JP2010209840A - シリンダ吸入空気量算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸入空気量の算出方法の切り替わりの前後で算出される吸入空気量に段差を生じさせない。
【解決手段】エアフローメータ４８により検出された空気量に基づいて吸気マニホールド６５における空気の流入出量の収支計算を行って算出された第１空気質量と、吸気マニホールド６５内の圧力に基づいて算出された第２空気質量と、のいずれか一方を用いて、シリンダ６０内に吸入される空気量を算出するにあたって、前記第１空気質量と前記第２空気質量のうちのどちらを使用するのかをエンジン始動若しくは停止要求条件に応じて決定する。これによって、第１空気質量と第２空気質量との切り換えの前後で、算出されるシリンダ６０内に吸入される空気量に段差が生じないようにすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダ内に吸入される空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出装置に関する。

例えば、特許文献１には、吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサと、吸気管内に空気量を検出するエアフローメータと、を備え、始動後所定時間が経過するまでは主として吸気圧センサから演算させる吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定し、始動後所定時間が経過するとエアフローメータから演算される吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定する技術が開示されています。

特開平２００３−１９３８８８号公報

しかしながら、このような特許文献１においては、吸入空気量の算出方法が、始動後所定時間経過した時点で切り替わるため、この切り替わりの前後で算出される吸入空気量に段差が生じてしまう虞がある。

そこで、本発明は、エアフローメータにより検出された空気量に基づいて吸気マニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って算出された第１空気質量と、吸気マニホールド内の圧力に基づいて算出された第２空気質量と、のいずれか一方を用いて、シリンダ内に吸入される空気量を算出するにあたって、前記第１空気質量と前記第２空気質量のうちのどちらを使用するのかをエンジン始動若しくは停止要求条件に応じて決定する。

本発明によれば、吸気マニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って、シリンダ内に吸入される空気量を算出されるので、第１空気質量と第２空気質量との切り換えの前後で、シリンダ吸入空気量算出手段で算出される空気量に段差が生じることはなく、ひいては燃料噴射量に段差が生じないようにすることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の制御システムを示す説明図。 エンジン１を模式的に示した説明図。 エンジン始動時における制御の一例を示すタイミングチャート。 エンジン始動時における制御の一例を示すタイミングチャート。 エンジン停止時における制御の一例を示すタイミングチャート。 本発明における制御の流れの概略を示すフローチャート。 切り替え判定の制御の流れを示すフローチャート。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御システムを示しており、本システムの駆動系は、エンジン１と電気モータ（以下「モータジェネレータ」という。）２とのパラレルハイブリッド式である。

駆動系において、エンジン１のクランク軸とモータジェネレータ２の回転軸とがパウダクラッチ３を介して連結されており、これらの動力装置から伝達されるトルクが変速機４及びディファレンシャルギヤ５を介して駆動輪６，６の各車輪駆動軸７，７を回転させるようになっている。従って、クラッチ３を結合したり切り離したりすることで、モータジェネレータ２のみにより走行したり、エンジン１のみにより走行したり、あるいはエンジン１のトルクをモータジェネレータ２で補って走行することが可能である。

エンジン１のクランク軸にはモータジェネレータ２とは別の電気モータ（以下「モータジェネレータ」という。）８の回転軸が連結されており、このモータジェネレータ８によりエンジン１のクランキングや回生発電が行われる。勿論、モータジェネレータ２による回生発電も可能であり、これらのモータジェネレータ２，８から得られた電力は、インバータ９，１０を介してバッテリ１１に蓄電される。逆に、バッテリ１１からの電力がインバータ９，１０を介してモータジェネレータ２，８に供給される。

一方、制御系において、上位コントローラとしての車両ＥＣＵ（電子制御ユニットを「ＥＣＵ」と略す。以下同様。）２１は、各サブシステムの制御を実行する下位コントローラに指令を送り、車両全体を統括して制御する。ここで、普遍性を持つトルクが指令として選択され、モータジェネレータ８を制御するモータコントローラ３１にモータトルクが、エンジン１を制御するエンジンコントローラ３２にエンジントルクが、クラッチ３を制御するクラッチコントローラ３３に伝達トルクが、モータジェネレータ２を制御するモータコントローラ３４にモータトルクが、変速機４を制御する変速機コントローラ３５に伝達トルク（変速比）が送られる。各コントローラ３１〜３５は、受け取ったトルク指令に基づいて各対象を制御する。

