JP2002295297A - エンジン制御用大気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、大気圧の検出において、検出頻度
と検出精度を向上させることができるエンジン制御用大
気圧検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ステップＳ１１３では、エンジンの始動
後１分から５分において大気圧変化に対して充填効率の
変化量が大きな運転領域にて基準となる基準充填効率η
_0nを算出する。そして、エンジン始動後５分が経過する
とステップＳ１０５にて、基準充填効率η_0nと同一の運
転領域での充填効率η_nを算出し、ステップＳ１０５に
て、充填効率の変化量Δη_nを算出する。ステップＳ１
０７では、この充填効率の変化量Δη_nに応じた大気圧
の変化量を算出する。このように大気圧の変化に対して
充填効率の変化量が大きな運転領域にて充填効率変化量
を算出するので、大気圧の検出において、検出頻度と検
出精度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大気圧を精度良く
検出するエンジン制御用大気圧検出装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、大気圧を検出する方法として、
特開昭５８−１３３４３３号公報に開示されるように吸
気圧センサにより大気圧を検出する技術と、特公平０５
−０３８８９４号に開示されるようにエアフロメータ
（以下、ＡＦＭ）により大気圧を検出する技術とが知ら
れている。

【０００３】特開昭５８−１３３４３３号公報に開示さ
れる吸気圧センサにより大気圧を検出する技術では、内
燃機関の始動時に吸気圧センサの出力値を大気圧として
求める。そして、内燃機関の運転中では、スロットルバ
ルブの開度が全開時の吸気圧センサの出力を大気圧とし
て求める。

【０００４】また、特公平０５−０３８８９４号に開示
されるＡＦＭにより大気圧を検出する技術では、スロッ
トルバルブの開度とエンジン回転速度Ｎｅとの値から、
マップ等により決定される基準となる吸入空気の質量流
量Ｇと、ＡＦＭにより検出される質量流量Ｇとに基づい
て大気圧を算出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭５８
−１３３４３３号公報に開示される吸気圧センサにより
大気圧を検出する技術では、大気圧を検出する頻度が低
くなる虞がある。すなわち、大気圧を検出する機会が、
内燃機関の始動時と、内燃機関の運転中においてはスロ
ットルバルブ開度の全開時とに限られてしまうためであ
る。

【０００６】一方、特公平０５−０３８８９４号に開示
されるＡＦＭにより大気圧を検出する技術では、スロッ
トルバルブ開度の開度とエンジン回転速度Ｎｅとの値か
ら、マップ等により決定される質量流量Ｇを使用する
が、スロットルバルブの経時劣化や個体ばらつき等によ
り精度良い大気圧の検出を実施することが困難であっ
た。

【０００７】一方、ＵＳ特許第６０１６４６０号に開示
される技術では、吸気圧センサとＡＦＭを備えて大気圧
を検出する。より具体的には、（１）式によって規定さ
れる物理モデルに基づいて大気圧を算出する。

【０００８】（１）式において、Ｇは吸入空気の質量流
量、Ａはスロットル開度に応じた吸気通路の有効断面
積、Ｒは気体定数、Ｔは吸入空気温度、ＭＡＰは吸気圧
センサにより検出される吸気通路内の吸気圧、Ｐ_ambは
大気圧である。故に、質量流量Ｇ、吸気圧ＭＡＰ、吸入
空気温度Ｔ、スロットル開度に応じた吸気通路の有効断
面積Ａが定まれば、大気圧が決定されるというものであ
る。

【０００９】しかし、ＵＳ特許第６０１６４６０号に開
示される技術であっても、スロットル開度に応じた有効
断面積を適合等によって設定するため、スロットルバル
ブの経時劣化や個体差等の影響により精度良い大気圧検
出が困難である。

