CN118234934A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

内燃机的控制装置(ECU 0)的处理器(CPU 40e)对与节流阀的有效开口面积的减少比例相关的指标(沉积物厚度、有效开口面积的减少比例、流量减少率等)的变化率(微分值)发生变化的第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B进行确定(s109)。处理器(CPU 40e)根据第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B来推定任意的节流阀开度下的指标(s110)，并根据推定出的指标来计算节流阀的有效开口面积(s112)。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制装置。

背景技术

针对为了减轻环境负载而逐年严格的汽车废气规定，需要实现将空燃比(筒内的空气量和燃料量之比)控制为合适的状态的技术(空燃比控制)的高精度化。作为空燃比控制的方法，存在如下方法：检测废气中的氧浓度并对燃料供给量进行修正，根据由进气路径所包括进气流量传感器检测出的进气流量来确定燃料供给量。

上述方法在处于内燃机的运转状态(转速、输出)没有较大的变化的状态(稳定状态)的情况下容易应用。另一方面，在汽车的急剧的加速、急剧的减速这样的过渡运转条件下，上述方法无法捕捉到流入过渡变化的筒内的气体流量(以下，记载为筒内流入气体流量)，因此，无法足够快速地将空燃比设定为合适的条件。

因此，在内燃机的运转处于过渡状态的条件下，需要使用进气测量模型来计算筒内流入气体量，并设定合适的燃料喷射量以达到目标空燃比。作为内燃机的筒内流入气体流量的计算方法，存在如下方法：根据基于进气流量和节流阀的节流阀有效开口面积(以下，记载为节流阀有效开口面积)计算出的节流阀经过气体流量计算进气管压力，并根据该压力计算筒内流入气体流量。

当沉积物附着于内燃机的节流阀的主体部(以下，记载为节流体)时，节流阀与节流体之间的能够供空气流动的截面的一部分被沉积物封堵，因此，节流阀有效开口面积(节流阀与主体之间的能够供空气流动的截面的实际面积)减少。此处，沉积物是导入到进气中的窜气、排气中的燃料的未燃烧的部分附着、固化并堆积于节流体上而成的。

在不在进气测量模型中反映沉积物堆积的状态的状况下计算节流阀有效开口面积时，通过进气测量模型计算出的节流阀有效开口面积无法再现实际的状态并产生误差。其结果是，产生节流阀经过气体流量和筒内流入气体流量的计算误差。因此，需要将因沉积物附着导致的节流阀有效开口面积的变化反映到进气测量模型中。

在现有技术中，公开了如下技术(例如参照专利文献1)：使用三个不同的节流阀开度下的稳定运转条件下的空气流量的学习值计算出的节流阀有效开口面积，并使用以开度为变量的二次曲线对该节流阀有效开口面积进行近似，从而反映由沉积物堆积引起的节流阀有效开口面积的变化。

在专利文献1中，示出了采用第一节流阀开度、第二节流阀开度和第三节流阀开度作为三个节流阀开度，其中，所述第一节流阀开度是规定的怠速状态下的节流阀开度，所述第二节流阀开度是小于上述第一节流阀开度的任意的节流阀开度，所述第三节流阀开度是大于上述第一节流阀开度且不受到上述堆积于节流阀附近的沉积物影响的规定的节流阀开度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-214925号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1中公开的上述现有技术中，假定上述第一节流阀开度与上述第三节流阀开度的间隔变大，因此，当进行修正以使特性近似于规定的二次曲线时，上述第一节流阀开度与上述第三节流阀开度的范围、即从怠速状态下的节流阀开度到不受沉积物影响的节流阀开度的范围内的流量特性不一定被高精度地修正。

其结果是，在节流阀开度经过第一节流阀开度和第三节流阀开度之间而变化的情况下，过渡状态下的节流阀经过气体流量的计算误差变大，过渡状态下的筒内流入气体流量的计算量产生较大的误差。其结果是，难以将过渡运转时的空燃比保持为期望的空燃比。

本发明是考虑到上述情况而发明的。本发明的目的在于提供一种内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置能够高精度地对反映了沉积物的影响的节流阀的有效开口面积进行计算。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达成上述目的，本发明的内燃机的控制装置包括处理器，所述处理器识别与节流阀的有效开口面积的减少比例相关的指标的变化率发生变化的第一节流阀开度和第二节流阀开度，根据所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度推定任意的节流阀开度下的所述指标，并根据推定出的所述指标计算节流阀的有效开口面积。

发明效果

根据本发明，能够高精度地对反映了沉积物的影响的节流阀的有效开口面积进行计算。上述以外的技术问题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明来明确。

附图说明

图1是本发明的实施方式一的汽车用发动机系统的系统结构图。

图2是表示本发明的实施方式一的ECU的结构的系统结构图。

图3是用于进行本发明的实施方式一的减少比例相关指标的计算、减少比例相关指标的变化点的计算以及节流阀有效开口面积的计算的框图。

图4是表示沉积物附着时的节流阀周边的流动的状态的图。

图5是表示节流阀开度与节流阀有效开口面积的关系的图。

图6是沉积物附着于节流体的映像图。

图7是表示沉积物厚度分布的测定结果的图。

图8是本发明的实施方式一的考虑到沉积物附着的节流阀开口面积的模型化的映像图。

图9是表示沉积物厚度、节流阀有效开口面积和流量减少率的关系的图。

图10是本发明的实施方式一的学习沉积物厚度并计算节流阀有效开口面积的流程图。

图11A是表示本发明的实施方式一的变化点搜索用学习值映射的图。

图11B是用于对网格点数为1时的低开度侧变化点、高开度侧变化点以及沉积物厚度的确定方法进行说明的图。

图11C是用于对网格点数为2时的低开度侧变化点、高开度侧变化点以及沉积物厚度的确定方法进行说明的图。

图12是实施本发明的实施方式一的沉积物厚度学习时的时序图。

图13是表示本发明的实施方式一的沉积物厚度学习实施完成的情况和未学习的情况下的加速时的时序的图。

图14是表示转速恒定、输出恒定条件下的阀重叠量与节流阀开度的关系的图。

图15是本发明的实施方式二的学习沉积物厚度并计算节流阀有效开口面积的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本实施方式涉及一种对在进气路径包括有节流阀的内燃机的筒内流入气体流量进行计算的内燃机的控制装置。在本实施方式的目的在于提供一种内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置能够在怠速状态下的节流阀开度以上的区域内高精度地对节流阀有效开口面积进行计算，提高筒内流入气体流量的计算精度，特别是能够将过渡运转时的空燃比保持在期望的空燃比。

(实施方式一)