車両ＥＣＵ２１には、スタートスイッチ４１からイグニッションスイッチのオン及びオフ信号並びに、スタートスイッチのオン信号が入力されるほか、運転者の要求を示す信号として、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキペダルの操作量若しくはブレーキスイッチがオンされたことを検出するブレーキセンサ４３、及びシフトレバーの現在の設定位置を検出するシフトセンサ４４から信号が入力される。

運転状態を示す信号として、車両ＥＣＵ２１には、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４５、バッテリ１１の充電状態ＳＯＣを検出するためのバッテリセンサ（例えば、バッテリの放電電流を検出する。）４６、及びモータジェネレータ８の回転数ＮＭを検出する回転数センサ５０からの信号が入力される。また、エンジンコントローラ３２には、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ４７、エンジン１の吸入空気量（後述するシリンダ吸入空気量Ｑｃｙｌと区別するために、特に「スロットル弁通過空気量」という。）Ｑｔｒｍを検出するエアフローメータ４８、クランク角センサ４９及び吸気マニホールド６５（図２を参照）内の圧力を検知する吸気圧センサ５１からの信号が入力される。

車両ＥＣＵ２１は、入力した各種信号に基づいて指令としてのトルクを算出する。そして、バッテリ１１の充電状態ＳＯＣが充分なレベルにあれば、低速走行時にモータジェネレータ２を動力源とし、クラッチ３を切り離すとともにエンジン１を停止させる。運転者からの加速要求により車速ＶＳＰが所定の高速度域に入ると、エンジン１を始動させるとともにクラッチ３を結合し、動力源をエンジン１に移行させる。

エンジン１を運転させているときにエンジンコントローラ３２は、シリンダ６０（図２を参照）に実際に吸入された空気の質量を常に把握できるようにされており、このシリンダ６０内に吸入された空気の質量に対して指令としてのエンジントルクを発生するために必要な燃料噴射量を算出する。

また、本車両では、所定のアイドル条件が成立すると、燃費及び排気浄化性能の改善のため、エンジン１を停止するアイドルストップを行うようにしている。本実施形態において、アイドルストップ条件は、例えば、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下である状態において、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立するものとし、アイドルストップ解除条件は、エンジン１の停止中にブレーキペダルが戻されるか、又はバッテリ１１の残容量が所定の量以下にまで減少した場合に成立するものとする。

図２は、エンジン１を模式的に示した説明図である。図２おいて、６０はシリンダ、６１はスロットル弁、６２は吸気弁、６３は排気弁、６４は点火プラグ、６５は吸気マニホールドである。

燃料噴射量（ＴＰ）は、シリンダ空気質量（ＭＡｃｙｌ）により求めることができる。シリンダ空気質量（ＭＡｃｙｌ）は、シリンダ空気密度（Ｄｃｙｌ）と新気分シリンダ容積（Ｖｃｙｌ）が判れば求めることができる。新気分シリンダ容積（Ｖｃｙｌ）は吸気弁閉時期（ＩＶＣ）で決定される。シリンダ空気密度（Ｄｃｙｌ）は、シリンダ６０内の圧力（Ｐｃｙｌ）が吸気マニホールド６５内の圧力（Ｐｍａｎｉ）と等しいとき、吸気マニホールド６５内の空気密度（Ｄｍａｎｉ）と等しい。吸気マニホールド６５内の空気密度（Ｄｍａｎｉ）は、吸気マニホールド６５内の空気質量（ＭＡＭＡＮＩ）を吸気マニホールド６５の容積（Ｖｍａｎｉ）で除すことで得られる。

そして、吸気マニホールド６５内の空気質量（ＭＡＭＡＮＩ）は、スロットル弁６１を通過して吸気マニホールド６５に流入する空気量Ｑｔｒｍと、吸気マニホールド６５からシリンダ６０内に流出する空気量、すなわちシリンダ吸入空気量（Ｑｃｙｌ）を用いて、次式（１）から求めることができる。
（数１）
ＭＡＭＡＮＩ＝ＭＡＭＡＮＩｚ＋（Ｑｔｒｍ−Ｑｃｙｌ）×Δｔ …（１）
ここで、ＭＡＭＡＮＩｚは前回値であり、Δｔは所定時間である。また、Ｑｔｒｍは、エアフローメータ４８で検出される空気流量。