【００１０】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、大気圧を精度良く検出すると共に、大気圧の
検出頻度を向上できるエンジン制御用大気圧検出装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、吸気圧センサの出力値と、エアフロメータの出力値
と、内燃機関の回転速度と、温度センサの出力値と、に
基づいて前記燃焼室内に供給される吸入空気の充填効率
を気体の状態方程式を用いて検出する充填効率を算出す
る。内燃機関始動後の所定期間内にこの充填効率算出手
段により算出される充填効率を基準充填効率として設定
し、所定期間以降に算出される充填効率と基準充填効率
とに基づいて充填効率の変化量を算出する。そして、こ
の充填効率の変化量に基づいて大気圧を推定する。

【００１２】これにより、気体の状態方程式を利用し
て、温度，吸気圧，質量流量，回転速度との４つのパラ
メータにより燃焼室内に供給される吸入空気の充填効率
を推定するので、スロットルバルブの経時劣化や個体差
に影響されず精度良い吸入空気の充填効率を推定するこ
とができる。また、内燃機関始動後の所定期間内に推定
される充填効率を基準として、この基準充填効率と所定
期間経過後に推定される充填効率とから充填効率の変化
量を算出するので、大気圧の変化に応じた充填効率の変
化を精度良く検出することができ、精度良い大気圧の推
定が可能である。

【００１３】なお、気体の状態方程式を利用して吸入空
気の充填効率を算出する場合には、請求項２の発明のよ
うに、吸気圧Ｐ、吸入空気の質量流量Ｇ、気体定数Ｒ、
燃焼室内のシリンダ容積Ｖ_c、吸気温度Ｔ、回転速度Ｎ
ｅをパラメータとする以下の式に示される物理モデルに
従って充填効率ηを算出すると良い。

【００１４】上述のように充填効率の変化量から大気圧
を推定するために、請求項３の発明では、イグニッショ
ンスイッチがオンされた状態で、エンジンのクランキン
グが行われていないときの吸入空気の圧力を基準大気圧
として設定し、充填効率の変化量に基づいて大気圧の変
化量を推定する。そして、大気圧は、基準大気圧と、充
填効率の変化量に基づいて推定される大気圧の変化量と
から求められる。

【００１５】これにより、精度良く大気圧を推定するこ
とができる。

【００１６】また、請求項４の発明のように、大気圧推
定手段は、充填効率の変化量と、大気圧の変化量との関
係をマップにより予め記憶しておくと良い。大気圧が変
化すると、排気通路中の排気圧力Ｐ_backが変化するた
め、燃焼室内に供給される吸入空気の充填効率ηが変化
する。すなわち、充填効率ηの変化は大気圧の変化に比
例する関係を有するので、この関係をマップとして予め
記憶することでコンピュータの演算負荷を軽減すること
ができる。

【００１７】請求項５の発明によれば、内燃機関の始動
後所定期間内に算出される基準充填効率と、内燃機関の
始動後所定期間経過後に算出される充填効率とは、所定
の運転領域毎に算出される。

【００１８】これにより、運転中であっても大気圧の検
出が可能となるために検出頻度を向上させることができ
る。

【００１９】なお、充填効率の変化量は、請求項６の発
明のように基準充填効率と、内燃機関始動後の所定期間
経過後に算出される充填効率とが所定の運転領域のうち
同一の運転領域であると良い。

【００２０】これにより、同一の運転領域での充填効率
の変化量を算出することができるため精度良い大気圧の
推定が可能となる。

【００２１】また、燃焼室内に吸入される空気の質量流
量は、請求項７の発明のようにエアフロメータにより検
出される質量流量と、排出ガス還流手段により燃焼室内
に再還流する排出ガスの空気成分とパージ手段により供
給される蒸発燃料の空気成分との質量流量とに基づいて
算出されると良い。

【００２２】これにより、パージによる影響や排出ガス
の再還流による影響を考慮して燃焼室内に供給される吸
入空気の質量流量を推定することができるので、パージ
や排出ガスの再還流の影響を受けずに精度良く大気圧を
検出することができる。