图1示出了本实施方式的发动机的系统结构图。本系统结构通用于以下示出的所有的实施方式。

发动机100(内燃机)是火花点火式内燃机。对经过发动机的进气路径的进气流量进行测量的进气流量传感器3、对吸入气体进行压缩的增压器的压缩机4b、对吸入气体进行冷却的中冷器5以及对进气流量进行调节的节流阀6分别设置在进气管8的合适位置。另外，对进气温度进行检测的进气温度传感器15内置于进气流量传感器3，对节流阀的开度进行检测的节流阀位置传感器内置于节流阀6。

此外，发动机100中，控制进气阀的开闭相位的可变进气阀9a、控制排气阀的开闭相位的可变排气阀9b、将燃料喷射至燃烧室13中的燃料喷射装置10、供给点火能的火花塞11、曲柄角传感器12以及测量大气压力的大气压力传感器16分别设置于发动机100的合适位置。另外，在可变进气阀9a和可变排气阀9b中分别设置有检测开闭相位的相位传感器。

此外，利用排气的能量来驱动压缩机4b的涡轮4a、净化排气的催化转换器21以及作为空燃比检测器的一个形态并在催化转换器21的上游侧对排气的空燃比进行检测的空燃比传感器20分别设置于排气管14的合适位置。空燃比传感器20也可以作为氧浓度传感器。将EGR取出的EGR配管32从比排气管14的涡轮4a靠上游处分岔，对EGR进行冷却的EGR冷却器30和对EGR流量进行调节的EGR阀31设置于EGR配管32的合适位置。

从进气流量传感器3得到的检测信号(进气流量)Ss3、从节流阀位置传感器得到的检测信号(节流阀开度)Ss6、从可变进气阀9a和可变排气阀9b的相位传感器得到的开闭相位检测信号(进气阀相位和排气阀相位)Ss9a、Ss9b、从曲柄角传感器12得到的检测信号(转速)Ss12、从进气温度传感器15得到的检测信号(大气温度)Ss15、从大气压力传感器16得到的检测信号(大气压力)Ss16以及从空燃比传感器20得到的检测信号Ss20被发送至发动机控制单元(以下的ECU)0。油门踏板的踏入量、即从检测油门开度的油门开度传感器1得到的信号Ss1被发送至ECU 0。

ECU 0基于油门开度传感器1的输出信号Ss1和各种传感器信号来运算请求转矩。即，油门开度传感器1被用作检测向发动机100的请求转矩的请求转矩传感器。ECU 0基于从上述各种传感器的输出得到的发动机100的运转状态，对节流阀6的开度、燃烧喷射装置10的喷射脉冲期间、火花塞11的点火正时、可变进气阀9a和可变排气阀9b的开闭正时、EGR阀31的开度等发动机100的主要的动作量进行最优运算。

通过ECU 0运算出的燃料喷射脉冲期间被转换为燃料喷射装置驱动信号Ds10(开阀脉冲信号)并被发送至燃料喷射装置10。通过ECU 0运算出的节流阀6的开度作为节流阀驱动信号Ds6被发送至节流阀6。同样地，火花塞驱动信号Ds11被发送至火花塞11。EGR阀的开度作为EGR阀驱动信号Ds31被发送至EGR阀31。

燃料从未图示的燃料箱经过未图示的燃料箱燃料泵而从燃料喷射装置10喷射至从进气管8经过可变进气阀9a流入燃烧室13内的空气，形成混合气。混合气在规定的点火正时通过从火花塞11产生的火花而燃烧，通过其燃烧压将活塞向下压而成为发动机100的驱动力。燃烧后的排气经过可变排气阀9b、排气管14、涡轮4a被输送至催化转换器21，在NOx、CO、HC成分被净化后被排出。此外，排气的一部分经过EGR配管32、EGR冷却器30、EGR阀31被导入至进气管8。

图2是表示本发明的实施方式的ECU 0的结构的系统框图。油门开度传感器1、进气流量传感器3、可变进气阀9a以及可变排气阀9b的相位传感器、曲柄角传感器12、进气温度传感器15、大气压力传感器16以及空燃比传感器20的各输出信号被输入至ECU 0的输入电路40a。不过，输入信号并不仅限于上述输入信号。

输入的来自各传感器的输入信号被发送至输入/输出端口40b内的输入端口。被发送至输入/输出端口40b的输入信号的值被保管于随机存取存储器(RAM)40c，并通过CPU40e进行运算处理。此时，被发送至输入电路40a的输入信号中的由模拟信号构成的信号通过设置于输入电路40a的A/D转换器被转换成数字信号。

记述有运算处理内容的控制程序被预先写入只读存储器(ROM)40d中。表示根据控制程序运算出的各致动器的动作量的值在被保管于RAM 40c后，被发送至输入/输出端口40b的输出端口，并经过各驱动电路被发送至各致动器。在本实施方式的情况下，作为驱动电路具有节流阀驱动电路40f、EGR阀驱动电路40g、可变阀机构驱动电路40h、燃料喷射装置驱动电路40i以及点火输出电路40j。

各驱动电路对节流阀6、可变阀9、燃料喷射装置10、火花塞11以及EGR阀31进行控制。本实施方式的ECU 0在ECU 0内包括上述驱动电路，但并不限定于此，也可以将上述驱动电路中的任意或所有驱动电路设置于ECU 0外。

以下，使用图3至图13，对本发明的实施方式进行详细说明。图3示出了本实施方式的用于进行节流阀有效开口面积的修正的框图。各框的功能的概要如下。

在减少比例相关指标计算部中，基于包括大气压力在内的各种检测值、进气流量以及进气管压力来获取减少比例相关指标的学习值。另外，在本实施方式中，将附着于节流体的沉积物的厚度(沉积物厚度)作为减少比例相关指标进行说明，但不限于此。例如，也能够将节流阀有效开口面积减少率(沉积物附着后的节流阀有效开口面积相对于新品时的节流阀有效开口面积的减少率)或流量减少率(基准条件下的沉积物附着后的流量相对于新品时的流量的减少率)作为该指标来处理。

变化点计算部对为了计算学习值未获取点的沉积物厚度所需要的、沉积物厚度发生变化的节流阀开度(低开度侧变化点以及高开度侧变化点)进行计算。此处，基于沉积物厚度相对于节流阀开度的微分值来对该变化点进行计算。

节流阀有效开口面积计算部基于低开度侧变化点和高开度侧变化点对无法获取沉积物厚度的学习值的节流阀开度的沉积物厚度进行计算，并根据该沉积物厚度对任意节流阀开度的节流阀有效开口面积进行计算。另外，节流阀上游压力以及节流阀下游压力的计算在未图示的框中执行。

首先，在对各框中实施的处理进行详细说明前，对本实施方式的说明中使用的数学式和计算方法的例子进行说明。接着，对本实施方式的具体的处理进行说明。

首先，对本实施方式的说明中使用的数学式和计算方法的例子进行说明。另外，以下示出的数学式和计算方法仅为一例。首先，对计算从节流阀开度的变化到筒内流入气体流量发生变化为止的空气状态的进气系物理模型的示例(I)的概要进行说明，并对节流阀经过气体流量(II)和筒内流入气体流量(III)进行说明。