一方、吸気マニホールド６５内の空気質量は、エアフローメータ４８を用いて検出されたＱｔｒｍを用いることなく算出ことも可能である。すなわち、吸気マニホールド６５内の圧力を検出することで、気体の状態方程式を用いた次式（２）より吸気マニホールド６５内の空気質量ＭＡＭＡＮＩＢを算出することができる。
（数２）
ＭＡＭＡＮＩＢ＝ＰＭＡＮＲＬＡ×ＶＭＡＮＩ♯／Ｒａ×（ＴＡＮＦＳ＋２７３） …（２）
ここで、ＰＭＡＮＲＬＡは吸気マニホールド６５の圧力の絶対値、ＶＭＡＮＩ♯は吸気マニホールド６５のコレクタ容積、Ｒａは空気のガス定数、ＴＡＮＦＳは吸気温である。

エンジン１の始動時、停止時といった場面では、吸気流量が少なくなり、エアフローメータ４８の検出精度が低下する。また、エンジン始動時においては、エアフローメータ４８の応答遅れによっても検出精度は低下する。

そこで、本実施形態においては、エンジン１の始動時においては、所定の各種条件が成立するまでは、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出し、所定の各種条件が成立した時点で、エアフローメータ４８の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出する。

尚、本実施形態は、吸気マニホールド６５の空気収支モデル（インマニ空気収支モデル）における吸気マニホールド６５内の空気質量の算出方法の切り替えを行うものなので、この切り替え直後の吸気マニホールド６５内の空気質量（ＭＡＭＡＮＩ）は、切り替え直前の吸気マニホールド６５内の空気質量（ＭＡＭＡＮＩ）、すなわち、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢとなるよう設定されることになるので、急な切替えを行っても、燃料噴射量に段差が生じず、排気悪化やトルク段差を生じない。

本実施形態において、下記の（１ａ）〜（５ａ）のいずれかの条件が成立したときに、切り替え条件がオン（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１）となったものとし、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出する。
（１ａ）スタータスイッチがオフからオンとなったとき。
（２ａ）吸気量０判定フラグ♯ＱＳＥＬＧＯが「１」から「０」となったとき。
（３ａ）エンジン停止時スロットル開制御許可判定フラグ＃ＭＡＮＩＳＴＰが「０」から「１」となったとき。
（４ａ）燃料カット要求（エンジン停止要求）フラグ＃ＦＣＳＴＰが「０」から「１」となったとき（始動）。燃料カット要求フラグ＃ＦＣＳＴＰが「１」から「０」となったとき（停止）
（５ａ）イグニッションスイッチをオフにしたとき。

ここで、前記（１ａ）のスタータスイッチのオン／オフは、例えば、本出願人が先に提案している方法（特許第３８３５２８５号公報）等によって判定する。具体的には、前回のエンジンの始動用制御が終了し、エンジン回転速度がエンジンストールに至る限界速度以下となり、かつスタータ駆動電源の電圧が所定値以下に低下したことを条件として、該条件の成立後、エンジン回転速度が上昇したことを判定したときに、スタータスイッチオンと判定する。また、図１に示すハイブリッド式車両の場合、車両ＥＣＵ２１より、運転者からの加速要求やアイドルストップ解除条件に従い生成されるスタータスイッチ相当の信号等により、スタータスイッチオンと判定する。

前記（２ａ）の吸気量０判定とは、吸入吸気量が「０」になったか、どうかの判定であり、例えば、本出願人が先に提案している方法（特開２００２−２２７６９４号公報）等によって判定する。具体的には、エアフローメータ４８で検出される吸入空気量が「０」近傍の所定範囲内にあり（２ａ−１）、吸入空気量の単位時間（例えば５０ｍｓｅｃ）あたりの変化量が所定値以下（２ａ−２）であり、さらにクランク角センサ４９からの信号に基づいて検出されるエンジン回転速度が「０」となったとき（２ａ−３）、にエンジン停止状態であると判定し、吸入空気量が「０」、すなわち吸気量０判定フラグ♯ＱＳＥＬＧＯを「１」とする。そして、前記（２ａ−１）、（２ａ−２）及び（２ａ−３）のいずれかの条件が不成立となったときに、吸入空気量が「０」ではない、すなわち吸気量０判定フラグ♯ＱＳＥＬＧＯを「０」とする。