【００２３】請求項８の発明によれば、所定の運転領域
は、大気圧の変化に対して前記充填効率変化量算出手段
により算出される充填効率の変化量が大きく変化する運
転領域である。

【００２４】充填効率の変化は、大気圧と吸気通路中の
差圧が大きいほど大きく変化するので、請求項９のよう
に充填効率の変化量を算出する所定の運転領域を大気圧
の変化に対して充填効率の変化量が大きく変化する運転
領域を選択することで、より精度良い大気圧の検出が可
能となる。

【００２５】

【実施の形態】以下、この発明を具体化した実施の形態
を図面にしたがって説明する。

【００２６】図１は、本実施の形態における空燃比制御
システムの概略構成図である。図１に示されるように、
内燃機関は４気筒４サイクルの火花点火式エンジン（以
下、エンジン１という）として構成されている。その吸
入空気は上流よりエアクリーナ２、吸気管３、スロット
ル弁４、サージタンク５およびインテークマニホールド
６を通過して、インテークマニホールド６内で各気筒毎
の燃料噴射弁７から噴射された燃料と混合される。そし
て、所定空燃比の混合気として各気筒に供給される。

【００２７】エンジン１の各気筒に設けられた点火プラ
グ８は点火コイル９にて発生された高電圧により前記各
気筒の混合気を所定タイミングで点火する。燃焼後に各
気筒から排出される排出ガスは、エキゾーストマニホー
ルド１１および排気管１２を経て、排出ガス中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘの三成分を浄化するのための三元触媒１３
を通過した後に大気に排出される。

【００２８】吸気管３には吸入空気量を検出するエアフ
ロメータ２１が設けられ、サージタンク５には、吸入空
気の圧力を検出する吸気圧センサ２２が設けられてい
る。なお、エアフロメータ２１には、図示しない吸気温
度を検出するための吸気温度センサを備えている。

【００２９】また、スロットル弁４には同弁４の開度
（スロットル開度ＴＨ）を検出するためのスロットルセ
ンサ２３が設けられ、このスロットルセンサ２３はスロ
ットル開度ＴＨに応じたアナログ信号を出力する。スロ
ットルセンサ２３はアイドルスイッチを内蔵しており、
スロットル弁４が略全閉である旨の検出信号を出力す
る。さらにスロットル弁４はスロットルアクチュエータ
１５により駆動される。スロットルアクチュエータ１５
としては周知のＤＣモータ、トルクモータ等が用いられ
る。

【００３０】一方、エンジン１のシリンダブロックには
水温センサ２４が設けられ、この水温センサ２４はエン
ジン１内を循環する冷却水の温度（冷却水温Ｔｈｗ）を
検出する。エンジン１のクランクケースにはエンジン１
の回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）を検出するための
回転速度センサ２５が設けられている。

【００３１】さらに、前記排気管１２において三元触媒
１３の上流には、限界電流式のＡ／Ｆセンサ２７が配設
されており、同センサ２７はエンジン１から排出される
排ガスの酸素濃度（或いは、未燃ガス中のＣＯ濃度）に
比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。な
お、Ａ／Ｆセンサ２７は、素子部（固体電解質および拡
散抵抗層）の活性化を図るためのヒータ４７を備える。
Ａ／Ｆセンサ２７としては、断面コップ形状に形成され
た素子部を有するコップ型センサや、あるいは板状の素
子部とヒータ４７とが積層されて成る積層型センサが適
用できる。

【００３２】ＥＣＵ３０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、バックアップＲＡＭ（いずれも図示しない）など
を中心に論理演算回路として構成され、前記各センサの
検出信号に基づいて燃料噴射量、点火時期Ｉｇなどの制
御信号を算出し、さらにそれらの制御信号を燃料噴射弁
７、点火コイル９にそれぞれ出力する。