(I)进气系物理模型的基本原理

在本实施方式中，将图1所示的系统中从进气口到发动机为止的路径分割成压缩机-节流阀区间(以下，将该部位称为节流阀上游)、节流阀-进气歧管区间(以下，将该部位称为进气管)以及排气管这三个控制体积(CV)，并对各CV中的气体的质量、能量或经过各CV的质量流量、能量流量进行计算。

在计算中，使用进气流量检测值、进气温度检测值、大气压力检测值、节流阀开度检测值、EGR阀开度检测值、进气阀相位检测值、排气阀相位检测值、转速检测值、冷却水温度检测值、转矩以及在上一个运算时刻计算出的质量流量和温度，并基于以下示出的基础方程式来根据各CV的质量、能量来对压力、温度进行计算。

[数学式1]

[数学式2]

[数学式3]

[数学式4]

此处，m表示质量[kg]，e表示能量[J]，T表示温度[K]，κ表示比热比[-]，R表示气体常数[J/(kg·K)]，Q表示向气体所接触的壁面的热传递量(壁面热损失量)[J]，V表示容积[m³]，下标的in表示向CV的流入，下标的out表示从CV的流出。

接着，对节流阀上游的质量、能量、温度和压力的计算方法进行说明。节流阀上游气体质量m_Thr基于进气流量dG_AFS、后述的节流阀经过流量dG_Thr的前次值、节流阀上游气体质量的前次值，通过将数学式(1)离散化得到的数学式即数学式(5)来计算。

[数学式5]

m_Thr(n)＝(dG_AFS(n)-dG_Thr(n-1))×dt+m_Thr(n-1)…(5)

节流阀上游气体能量基于节流阀上游气体质量m_Thr、大气温度T_atm、节流阀上游温度T_Thr的前次值、进气流量dG_AFS、节流阀经过气体流量dG_Thr的前次值，通过将数学式(2)离散化得到的数学式即数学式(6)来计算。

[数学式6]

此处，比热比和气体常数使用标准状态的空气的值作为代表值。此外，中冷器冷却量dQ_c/dt预先通过实验求出并作为常数给出。

节流阀上游气体温度基于节流阀上游气体能量由数学式(4)计算，节流阀上游压力基于节流阀上游气体温度、节流阀上游气体质量由数学式(3)计算。

接着，对进气管气体的质量、能量、温度和压力的计算方法进行说明。进气管气体质量m_mani基于后述的节流阀经过流量dG_Thr、筒内流入气体流量dG_cyl的前次值、进气管气体质量的前次值，通过将数学式(1)离散化得到的数学式即数学式(7)计算。

[数学式7]

m_mani(n)＝(dG_Thr(n)-dG_cyl(n-1))×dt+m_mani(n-1)…(7)

进气管气体能量基于进气管气体质量m_mani、节流阀上游温度T_Thr、进气管温度T_mani的前次值、节流阀经过气体流量dG_Thr、筒内流入气体流量dG_cyl的前次值，通过将数学式(2)离散化得到的数学式即数学式(8)计算。

[数学式8]

此处，比热比和气体常数使用标准状态的空气的值作为代表值。此外，壁面热损失量预先通过实验求出并作为常数给出。

进气管气体温度基于进气管气体能量由数学式(4)计算。进气管压力基于进气管气体温度、进气管质量由数学式(3)计算。另外，在具备对进气管压力进行检测的装置的情况下，也能够使用其检测值。

(II)节流阀经过气体流量

接着，对节流阀经过气体流量的运算方法进行说明。在本实施方式中，将节流阀视作节流孔并构建节流阀周围的流体力学模型，对节流阀经过气体流量进行计算。此处，节流阀经过气体流量基于节流阀的开度与节流阀前后的压力，通过以下的考虑了流体的压缩性的流量的数学式给出。

[数学式9]

dG_Thr是节流阀经过气体流量[kg/s]，μ是节流阀有效开口面积修正系数[-]，A是节流阀几何开口面积量[m²]，Pup是节流阀上游压力[Pa]，Pdn是节流阀下游压力[Pa]，R是气体常数[J/(kg·K)]，Tup是节流阀上游温度[K]，Ψ是流量系数[-]。此外，μ和A的积是被称为节流阀有效开口面积[m²]的指标。此处，流量系数根据节流阀上游压力Pup与节流阀下游压力Pdn的压力比Pdn/Pup，选择上述数学式(9.2)和数学式(9.3)中的任一个。此外，作为该比的条件的不等式(9.2.1)被称为音速条件，经过阀的流速与音速相等，流量饱和，因此，流量系数不取决于压力状态而以常数给出。此外，作为该压力比的条件的不等式(9.3.1)是非音速条件，经过阀的流速小于音速。

(III)筒内流入气体流量

接着，筒内流入气体流量通过下述方法计算。数学式10中示出了向筒内流入的气体流量的计算式。

[数学式10]

dG_cyl是筒内流入气体流量[kg/s]，η是进气效率[-]，Ne是发动机转速[rpm]，Vs是行程容积[m³]，Pmani是节流阀下游的进气管压力[Pa]，Tmani是进气管气体温度[K]，ncyl是气筒数[-]。另外，进气效率预先匹配并预先设定，以能够根据发动机转速、进气管压力、进气阀相位、排气阀相位进行检索。

如此，在ECU 0中，在每个确定的计算周期重复上述说明的(I)、(II)、(III)的计算，使用物理式来准确地计算从节流阀上游到气筒下游的压力，从而能够高响应、高精度地对无法通过进气流量传感器3准确测量的过渡条件下的筒内流入气体流量进行计算。

接着，使用图4至图10，对作为本实施方式的要点的基于沉积物厚度来修正节流阀有效开口面积的方法的想法进行说明。

图4示出了沉积物附着时的节流阀周边的流动的状态。当沉积物堆积于节流阀附近时，其将流路封堵，节流阀有效开口面积减少。当在不将该状态反映于模型的状态下计算节流阀有效开口面积时，节流阀有效开口面积的计算值与实际的状态之间产生误差。

图5中示出了假设为新品且没有沉积物附着的节流阀和行驶了相当的距离且附着有沉积物的节流阀的节流阀有效开口面积。实线是没有沉积物附着，虚线是有沉积物附着。如图5所示，与没有沉积物附着的情况相比，由于沉积物附着而存在节流阀有效开口面积变小的节流阀开度的范围。此处，当节流阀开度变大时，沉积物厚度堵塞的面积相对于节流阀有效开口面积的比率变小，因此，由沉积物引起的节流阀有效开口面积的变化率随节流阀开度的增加而减小。

