空気流量から検出スロットル弁通過空気流量を減算することにより流量偏差を算出して、該流量偏差が増加するほど減少するように更新量を設定する一方、前記車速が前記所定車速以下であるときは前記更新量を「０」に設定し、設定された更新量を用いて前記推定大気圧の更新を行うことを特徴とする請求項１に記載の大気圧推定装置。 The estimated atmospheric pressure calculating means calculates a flow rate deviation by subtracting a detected throttle valve passing air flow rate from the estimated throttle valve passing air flow rate when the vehicle speed is higher than a predetermined vehicle speed, and the flow rate deviation increases. While the update amount is set so as to decrease, the update amount is set to “0” when the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, and the estimated atmospheric pressure is updated using the set update amount. The atmospheric pressure estimation device according to claim 1.