【００３３】また、ＥＣＵ３０内のＣＰＵは、Ａ／Ｆセ
ンサ２７のヒータ通電量をデューティ制御して同センサ
２７を活性状態で維持する。本実施形態では、Ａ／Ｆセ
ンサ２７のヒータ４７に対して必要な電力量を供給し、
当該センサ２７の素子温を活性温度域で保持するように
している。

【００３４】このように構成される内燃機関において、
本実施の形態では、吸気圧センサにより検出される吸気
圧Ｐｍとエアフロメータ２１により検出される吸入空気
の質量流量Ｇとに基づいて大気圧を検出する。

【００３５】一般的に、大気圧が変化すると、排気通路
中の排気圧力Ｐ_backが変化するため、燃焼室内に供給さ
れる吸入空気の充填効率ηが変化する。すなわち、充填
効率ηの変化は大気圧の変化に比例する関係を有するの
で、この関係を利用することにより充填効率ηの変化量
（％）に基づいて大気圧の変化量を推定することができ
る。

【００３６】まず、本実施の形態では、充填効率ηを算
出するために、燃焼室内の吸入空気の状態を規定する基
本法則として気体の状態方程式によって規定される
（２）式を変形する。そして、（２）式を変形した式を
（３）式とし、（３）式に示される燃焼室内の充填効率
ηを規定するための物理モデルに基づいて充填効率ηを
算出する。

【００３７】

【００３８】（２）式、（３）式において、Ｐは吸気圧
センサ２２により検出される吸気圧、Ｒは気体定数、η
は燃焼室内における吸入空気の充填効率、Ｖ_cは燃焼室
内のシリンダ容積である。Ｔは燃焼室内の吸気温度であ
り、実際にはエアフロメータ２１に備えられる吸気温セ
ンサにより検出される吸気温度を代用している。Ｇは燃
焼室内における吸入空気の質量流量であり、実際にはエ
アフロメータ２１により検出される質量流量にて代用し
ている。

【００３９】なお、この燃焼室内での充填効率ηを規定
するために用いられる物理モデルにおいて、燃焼室内の
吸気温度Ｔと質量流量Ｇとは、吸気温センサとエアフロ
メータ２１とにより検出される検出値により代用されて
いるが、燃焼室内の温度Ｔと質量流量Ｇとそれぞれのセ
ンサの検出値とに相関関係があるために代用が可能であ
る。また、仮に燃焼室内の実際の温度Ｔと実際の質量流
量Ｇに対するそれぞれのセンサ出力値との関係に誤差が
あるとしても、充填効率ηの変化量を算出する際にこの
誤差の影響を相殺することができるので、充填効率ηの
変化量（％）は、この誤差を吸収して精度良く算出され
る。

【００４０】次に、上述のような物理モデルに基づいて
得られる充填効率ηの変化量（％）を算出する際に、運
転状態によって充填効率ηにどのような影響が現れるの
かについて図２、図３を用いて説明する。

【００４１】図２は、吸気圧センサ２２により検出され
る吸気圧Ｐｍが２８ｋＰａのときの大気圧変化に対する
充填効率ηの変化量（％）をエンジン回転速度Ｎｅ毎に
示した図である。図中では、海抜高度０の大気を１００
ｋＰａとして高度が上がると大気圧は減少する。また、
充填効率ηの変化量（％）は、高度０での充填効率ηに
対する変化量（％）を示している。一方、図３は、図２
の吸気圧Ｐｍが４９ｋＰａのときの充填効率ηの変化量
（％）をエンジン回転速度Ｎｅ毎に示した図である。

【００４２】図２，３によれば、充填効率ηの変化量
（％）は、エンジン回転速度Ｎｅと吸気通路中の吸気圧
Ｐｍに依存し、運転状態としては吸気圧Ｐｍが低域であ
るほど充填効率ηの変化量（％）が大きくなる。

【００４３】本実施の形態では、充填効率ηの変化量に
基づいて大気圧を推定するため、充填効率ηの変化量
（％）が大きい運転状態にて、充填効率ηの変化量
（％）を算出するようにした。