接着，对沉积物厚度分布的特征进行说明。首先，对本实施方式中的沉积物厚度的定义进行说明。图6示出了沉积物附着于节流体的映像图。此处，将节流阀开度设为θ[deg]。在本实施方式中，将节流阀开度设定为θ时的节流阀的阀前端位置处的沉积物厚度定义为节流阀开度θ下的沉积物厚度。

图7示出沉积物厚度分布的一例。本申请的发明人们发现了以下(A)至(C)所示的沉积物厚度分布的特征。

(A)在节流阀开度较小的范围(节流阀开度θ_A以下)内，沉积物厚度恒定。

(B)在节流阀开度θ_A～θ_B之间，沉积物厚度增加。

(C)在节流阀开度较大的范围(节流阀开度θ_B以上的范围)内，沉积物厚度恒定。

气体温度因节流阀经过时的气体的绝热膨胀而降低，且节流体壁面的温度随之降低。其结果是，已知如下的机制：进气所含有的源自窜气、EGR气体的高沸点碳氢化合物凝集，形成沉积物并附着于节流体。可以推测为通过上述机制而附着的沉积物会出现(A)至(C)的特征。

在本实施方式中，使用以上示出的(A)至(C)的特征来反映沉积物堆积影响。具体而言，假设沉积物厚度相对于流动方向形成两个阶段的分布。如此，通过假设流动方向的沉积物厚度分布，并对具有两个阶段的分布的厚度信息的两个点(例如，节流阀开度θ_A和θ_B)处的沉积物厚度进行计算，从而能够计算流动方向上的较大范围的沉积物厚度。

以下，对该模型化进行详细说明。

图8示出了考虑了沉积物附着的节流阀开口面积的模型化的映像图。图8是从节流阀上游侧沿流动方向临摹节流阀得到的图。此处，将节流体与节流阀之间的空隙作为高度，并将面积与节流阀开口面积相等的长方形考虑为等价开口面，对该等价开口面与沉积物厚度的关系进行模型化。

图8示出了与沉积物附着状态对应的等价开口面。在没有沉积物附着的状态下，等价开口面具有与节流阀开口面积AA[m²]相同的面积，其为高度为h[m]，长度为1[m]的长方形。此外，假设沉积物附着仅附着于节流体(图中的下侧)，在沉积物附着的状态下，等价开口面具有与节流阀开口面积AA’相同的面积，将高度为h’[m]，长度为1[m]的长方形作为等价开口面。节流阀开口面积与空隙、空隙与沉积物厚度之间满足以下的关系。

[数学式11]

[数学式12]

D＝h-h′…(12)

此处，D为沉积物厚度[m]。根据数学式(11)、(12)，节流阀开口面积的减少率与沉积物厚度之间建立了联系。到目前为止，对几何的节流阀开口面积进行了描述，但数学式(11)对节流阀有效开口面积也成立，应用于学习。具体而言，定义数学式(13)，根据数学式(13)，能够根据在行驶中能够获取的节流阀有效开口面积来对沉积物厚度进行计算。

[数学式13]

此外，除了使用节流阀有效开口面积的减少率以外，还能够使用流量减少率。一般来说，在流速为音速的音速条件下，已知进气流量与节流阀有效开口面积成比例。因此，节流阀有效开口面积的减少率与流量减少率等价。因此，在数学式(11)中，能够使用流量减少率来作为节流阀有效开口面积的减少率的替代。

图9示出了沉积物厚度、节流阀有效开口面积减少率以及流量减少率。节流阀有效开口面积减少率以及流量减少率具有在规定的节流阀开度下取固定值的倾向。根据该倾向，在节流阀有效开口面积和流量减少率变为固定值的两个点处定义θ_A和θ_B，从而能够将沉积物厚度发生变化的两个点抽出，并能够对两个点的沉积物厚度进行定义。由此，能够基于有限的信息来定义流动方向上的较大范围的沉积物厚度。

如上所述，在沉积物厚度的计算中需要节流阀有效开口面积的计算。假设在稳定状态下每单位时间的节流阀经过气体流量与进气流量检测值dG_AFS相等，节流阀有效开口面积能够利用从数学式(9)推导出的数学式(14)来计算。

[数学式14]

根据数学式(14)，能够在输入进气流量检测值、节流阀上游压力检测值、进气温度检测值、上游温度检测值以及进气管压力时，对节流阀有效开口面积进行计算。此处，在没有节流阀上游压力传感器的情况下，限定于非增压条件，能够用大气压力检测值来代替节流阀上游压力检测值。

在本实施方式中，学习值在节流阀开度较小的条件(转速较低且发动机负载较小的条件)下获取，因此，是能够用大气压力检测值来代替的发动机动作范围。由此，在不具备取得节流阀上游的压力的手段的系统中，也能够取得非增压条件下的节流阀上游压力的检测值。不过，能够用大气压力检测值替代的范围根据具备的排气门阀的控制方法、可变容量涡轮的控制方法这样的系统结构而发生变化，因此，期望通过事先的试验等来预先对该范围进行确认。

由上，在非增压条件下，能够在将进气流量检测值、进气温度检测值、大气压力检测值以及进气管压力输入至数学式(14)时对节流阀有效开口面积进行计算。通过使用检测值，能够对反映了伴随沉积物附着的节流阀有效开口面积的变化的节流阀有效开口面积(以下，称为实际节流阀有效开口面积)进行计算。由此，在附着有沉积物的情况下，也能够准确地对节流阀有效开口面积进行计算。

图10示出了本实施方式的计算节流阀有效开口面积的流程图。此处，对包括对在学习沉积物厚度时是否满足规定的条件进行判定的逻辑在内的逻辑整体进行说明。以下，对每一个步骤进行详细说明。另外，步骤s101～s103由图3中未图示的框进行处理，步骤s104～s105由减少比例相关指标计算部进行处理，步骤s106～s109由变化点计算部进行处理，步骤s110～s112由节流阀有效开口面积计算部进行处理。

<<步骤s101>>

在步骤s101中，通过曲柄角传感器、进气流量传感器、进气温度传感器、大气压力传感器、节流阀开度传感器来对发动机转速、进气流量、吸入空气温度、大气压力、节流阀开度进行检测。

<<步骤s102>>

在步骤s102中，基于节流阀开度和预先存储的以节流阀开度为主轴的新品时的节流阀有效开口面积(以下的初始节流阀有效开口面积)的表，对初始节流阀有效开口面积μA₀[m²]进行计算。如此，通过将新品时的节流阀有效开口面积表格化，能够减轻ECU的运算负载。

<<步骤s103>>

在步骤s103中，对以下三个条件是否全部满足进行判定，对是否可以实施沉积物学习启动进行判定。

(A1)转速为阈值以下

(A2)发动机负载为阈值以下

(A3)节流阀开度稳定

在(A1)、(A2)中，采用将转速和发动机负载与各阈值进行比较的方法。由此，对是否为非增压条件进行判定。此处的阈值是能够判定为非增压区域的范围，且需要通过预先实验对节流阀上游压力比大气压力小规定值的范围进行规定。由此，能够使用大气压力检测值作为节流阀上游压力，因此，能够高精度地对实际节流阀有效开口面积进行计算，并能够防止误学习。此外，在包括节流阀上游压力传感器的情况下，能够使用节流阀上游压力传感器的检测值。