前記（３ａ）のエンジン停止時スロットル開制御許可判定とは、例えば、本出願人が先に提案している制御（特許第３７２４４２５号公報）の許可条件が成立しているか否かの判定である。具体的には、吸気マニホールド６５内の圧力の変化率により定められる所定時期と判定された場合や、吸気マニホールド６５内の空気量の変化率により定められる所定時期と判定された場合には、エンジン停止時スロットル開制御許可条件が成立したものとし、エンジン停止時スロットル開制御許可判定フラグ＃ＭＡＮＩＳＴＰを「１」とする。吸気マニホールド６５内の圧力の変化率により定められる所定時期と判定されない場合や、吸気マニホールド６５内の空気量の変化率により定められる所定時期と判定されない場合には、エンジン停止時スロットル開制御許可条件が成立していないものとし、エンジン停止時スロットル開制御許可判定フラグ＃ＭＡＮＩＳＴＰを「０」とする。

前記（４ａ）の燃料カット要求フラグ＃ＦＣＳＴＰは、燃料カット要求がある場合に「１」となり、ない場合に「０」となる。

そして、本実施形態において、下記の（１ｂ）〜（６ｂ）のいずれかの条件が成立したときに、切り替え条件がオフ（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０）となったものとし、エアフローメータ４８の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出する。

（１ｂ）タイマーセット条件（Ａ）が成立→不成立となった後、ＤＣＨＧＭＭＮ（タイマーによるカウント時間であり、予め設定された所定値である）経過時。尚、ＤＣＨＧＭＭＮ経過前にタイマーセット条件（Ａ）が再度成立した場合は、タイマーをリセットする。ＤＣＨＧＭＭＮは、上記「成立→不成立」時に、水温ＴＷＫにより車両用ＥＣＵ２１内のテーブルＴＤＣＨＧＭＭＮ（図示せず）を補間計算付き参照した値であり、車両用ＥＣＵ２１内で演算されるものである。タイマーセット条件（Ａ）は、以下の（Ａ−１）〜（Ａ−４）のいずれかの条件が成立したときにタイマーセットする。（Ａ−１）スタータスイッチがオンのとき、（Ａ−２）エンジン停止時スロットル開制御許可判定フラグ＃＃ＭＡＮＩＳＴＰが「１」のとき、（Ａ−３）燃料カット要求フラグ＃ＦＣＳＴＰが「１」のとき、（Ａ−４）イグニションスイッチがオフの間。

（２ｂ） スロットル開度ＴＰＯ＞ＴＰＣＨＧＭＭＮの時。２バンクの場合、どちらか一方でも成立した時。尚、ＴＰＣＨＧＭＭＮは、ＭＮＲＰＭ（エンジン回転速度）に応じ、車両用ＥＣＵ２１内のテーブルＴＴＰＣＨＭＭＮ（図示せず）を補間計算つきで参照した値とする。

（３ｂ） 吸気量０判定フラグ♯ＱＳＥＬＧＯが「０」から「１」となったとき。

（４ｂ） 各種センサが故障した場合。

（５ｂ） 実回転数とアイドル目標回転数との偏差が所定範囲内にある状態が所定時間継続したとき。

（６ｂ） 始動後のブースト変化量が所定範囲内にある状態が所定時間継続したとき。

図３は、エンジン始動時において、シリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出するにあたり、吸気圧センサ５１の検出値を用いる場合と、エアフローメータ４８の検出値を用いる場合と、の切り替えの様子の一例を示すタイミングチャートである。

♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１となり切り替え条件オンの間は、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出する。そして、スタータスイッチがオンとなりタイマーのカウントが開始され、タイマーのカウントが終了すると、♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０となり切り替え条件オフとなって、エアフローメータ４８の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出する。