【００４４】ステップＳ１０３では、エンジン始動後の
経過時間が５分以上であるか否かが判定される。ここ
で、５分以下である場合には、ステップＳ１１１に進
む。（ステップＳ１０４乃至ステップ１１０の処理につ
いては、後述する。）ステップＳ１１１では、エンジン
始動後の経過時間が１分以上５分以下であるかが判定さ
れる。始動後の経過時間が１分以下であると判定される
と、ステップＳ１１５に進み、イグニッションスイッチ
がオン、かつエンジンのクランク軸が回転していないと
いう２つの条件を満たすか否かが判定される。

【００４５】ステップＳ１１５にて、２つの条件を満た
す場合には、ステップＳ１１６に進み、吸気圧センサ２
２により検出される吸気圧Ｐｍを基準大気圧Ｐａｍｂに
入力する。このときの吸気圧Ｐｍは、内燃機関が運転し
ていない状態、すなわち、吸気通路中の圧力が大気に維
持されている状態なので、大気圧の基準値としている。
そして、ステップＳ１１４に進み、大気圧の推定値Ｅｓ
ｔＰａｍｂに基準大気圧Ｐａｍｂを入力して、本ルーチ
ンを終了する。

【００４６】一方、ステップＳ１１１にて、内燃機関の
始動後１分から５分であると判定されると、ステップＳ
１１２へ進む。ステップＳ１１２では、エンジンの運転
状態が定常運転状態であり、エンジン回転速度Ｎｅが１
０００ｒｐｍから２４００ｒｐｍ、吸気圧Ｐｍが２８ｋ
Ｐａから５２ｋＰａの３つの条件を満たすか否かが判定
される。ステップＳ１１２の３つの条件は、大気圧Ｐａ
ｍｂの変化に対して燃焼室内の充填効率ηの変化量
（％）が大きく変化する運転領域を規定するものであ
り、図２，３等の実験データに基づいて決定されれば良
い。なお、この条件は、充填効率ηの変化量（％）が大
きく変化する運転領域を規定するものであり、数値は上
述の条件に限定されるものではない。

【００４７】ステップＳ１１２の３つの条件を満たさな
い場合には、ステップＳ１１３をバイパスしてステップ
Ｓ１１４の処理を行なって、本ルーチンを終了する。こ
れに対してステップＳ１１２の３つの条件が成立する場
合には、ステップＳ１１３の処理を行なう。ステップＳ
１１３では、大気圧が変化した後の充填効率ηと比較す
るために基準となる充填効率η_0nを算出し、ステップＳ
１１４を通過して本ルーチンを終了する。

【００４８】ここまでの処理について説明すると、「イ
グニッションオンでエンジン運転前の状態」において、
吸気圧センサ２２により検出される「吸気圧Ｐｍを基準
大気圧Ｐａｍｂとして設定」する。そして、「エンジン
始動後１分から５分」では、大気圧の変化に対して充填
効率の変化量（％）が大きく変化する運転領域にて、
「基準充填効率η_0nを算出」する。

【００４９】ここで、基準充填効率η_0nの添え字ｎは、
上述の３つの条件を満たす運転領域において、図５のマ
ップに示すようにエンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷
（吸気圧Ｐｍ）とによってｎ分割された運転領域のうち
の１つの運転領域に対応した充填効率であることを示
す。すなわち、ステップＳ１１１乃至ステップＳ１１３
の処理は、エンジン始動後１分から５分にて繰り返し行
われる処理であり、基準大気圧Ｐａｍｂに対して大気圧
が変化していないことを前提として、ｎ分割された運転
領域に対応した複数の基準充填効率η_0nの算出を繰り返
し行なう。これにより、ｎ分割された運転領域のうち複
数の運転領域に対応した基準充填効率η_0nを算出するこ
とができ、後述する充填効率ηを算出したときに比較す
るための比較対象を複数設定することができる。