在(A3)中采用将节流阀开度的规定时间前的值和当前的值的差值与阈值进行比较的方法。此处的阈值取决于节流阀开度的变化量与节流阀有效开口面积的变化量的关系，例如能够规定为使节流阀有效开口面积的变化量落在规定的范围内的节流阀开度的变化量。由此，能够对节流阀开度是否稳定进行判定，因此，能够在稳定的条件下进行学习，并能够防止误学习。

学习启动判定(s103)为否的情况下，前进至步骤s112。判定为是的情况下，前进至步骤s104。

<<步骤s104>>

在步骤s104中，对检测出的节流阀开度θ下的沉积物厚度的学习值进行计算。此处，基于节流阀有效开口面积减少率与空隙减少率相等这样的关系，根据数学式(15)计算沉积物厚度。

[数学式15]

此处，D是沉积物厚度[m]，h₀是新品时的节流体与节流阀前端之间的距离(以下称为初始空隙)[m]，μA是实际节流阀有效开口面积[m²]。此处，初始空隙能够根据节流阀开度和节流阀的直径通过几何学方式来确定。

在本实施方式中，将节流阀开度作为主轴，将初始空隙作为表格，并预先存储于ECU。由此，能够减轻ECU的运算负载。此外，通过像这样对沉积物厚度进行计算，能够高精度地对节流阀开度θ下的沉积物厚度的学习值进行计算。

<<步骤s105>>

在步骤s105中，将沉积物厚度的学习值、学习次数、学习值获取时的行驶距离更新在变化点搜索用学习值映射中。图11A示出了变化点搜索用学习值映射。该映射以节流阀开度为网格点，对学习次数、学习值获取时的行驶距离、学习值获取结束标记、沉积物厚度的学习值、变化点搜索用沉积物厚度的学习值进行记录。另外，该映射中所有的变量的初始值都设为0。一般来说，沉积物对节流阀有效开口面积造成的影响通常在低开度时较大，随着节流阀开度增加该影响减小，因此，例如能够通过将网格点规定在沉积物的影响所波及的范围内来减少在ECU中使用的存储区域。

此外，将步骤s105中计算出的沉积物厚度的学习值与保持于该映射的沉积物厚度的学习值加权平均得到的值作为新的沉积物厚度的学习值来对该映射进行更新。通过使用加权平均，该映射的沉积物厚度的学习值逐渐变化，因此，例如在偏离值瞬间输入这样的学习值急剧变化的情况下，也能够抑制误学习此外，每次实施s105的处理时，学习次数在该映射的对应部位的前次值上加1，对该映射进行更新。

<<步骤s106>>

在步骤s106中，当学习值的获取次数和学习值获取时的行驶距离满足以下所示的规定的条件时，判定为节流阀开度θ的学习值的获取结束，对变化点搜索用学习值映射的学习值获取结束标记进行更新。此处，学习值获取结束标记中，1表示获取结束，0表示未获取。

(B1)学习值的获取次数为阈值以上

(B2)学习值获取时的行驶距离与当前的行驶距离的差值在阈值以内

在(B1)中，采用将学习值的获取次数与阈值进行比较的方法。通过对学习值的获取次数设置阈值，能够对学习值是否已获取足够的次数进行判断。在(B2)中，采用将学习值获取时的行驶距离和当前的行驶距离的差值与阈值进行比较的方法。一般来说，伴随行驶距离的增加，沉积物厚度也增加，因此，在确保学习值的可靠性的基础上，在哪个时刻获取学习值是很重要的。

例如，在假设节流阀有效开口面积在行驶100km后减少1％左右，并希望检测到节流阀有效开口面积的变化为2％的情况下，将该阈值设为200km左右。通过(B1)、(B2)能够使用充分学习且相对较新的信息的学习值，因此，能够提高学习值的可靠性，防止误学习。

在沉积物厚度的学习值获取结束判定(s106)为否的情况下，前进至步骤s112。判定为是的情况下，前进至步骤s107。

<<步骤s107>>

在步骤s107中，对是否能够进行沉积物厚度的变化点搜索进行判定。将确认是否有学习值的节流阀开度设为θ_C以上θ_D以下。在本实施方式中，事先设定θ_C和θ_D，以使通过事先的试验、怠速开度设定等假定的低开度侧变化点θ_A和高开度侧变化点θ_B包括在θ_C以上θ_D以下的范围内。

在θ_C以上θ_D以下的范围内至少一个点处学习值获取结束标记为1的情况下，判定为能够进行变化点搜索。通过采用该判定条件，能够在获取到沉积物厚度的学习值时，快速地将其反映于节流阀有效开口面积的计算，而不用等待其他条件下的学习值获取的结束。

变化点搜索可能判定(s107)为否的情况下，前进至步骤s112。判定为是的情况下，前进至步骤s108。

<<步骤s108>>

在步骤s108中，对沉积物厚度的学习值的微分值进行计算。此处，将记录在变化点搜索用学习映射的沉积物厚度的学习值代入到数学式(16)，对沉积物厚度相对于节流阀开度的微分值进行计算。

[数学式16]

此处，α为微分间隔[deg](α为偶数)。例如，在希望以1deg节流阀开度为步长来计算沉积物厚度的变化时，将α设为2deg。

<<步骤s109>>

在步骤s109中，对沉积物厚度的变化点进行计算。在本实施方式中，采用将沉积物厚度的微分值为阈值以上的点作为变化点的结构。此处，对步骤s108中计算出的微分值为阈值L₁以上的节流阀开度进行检索。将满足同一条件的最小的开度设为M_min，最大的开度设为M_max。当满足同一条件的开度为一个时，将M_min和M_max设为相同的值。将通过数学式(17)、(18)求出的开度定义为低开度侧变化点θ_A[deg]、高开度侧变化点θ_B[deg]。通过以这种方式进行处理，能够从沉积物厚度的学习值获取结束的开度中高精度地对低开度侧变化点和高开度侧变化点进行计算。

[数学式17]

[数学式18]

不过，当在节流阀开度θ_C以上θ_D以下的范围内沉积物厚度的学习值获取结束的网格点数为下述情况时，低开度侧变化点、高开度侧变化点以及沉积物厚度通过下述方式确定。

(i)该网格点数为1的情况

将低开度侧变化点设为θ_C(θ_A＝θ_C)，将高开度侧变化点设为θ_D(θ_B＝θ_D)。此外，基于节流阀有效开口面积减少率在节流阀开度θ_A以上θ_B以下的范围内取固定值的倾向，根据以下的数学式(19)、(20)对低开度侧变化点和高开度侧变化点的沉积物厚度进行计算。此处，将沉积物厚度的学习值获取结束的网格点设为θ₁(参照图11B)。由此，在沉积物厚度的学习值获取结束的条件为一个点的情况下，也能够对低开度侧变化点、高开度侧变化点以及沉积物厚度进行定义。