図４は、エンジン始動時において、スロットル開度ＴＰＯ＞ＴＰＣＨＧＭＭＮとなった場合の切り替えの様子を示すタイミングチャートである。

吸気脈動が発生すると吸気圧力に基づいて算出された空気質量ＭＡＭＡＮＩＢの精度が悪化する可能性がある。吸気脈動は負圧が発達しないと発生しやすく、スロットル開度が大きくなるほど、エンジン回転速度が大きくなるほど、吸気脈動は発生し易くなる。

そこで、スロットル開度（ＴＰＯ）が所定のスロットル開度閾値（ＴＰＣＨＧＭＭＮ）よりも大きくなると、その時点からエアフローメータ４８の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出することで、空気量の算出精度が、吸気脈動により悪化することを防止することができる。スロットル開度閾値はエンジン回転速度が大きくなるほど大きくなるよう設定されている。

尚、前記（２ｂ）の条件に替えて、エンジン始動時に、大気圧と吸気マニホールド６５内の吸気絶対圧との差である相対吸気圧の平均値が所定値以上となった場合に、♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０とするようにしてもよい。この場合は、大気圧は別途設けた大気圧センサにより検出する。

図５は、エンジン停止時において、シリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出するにあたり、吸気圧センサ５１の検出値を用いる場合と、エアフローメータ４８の検出値を用いる場合と、の切り替えの様子の一例を示すタイミングチャートである。

燃料カット要求フラグ＃ＦＣＳＴＰが「１」となり、♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１となり切り替え条件オンとなると、以降は、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢを用いてシリンダ６０内に吸入された空気の質量を算出する。

以上により、エンジン停止しかけた状態で燃料噴射を再開した場合でも、吸気圧センサ５１を元にした燃料噴射量演算を確実に実施することができ、排気低減できる。

また、運転者が、エンジンキーをオフした後に即オンした場合や、エンジン回転速度低下中のエンジンキーのオンを始動と判定されない場合でも対応することができる。

そして、燃料カット状態で吸気マニホールド６５内の空気質量の算出方法の切り替えを行うので、切替え時に段差が生じた場合でも排気悪化を生じない。そもそも、本実施形態は、吸気マニホールド６５の空気収支モデル（インマニ空気収支モデル）における吸気マニホールド６５内の空気質量の算出方法の切り替え行うものなので、この切り替え直後の吸気マニホールド６５内の空気質量（ＭＡＭＡＮＩ）は、切り替え直前の吸気マニホールド６５内の空気質量（ＭＡＭＡＮＩ）、すなわち、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢとなるよう設定されることになるので、急な切替えを行っても、燃料噴射量に段差が生じず、排気悪化やトルク段差を生じない。

また、タイマーセット条件（Ａ）が成立→不成立となった後、ＤＣＨＧＭＭＮ経過してから♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０としているので、イレギュラーな始動の場合でも、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたシリンダ６０内に吸入された空気の質量を使い続けることなく、エアフローメータ４８の検出値を用いて算出されたシリンダ６０内に吸入された空気の質量を使うことが可能となる。

図６は、上述した本実施形態における制御の流れの概略を示すフローチャートである。

ステップ（以下、単にＳと記す）１１では、各種切替条件の判定を実施する。すなわち、車速、アクセル開度、バッテリＳＯＣ等の車両情報を各種センサ等から出力信号を読み込み、燃料カット要求フラグ＃ＦＣＳＴＰの判定、エンジン停止時スロットル開制御許可判定フラグ＃ＭＡＮＩＳＴＰの判定、イグニッションスイッチの状態から行うドライバー要求の判定、吸気量０判定フラグ♯ＱＳＥＬＧＯの判定、スタータスイッチのオン／オフ判定、を実施する。

Ｓ１２では、切り替え判定を実施する。すなわち、切り替え条件がオン（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１）であるのかオフ（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０）であるのかを判定する。このＳ１２については後述する。

Ｓ１３では、Ｓ１２の判定結果が「♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１」である場合にはＳ１４へ進み、Ｓ１２の判定結果が「♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０」である場合には、Ｓ１５へ進む。

Ｓ１４では、吸気圧センサ５１の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩＢを吸気マニホールド６５内の空気質量とし、Ｓ１６へ進む。