【００５０】次に、ステップＳ１０３にてエンジン始動
後５分以上経過したと判定された場合の処理について説
明する。まずステップＳ１０４では、前述したステップ
Ｓ１１２と同様に、３つの条件を満たす運転領域である
か否かを判定する。ここで、３つの条件を満たすと判定
されると、ステップＳ１０５へ進み、（３）式の物理モ
デルを用いて燃焼室内の充填効率ηを算出し、ステップ
Ｓ１０６へ進む。

【００５１】ステップＳ１０６では、基準大気圧Ｐａｍ
ｂに対して大気圧が変化していないとして算出された基
準充填効率η_0nとステップＳ１０５にて算出された充填
効率ηの偏差を充填効率の変化量Δη_n（％）として算
出する。ここで、基準充填効率η_0nと充填効率η_nと
は、ｎ分割された運転領域のうち同一の運転領域での充
填効率である。

【００５２】η_0nがＳ１１３で算出されなかった領域で
は、処理しない。

【００５３】そして、ステップＳ１０７にて図６に示す
充填効率の変化量Δη_n（％）から基準大気圧Ｐａｍｂ
からの大気圧変化量ΔＰａｍｂを算出するマップを用い
て、大気圧変化量ΔＰａｍｂを算出し、ステップＳ１０
８へ進む。ステップＳ１０８では、このようにして算出
された大気圧変化量ΔＰａｍｂを平滑化する処理を実施
する。大気圧変化量ΔＰａｍｂの平滑化処理では、過去
ｎ回の平均値を用いても良いし、１／ｎなまし処理でも
良い。また、重み付け処理によって行なっても良い。

【００５４】一方、ステップＳ１０４にて３つの条件を
満たす運転領域外であると判定されると、ステップＳ１
１０へ進み、前回の大気圧変化量ΔＰａｍｂ（ｉ−１）
を今回の大気圧変化量ΔＰａｍｂ（ｉ）として、ステッ
プＳ１０９へ進む。

【００５５】ステップＳ１０９は、ステップＳ１０８、
若しくはステップＳ１１０の処理を経て行われる処理で
ある。ここでは、ステップＳ１１４にて算出された基準
大気圧ＰａｍｂとステップＳ１０８とステップＳ１１０
にて算出される大気圧変化量ΔＰａｍｂとを用いて、基
準値からの変化量を算出することにより現在の大気圧値
ＥｓｔＰａｍｂを算出する。

【００５６】このように、本実施の形態では充填効率の
変化量Δη_n（％）が大きく変化する運転領域にて、基
準充填効率η_0nと同一運転領域での充填効率η_nとの偏
差に基づいて基準大気圧Ｐａｍｂに対する大気圧の変化
量ΔＰａｍｂを算出する。これにより、検出頻度を向上
することができ、かつ精度良く大気圧を推定することが
できる。

【００５７】このように、精度良い大気圧を高い頻度に
て推定することができるので、大気圧を基準とする制御
を精度良く行なうことができる。例えば、大気圧を基準
とする従来より知られる制御技術として、燃料ポンプか
らの燃料を噴射する際に大気圧＋所定圧（例えば３５０
ｋｐａ）と吸気通路内の圧力との差圧に基づいて燃料噴
射量を制御するものが知られている。この技術におい
て、燃料タンクからの配管がレギュレータを介して燃焼
タンクへのリターン配管を廃した、所謂リターンレスと
呼ばれる技術がある。インジェクタの前後圧力に応じて
高精度に噴射量を制御する為、大気圧と吸気通路内の差
圧を精度良く知ることが必要である。しかし、大気圧が
変化してしまうと精度良い燃料噴射量の制御を実施する
ことが困難になる。そこで、本実施の形態のように大気
圧の検出精度を向上させた上で、精度良い大気圧推定を
実施することができるので、上述の不具合を防止するこ
とができる。