[数学式19]

[数学式20]

(ii)该网格点数为2的情况

将节流阀开度θ_C以上θ_D以下的范围内沉积物厚度学习值获取结束的网格点中的、节流阀开度较小的网格点θ₁设为低开度侧变化点，将节流阀开度较大的网格点θ₂设为高开度侧变化点(参照图11C)。此外，沉积物厚度使用通过学习获取的值。由此，在沉积物厚度的学习值获取结束的条件为两个点的情况下，也能够对低开度侧变化点、高开度侧变化点以及沉积物厚度进行定义。

<<步骤s110>>

在步骤s110中，对未获取沉积物厚度的学习值的开度的沉积物厚度进行计算。此处，在沉积物厚度呈两段分布的基础上，根据数学式(21)对未获取沉积物厚度的学习值的开度的学习值厚度进行计算。

[数学式21]

根据(i)，能够高精度地对小于未能获取沉积物厚度的学习值的低开度侧变化点的节流阀开度范围的沉积物厚度进行计算。此外，根据(ii)，能够高精度地对未能获取沉积物厚度的学习值的低开度侧变化点以上、高开度侧变化点以下的节流阀开度范围的沉积物厚度进行计算。此外，根据(iii)，能够高精度地对大于未能获取沉积物厚度的学习值的高开度侧变化点的节流阀开度范围的沉积物厚度进行计算。

<<步骤s111>>

在步骤s111中，将未获取沉积物厚度的学习值的开度的沉积物厚度的学习值更新至变化点搜索用学习值映射中。

<<步骤s112>>

在步骤s112中，基于沉积物厚度对任意节流阀开度的节流阀有效开口面积进行计算。此处，根据数学式(22)计算节流阀有效开口面积。

[数学式22]

由此，能够在怠速状态下的节流阀开度以上的区域中高精度地对节流阀有效开口面积进行计算。

图12示出了在本实施方式中以减速时为实例来实施沉积物厚度学习时的时序图。纵轴从上层向下是节流阀开度、节流阀开度变化量、发动机转矩、转速、节流阀上游压力计算值、稳定条件判定值、学习次数、沉积物厚度学习值、沉积物厚度的学习值获取结束判定值、节流阀有效开口面积计算值，横轴是时刻。

在图12中，在发动机转矩、转速进入学习条件范围(范围由虚线表示)后，当节流阀开度的变化量变为规定值范围(小于由虚线示出的稳定判定基准值)时判定为节流阀开度稳定。

满足上述三个条件且稳定条件判定的标记(稳定条件判定值)变为开的时刻为时刻t1。在时刻t1处开始获取沉积物厚度的学习值。学习次数上升，并在时刻t2处超过了学习结束基准，沉积物厚度的学习值结束判定的标记变为开。由此，节流阀有效开口面积计算值被修正。通过被修正，节流阀上游压力计算值增加，并与大气压力一致。

图13是本实施方式中沉积物厚度学习的实施完成的情况和未学习的情况下的加速时的时序图。纵轴是节流阀开度、转速、节流阀上游压力计算值、节流阀下游压力计算值、筒内流入气体流量计算值、节流阀有效开口面积计算值、排气空燃比，横轴为时刻。实线表示完成学习，虚线表示未学习。

在时刻t3处开始加速。在未学习的情况下，在加速时排气空燃比变为稀空燃比，与此相对，在完成学习的情况下，不发生排气空燃比的变动。这是因为即使在附着有沉积物的情况下，也能够通过学习对节流阀有效开口面积进行修正，并高精度地对筒内流入气体流量进行计算。由此，能够进行合适的燃料喷射量的控制，并能够防止燃油效率和排气污染的恶化。

如此，根据本实施方式，在规定的学习条件成立时，基于设置于内燃机的进气路径的节流阀的开度、内燃机的转速、经过所述节流阀的吸入空气量、所述节流阀的上游压力、所述节流阀的下游压力以及大气温度，对与节流阀有效开口面积的减少比例相关的指标进行计算，基于所述指标相对于所述节流阀开度的变化量，对所述指标的变化点进行判定，基于所述指标的变化点，对所述节流阀有效开口面积进行计算。

由此，即使在发生了沉积物附着于节流体的情况下，也能够高精度地对节流阀有效开口面积进行计算。此外，由此能够高精度地对过渡运转时的筒内流入气体流量进行计算，因此，能够进行合适的燃料喷射量的控制，并能够防止燃油效率和排气污染的恶化。

(实施方式二)

在实施方式二中，示出了用于在沉积物附着于节流体的情况下，通过对进气阀关闭正时和排气阀关闭正时进行操作以在期望的节流阀开度条件下获取沉积物厚度的学习值的方法。

如在实施方式一中提及的那样，为了计算沉积物厚度的变化点，需要在怠速开度范围内的多个开度下获取沉积物厚度的学习值。本实施方式是鉴于这种情况而设计的。另外，在以下说明的实施方式二中，除了与实施方式一不同的结构之外，应用实施方式一中说明过的结构。

首先，对本实施方式中实施的进气阀和排气阀的关闭正时的操作方法以及节流阀开度的操作方法进行说明。接着，对本实施方式的具体的处理进行说明。

首先，对本实施方式中实施的进气阀和排气阀的关闭正时的操作方法以及节流阀开度的操作方法进行说明。图14是示出了在转速恒定的条件下，实现输出恒定的阀重叠量与节流阀开度的关系的图。此处，阀重叠量是进气阀和排气阀双方同时打开的期间。

作为改变阀重叠量的方法，对可变动阀机构进行操作来对进气阀或排气阀进行操作，设定为进气阀的打开正时比排气阀的关闭正时靠提前角侧。如图14所示，在转速恒定、输出恒定的条件下，阀重叠量与节流阀开度成正相关。此处，在转速恒定的情况下，通过增加阀重叠量，遗留到下一个循环的燃烧气体(内部EGR气体)增加。其结果是，若不对节流阀开度进行操作，则进气流量减少。为了保持进气流量恒定，需要增加节流阀开度。

如此，通过以使阀重叠量与节流阀开度成正相关的方式来操作可变动阀机构以及节流阀开度，能够设定各种节流阀开度。由此，通过各种节流阀开度，能够在防止驾驶性的恶化的同时获取沉积物厚度的学习值。另外，例如，通过将可变动阀机构与节流阀开度的组合设定为阀重叠量增大的条件(图14中的右方向)，能够使残留在筒内的高温的燃烧气体的量增加。其结果是，筒内气体温度增加，因此，即使在发动机的冷却水温度降低，燃烧稳定性较差的条件下，也能够在燃烧稳定性上升且稳定的发动机运转状态下进行学习。此外，能够增大能够学习的冷却水温度范围。

接着，对本实施方式的具体的处理进行说明。图15示出了本实施方式中学习沉积物厚度并进行节流阀有效开口面积的修正的流程图。以下，对每一个步骤进行详细说明。

从步骤s201至步骤s203和从步骤s207至步骤s215的处理与实施方式一的从步骤s101至步骤s103和从步骤s104至步骤s112的处理相同，因此，省略说明。

<<步骤s204>>

在步骤s204中，对节流阀开度是否与学习用目标节流阀开度一致进行判断。此处，采用将节流阀开度和学习用目标节流阀开度的差值与阈值进行比较的方法。此外，学习用目标节流阀开度例如是预先设定的怠速开度的使用范围内的最小开度、中间开度、最大开度。

判定(s204)为是的情况下，前进至步骤s207。判定为否的情况下，前进至步骤s205。

<<步骤s205>>

在步骤s205中，基于图14所示的节流阀开度与阀重叠量的关系，对实现步骤s204中设定的目标节流阀开度的目标进气阀关闭正时和目标排气阀关闭正时进行计算。

<<步骤s206>>

在步骤s206中，对进气阀、排气阀以及节流阀开度进行操作，以达到目标进气阀关闭正时、目标排气阀关闭正时以及学习用目标节流阀开度。通过上述操作，能够在将转速以及输出保持恒定的同时提高燃烧稳定性。由此，能够防止驾驶性的恶化，并能够获取沉积物厚度的学习值。

在步骤s206结束后，前进至步骤s203。

如此，通过以进气阀与排气阀双方共同打开的角度、即阀重叠量与节流阀开度成正相关的方式来对内燃机所包括的可变动阀机构和节流阀开度进行操作，从而在将转速以及输出保持恒定的同时，燃烧稳定性提高，因此，能够在防止驾驶性的恶化的同时获取沉积物厚度的学习值。

由此，能够在怠速状态下获取多个开度下的沉积物厚度的学习值，因此，能够高精度地计算节流阀有效开口面积。此外，由此，即使在发生了沉积物附着于节流体的情况下，也能够高精度地对过渡运转时的筒内流入气体流量进行计算，因此，能够进行合适的燃料喷射量的控制，并能够防止燃油效率和排气污染的恶化。

实施方式一、实施方式二的主要的特征也能够总结如下。

内燃机的控制装置(ECU 0)的处理器(CPU 40e，图2)对与节流阀的有效开口面积的减少比例相关的指标(沉积物厚度、有效开口面积的减少比例、流量减少率等，图9)的变化率(微分值)发生变化的第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B进行确定(s109，图10)。处理器(CPU 40e)根据第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B来推定任意的节流阀开度下的所述指标(s110，图10)，并根据推定出的所述指标来计算节流阀的有效开口面积(s112，图10)。

由此，能够高精度地对反映了沉积物的影响的节流阀的有效开口面积进行计算。

如图9所示，所述指标例如是堆积于节流体的沉积物的厚度、经过节流阀的空气的流量减少率或者节流阀的有效开口面积的减少比例。由此，不仅能根据沉积物的厚度来计算节流阀的有效开口面积，还能够根据流量减少率或有效开口面积的减少比例来计算节流阀的有效开口面积。

处理器(CPU 40e)将小于第一节流阀开度θ_A的节流阀开度的范围内的所述指标(例如沉积物厚度)的值D(θ)推定为与第一节流阀开度θ_A下的指标的值D(θ_A)相等的固定值(数学式(21)的(i))。由此，能够在比第一节流阀开度θ_A靠低开度侧的范围内高精度地计算节流阀的有效开口面积。

处理器(CPU 40e)将大于第二节流阀开度θ_B的节流阀开度的范围内的所述指标(例如沉积物厚度)的值D(θ)推定为与第二节流阀开度θ_B下的指标的值D(θ_B)相等的固定值(数学式(21)的(iii))。由此，能够在比第二节流阀开度θ_B靠高开度侧的范围内高精度地计算节流阀的有效开口面积。

处理器(CPU 40e)基于第一节流阀开度θ_A下的指标的值D(θ_A)和第二节流阀开度θ_B下的指标的值D(θ_B)，对第一节流阀开度θ_A与第二节流阀开度θ_B之间的范围内的所述指标(例如沉积物厚度)的值D(θ)进行推定(数学式(21)的(ii))。由此，能够在第一节流阀开度θ_A与第二节流阀开度θ_B之间的范围内高精度地计算节流阀的有效开口面积。

在本实施方式中，第一节流阀开度θ_A与第二节流阀开度θ_B之间的范围内的节流阀开度与指标的值(例如沉积物厚度)具有线性关系(数学式(21)的(ii))。由此，能够利用线性关系来计算节流阀的有效开口面积。

处理器(CPU 40e)在所述指标(例如沉积物厚度)相对于节流阀开度的变化率dD/dθ在规定的范围内(例如dD/dθ≥规定值L₁)的节流阀开度中，基于最小的节流阀开度M_min确定第一节流阀开度θ_A，基于最大的节流阀开度M_max确定第二节流阀开度θ_B(s109，图10)。由此，能够在规定的范围内确定第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B。

在本实施方式中，所述规定的范围是指标相对于节流阀开度的变化率dD/dθ为规定值L₁以上的范围。由此，能够缩小对第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B进行搜索的范围。

处理器(CPU 40e)将所述指标(例如沉积物厚度)的前次值与本次值加权平均得到的值进行计算，以作为所述指标的学习值(s105，图10)。由此，能够减轻偏离值的影响。

处理器(CPU 40e)基于所述指标的计算次数以及所述指标的计算时的行驶距离与当前的行驶距离的差值，对所述指标的学习值的获取是否结束进行判定(s106，图10)。由此，指标的学习值的可靠度提高。

在规定的节流阀开度的范围(θ_C≤θ≤θ_D)内获取结束的所述指标(例如沉积物厚度)的学习值为至少一个以上的情况下，处理器(CPU 40e)根据与所述指标的所述学习值对应的节流阀开度(例如θ₁、θ₂等)来确定第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B(图11B、11C)。由此，在指标的学习值为至少一个以上的情况下，能够确定第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B。

在规定的节流阀开度的范围(θ_C≤θ≤θ_D)内获取结束的所述指标(例如沉积物厚度)的学习值仅为一个的情况下，处理器(CPU 40e)根据与所述指标的学习值D(θ₁)对应的节流阀开度θ₁来确定第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B(图11B)。由此，即使指标的学习值为一个，也能够确定第一节流阀开度θ_A和第二节流阀开度θ_B。