【００５８】なお、本実施の形態では、充填効率の変化
量Δη_n（％）を充填効率η_nと基準充填効率η_0nとの偏
差によって求めたが、これに限られるものではなく、例
えば充填効率η_nと基準充填効率η_0nとの比によって求
めても良い。さらに、大気圧と高度とは相関関係がある
ことを利用して、車両の現在の高度を充填効率の変化量
Δη_n（％）に基づいて算出しても良い。

【００５９】本実施の形態において、充填効率算出手段
は図４のフローチャートのステップＳ１０５とＳ１１３
とに、基準充填効率設定手段は図４のフローチャートの
ステップＳ１１３に、所定期間後に充填効率を算出する
充填効率算出手段は図４のフローチャートのステップＳ
１０５に、充填効率変化量算出手段は図４のフローチャ
ートのステップＳ１０６に、大気圧推定手段は図４のフ
ローチャートのステップＳ１０９に、基準大気圧設定手
段は図４のフローチャートのステップＳ１１６に、それ
ぞれ相当し、機能する。

【００６０】（その他の実施例）本実施例では、前述の
実施の形態の概略構成図に、パージ供給手段（図示しな
い）として、燃料タンク内の蒸発燃料をインテークマニ
ホールド６に供給する構成と、排出ガス再還流手段（図
示しない）として、排出ガスをインテークマニホールド
６に供給する構成とを備える。

【００６１】このようにパージ供給手段と排出ガス再還
流手段とを備える場合、燃料蒸発ガスと排出ガスとの空
気成分が燃焼室内に供給される吸入空気の質量流量に影
響を及ぼす。すなわち、パージや排出ガスの影響によ
り、精度良い燃焼室内の充填効率ηを算出することがで
きなくなる虞がある。そこで、本実施例では、燃焼室内
に供給される吸入空気の質量流量を、エアフロメータ２
１の出力値と、パージと排出ガスの再還流の影響を考慮
して推定することで、パージや排出ガスの影響があって
も、精度良く大気圧を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の概略構成図