处理器(CPU 40e)以阀重叠量随节流阀开度增大而增大(图14)的方式来对节流阀、可变进气阀和可变排气阀进行控制，从而对所述指标(例如沉积物厚度)和与之对应的节流阀开度进行学习(s206，图15)。

由此，能够保持转速和输出转矩，同时能够对指标和与之对应的节流阀开度进行学习。

另外，本发明不限于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式为了以便于理解的方式解释本发明而进行了详细说明，本发明并不限于包括说明过的所有的结构。此外，能够将某一实施方式的结构的一部分替换为另一实施方式的结构，另外，也能够将另一实施方式的结构添加至某一实施方式的结构。此外，能够对各实施方式的结构的一部分追加其他结构、进行删除或替换成其他结构。

此外，上述各结构、功能等也可以将其一部分或全部通过例如在集成电路上进行设计等而以硬件实现。此外，上述各结构、功能等也可以通过处理器对实现各个功能的程序进行译码并执行而以软件实现。实现各功能的程序、表、文件等信息能够存储于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等记录装置、或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质。

另外，本发明的实施方式也可以是以下的形式。

[1].一种内燃机的控制装置，包括减少比例相关指标计算部和节流阀有效开口面积计算部，所述减少比例相关指标计算部在规定的学习条件成立时，基于设置于内燃机的进气路径的节流阀的开度和内燃机的转速、经过所述节流阀的吸入空气量、所述节流阀的上游压力、所述节流阀的下游压力以及大气温度，对第一节流阀开度与第二节流阀开度下的与相对于流动方向的节流阀有效开口面积的减少比例相关的指标进行计算，所述节流阀有效开口面积计算部基于所述指标，对所述节流阀有效开口面积进行计算，所述内燃机的控制装置的特征在于，包括变化点计算部，所述变化点计算部基于所述指标相对于所述节流阀开度的变化来判定所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度。

[2].根据[1]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述指标是堆积于节流体的沉积物的厚度、流量减少比例、或者节流阀有效开口面积的减少比例。

[3].根据[2]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，小于所述第一节流阀开度的节流阀开度下的所述指标的值与所述第一节流阀开度下的所述指标的值相等。

[4].根据[3]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，大于所述第二节流阀开度的节流阀开度下的所述指标的值与所述第二节流阀开度下的所述指标的值相等。

[5].根据[4]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述第一节流阀开度与所述第二节流阀开度的范围的节流阀开度下的所述指标的值基于所述第一节流阀开度下的所述指标的值和所述第二节流阀开度下的所述指标的值来进行计算。

[6].根据[5]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述指标相对于所述节流阀开度的变化在规定的范围内的节流阀开度中，将最小的开度作为所述第一节流阀开度，将最大的开度作为所述第二节流阀开度。

[7].根据[6]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，将所述指标的前次值与本次值加权平均得到的值作为所述指标的学习值而计算。

[8].根据[7]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，基于所述指标的计算次数以及所述指标计算时的行驶距离与当前的行驶距离的差值，对所述指标的学习值的获取是否结束进行判定。

[9].根据[8]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在规定的所述节流阀开度范围内，获取到了至少一个点以上的所述指标的学习值的情况下，判定为能够对所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度进行搜索。

[10].根据[9]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在规定的所述节流阀开度范围内，所述指标的学习值获取结束的点为一个点的情况下，将所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度作为规定的所述节流阀开度而计算，此外，基于所述学习值获取结束的点的学习值，对所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度的所述指标进行计算。

[11].根据[10]所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在计算所述指标时，以转速处在规定的范围内的范围来对节流阀开度和进气阀开闭时刻进行操作。

根据[1]-[11]，能够在怠速状态下的节流阀开度以上的节流阀开度区域中高精度地计算节流阀有效开口面积。由此，即使在附着有沉积物的情况下，也能够高精度地计算节流阀经过气体流量。其结果是，能够高精度地计算筒内流入气体流量，因此，能够进行合适的燃料喷射量的控制，并能够防止燃油效率和排气污染的恶化。

符号说明

100发动机(内燃机)；0ECU；1油门开度传感器；3进气流量传感器；4增压器；5中冷器；6节流阀；8进气管；9a可变进气阀；9b可变排气阀；10燃料喷射装置；11火花塞；12曲柄角传感器；13燃烧室；14排气管；15进气温度传感器；16大气压力传感器；20空燃比传感器；21催化转换器；30EGR冷却器；31EGR阀；32EGR配管。

Claims (13)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，

所述内燃机的控制装置包括处理器，

所述处理器对与节流阀的有效开口面积的减少比例相关的指标的变化率发生变化的第一节流阀开度和第二节流阀开度进行确定，

所述处理器根据所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度来推定任意的节流阀开度下的所述指标，

所述处理器根据推定出的所述指标来计算节流阀的有效开口面积。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述指标是

堆积于节流体的沉积物的厚度、

经过所述节流阀的空气的流量减少率、或者

所述节流阀的有效开口面积的减少比例。

3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器将小于所述第一节流阀开度的节流阀开度的范围内的所述指标的值推定为与所述第一节流阀开度下的所述指标的值相等的恒定值。

4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器将大于所述第二节流阀开度的节流阀开度的范围内的所述指标的值推定为与所述第二节流阀开度下的所述指标的值相等的恒定值。

5.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器基于所述第一节流阀开度下的所述指标的值和所述第二节流阀开度下的所述指标的值，对所述第一节流阀开度与所述第二节流阀开度之间的范围内的所述指标的值进行推定。

6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器在所述指标相对于所述节流阀开度的变化率在规定的范围内的节流阀开度中，基于最小的节流阀开度来确定所述第一节流阀开度，基于最大的节流阀开度来确定所述第二节流阀开度。

7.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器计算将所述指标的前次值与本次值加权平均得到的值，从而作为所述指标的学习值。

8.根据权利要求7所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器基于所述指标的计算次数以及所述指标的计算时的行驶距离与当前的行驶距离的差值，对所述指标的学习值的获取是否结束进行判定。

9.根据权利要求8所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

在规定的节流阀开度的范围内，获取结束的所述指标的学习值为至少一个以上的情况下，所述处理器根据与所述指标的所述学习值对应的节流阀开度来确定所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度。

10.根据权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

在所述规定的节流阀开度的范围内，获取结束的所述指标的学习值仅为一个的情况下，所述处理器基于与所述指标的学习值对应的节流阀开度来确定所述第一节流阀开度和所述第二节流阀开度。

11.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述处理器以阀重叠量随着节流阀开度增大而增大的方式来对所述节流阀、可变进气阀以及可变排气阀进行控制，从而对所述指标和与所述指标对应的节流阀开度进行学习。

12.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述第一节流阀开度与所述第二节流阀开度之间的范围内的节流阀开度与所述指标的值具有线性关系。

13.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述规定的范围是所述指标相对于所述节流阀开度的变化率为规定值以上的范围。