【図２】第１の実施の形態の大気圧に対する吸気圧２８
ｋＰａでの充填効率ηの変化量（％）を示す図

【図３】第１の実施の形態の大気圧に対する吸気圧４８
ｋＰａでの充填効率ηの変化量（％）を示す図

【図４】第１の実施の形態の大気圧推定を示すフローチ
ャート

【図５】第１の実施の形態の充填効率ηの変化量（％）
が大きく変化する運転領域において、エンジン回転速度
Ｎｅと吸気圧Ｐｍとによりｎ分割されたマップ

【図６】第１の実施の形態において、充填効率ηの変化
量（％）に対する大気圧の変化量を算出するための図

【符号の説明】

１…エンジン、 ４…スロットルバルブ、 ６…インテークマニホールド、 ７…燃料噴射弁、 １３…三元触媒、 ２１…エアフロメータ、 ２２…吸気圧センサ、 ２７…酸素濃度センサとしてのＡ／Ｆセンサ、 ３０…ＥＣＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｅ ３０１Ｊ 41/18 41/18 Ｆ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ ５５０Ｎ Ｆターム(参考） 3G062 BA04 BA06 BA08 CA02 GA01 GA02 GA04 GA06 GA08 GA09 GA12 GA13 GA17 3G084 BA20 BA27 CA01 CA09 DA04 EA05 EB09 EC04 FA00 FA01 FA02 FA07 FA11 FA29 FA33 FA36 3G301 JA20 KA01 NA09 NB03 NC04 PA01Z PA07Z PA09Z PA10Z PD02Z PE01Z PF16Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室内に供給される吸入空気量を検出
   するためのエアフロメータと、 前記吸入空気の圧力を検出するための吸気圧センサと、 前記吸入空気の温度を検出する温度センサと、 内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記吸気圧センサの出力値と、前記エアフロメータの出
   力値と、前記回転速度検出手段により検出される内燃機
   関の回転速度と、前記温度センサの出力値と、に基づい
   て前記燃焼室内に供給される吸入空気の充填効率を気体
   の状態方程式を利用して検出する充填効率算出手段と、 内燃機関始動後の所定期間内に前記充填効率算出手段に
   より算出される充填効率を基準充填効率として設定する
   基準充填効率設定手段と、 前記基準充填効率設定手段により設定される基準充填効
   率と、前記所定期間以降に前記充填効率算出手段により
   算出される充填効率とに基づいて充填効率の変化量を算
   出する充填効率変化量算出手段と、 前記充填効率変化量算出手段により算出される充填効率
   の変化量に基づいて大気圧を推定する大気圧推定手段を
   備えることを特徴とするエンジン制御用大気圧検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記充填効率算出手段は、前記吸気圧セ
   ンサにより検出される前記吸入空気の吸気圧Ｐ、前記エ
   アフロメータにより検出される吸入空気の質量流量Ｇ、
   気体定数Ｒ、燃焼室内のシリンダ容積Ｖ_c、前記温度セ
   ンサにより検出される吸気温度Ｔ、前記回転速度検出手
   段により検出される回転速度Ｎｅをパラメータとする以
   下の式に示される前記気体の状態方程式に基づく物理モ
   デルに従って充填効率ηを算出することを特徴とする請
   求項１に記載のエンジン制御用大気圧検出装置。
3. 【請求項３】 イグニッションスイッチがオンされた状
   態で、エンジンのクランキングが行われていないとき
   に、前記吸気圧センサにより検出される前記吸入空気の
   圧力を基準大気圧に設定する基準大気圧設定手段と、 前記充填効率変化量算出手段により算出される充填効率
   の変化量に基づいて大気圧の変化量を算出する大気圧変
   化量算出手段を備え、 前記大気圧推定手段は、前記基準大気圧設定手段により
   検出される基準大気圧と、前記大気圧変化量算出手段に
   より算出される大気圧の変化量と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または請求項２のいず
   れか一方に記載のエンジン制御用大気圧検出装置。
4. 【請求項４】 前記大気圧推定手段は、前記充填効率変
   化量算出手段により算出される充填効率の変化量と、前
   記大気圧変化量算出手段により算出される大気圧の変化
   量との関係をマップにより予め記憶しておくことを特徴
   とする請求項３に記載のエンジン制御用大気圧検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記基準充填効率設定手段により設定さ
   れる基準充填効率と、内燃機関の始動後所定期間経過後
   に前記充填効率算出手段により算出される充填効率と
   は、所定の運転領域毎に算出されることを特徴とする請
   求項１乃至請求項４に記載のエンジン制御用大気圧検出
   装置。
6. 【請求項６】 前記充填効率変化量算出手段により算出
   される充填効率の変化量は、前記基準充填効率設定手段
   により設定される基準充填効率と、内燃機関始動後の所
   定期間経過後に前記充填効率算出手段により算出される
   充填効率とが、前記所定の運転領域のうち同一の運転領
   域であることを特徴とする請求項５に記載のエンジン制
   御用大気圧検出装置。
7. 【請求項７】 内燃機関の排出ガスを燃焼室内に再還流
   させる排出ガス還流手段と、 燃料タンクから蒸発する蒸発燃料を内燃機関の吸気通路
   中に供給するパージ手段とを備え、 前記吸入空気の質量流量Ｇは、前記エアフロメータによ
   り検出される質量流量と、前記排出ガス還流手段により
   燃焼室内に再還流する排出ガスの空気成分と前記パージ
   手段により供給される蒸発燃料の空気成分との質量流量
   とに基づいて算出されることを特徴とする請求項２に記
   載のエンジン制御用大気圧検出装置。
8. 【請求項８】 前記所定の運転領域は、大気圧の変化に
   対して前記充填効率変化量算出手段により算出される充
   填効率の変化量が大きく変化する運転領域であることを
   特徴とする請求項５に記載のエンジン制御用大気圧検出
   装置。