Ｓ１５では、エアフローメータ４８の検出値を用いて算出されたＭＡＭＡＮＩを吸気マニホールド６５内の空気質量とし、Ｓ１６へ進む。

そして、Ｓ１６でシリンダ空気質量（ＭＡｃｙｌ）を演算し、Ｓ１７で、燃料噴射量（ＴＰ）を演算する。

図７は、図６のＳ１２内の制御の流れを示すフローチャートである。

Ｓ２１では、切り替え条件がオン（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１）となる条件が成立しているか否かを判定し、オン条件が成立している場合にはＳ２２へ進み♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝１とし、そうでない場合にはＳ２３へ進む。

Ｓ２３では、タイマーセット条件（Ａ）が成立している場合には、タイマーをセットする。

Ｓ２４では、切り替え条件がオフ（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０）となる条件が成立しているか否かを判定し、切り替え条件がオフ（♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０）となる条件が成立している場合にはＳ２５へ進み♯ＦＣＨＧＭＭＮ＝０とする。

上述した実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。

（１） 吸気系に吸入される空気量を検出するエアフローメータと、前記エアフローメータにより検出された空気量に基づいて吸気マニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って前記吸気マニホールド内の空気の質量を算出する第１空気質量算出手段と、前記吸気マニホールド内の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記吸気圧力検出手段により検出された吸気圧力に基づいて吸気マニホールド内の空気の質量を算出する第２空気質量算出手段と、前記第１空気質量算出手段で算出された第１空気質量と前記第２空気質量算出手段で算出された第２空気質量のいずれか一方を用いて、シリンダ内に吸入される空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出手段と、前記第１空気質量と前記第２空気質量のうちのどちらを使用してシリンダ内空気量算出手段で算出される空気量を算出するのかを判定する切替判定手段と、を有し、前記切替判定手段は、エンジン始動若しくは停止要求条件に応じて、前記第１空気質量と前記第２空気質量のうちのどちらを使用するのかを決定している。吸気マニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って、シリンダ内に吸入される空気量を算出されるので、第１空気質量と第２空気質量との切り換えの前後で、シリンダ吸入空気量算出手段で算出される空気量に段差が生じることはなく、ひいては燃料噴射量に段差が生じないようにすることができる。

（２） 前記（１）に記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記エンジン始動若しくは停止要求条件としてエンジン停止のための燃料カット要求を用い、燃料カット要求後に、前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えを行う。これによって、燃料カット後に前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えが実施されるので、切り替えに際して空気量に段差が生じても、排気に跳ね返ることはない。

（３） 前記（１）または（２）に記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記エンジンを停止させる際にスロットル弁の開度をアイドル時よりも大きな所定開度に制御するエンジン停止時スロットル開制御手段を有し、前記エンジン始動若しくは停止要求条件として、前記エンジン停止時スロットル開制御手段による制御の開始判定条件を用いる。これによって、エンスト後に即再始動するような場合に、第２空気質量を基にした燃料噴射量演算を確実に実施することができ、排気を低減することができる。

（４） 前記（１）〜（３）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記エンジン始動若しくは停止要求条件として、イグニッションスイッチがオフになった場合に、前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えを行う。運転者が、エンジンキーをオフした後に即オンした場合や、エンジン回転速度低下中のエンジンキーのオンを始動と判定されない場合でも対応することができる。

（５） 前記（１）〜（４）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記エンジン始動若しくは停止要求条件として、スロットル通過空気の発生を判定した場合に、前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えを行う。これによって、切替判定をより正確に行うことが可能となる。

（６） 前記（１）〜（５）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記切替判定手段は、タイマーカウント開始条件が成立した時点から所定時間経過後に、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うものであって、スタータスイッチがオンからオフ、イグニッションスイッチがオフからオン、のいずれかの条件が成立したときに前記タイマーカウント開始条件が成立する。各条件において第２空気質量への切替が可能となる。

（７） 前記（１）〜（６）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記エンジンを停止させる際にスロットル弁の開度をアイドル時よりも大きな所定開度に制御するエンジン停止時スロットル開制御手段を有し、前記切替判定手段は、タイマーカウント開始条件が成立した時点から所定時間経過後に、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うものであって、前記エンジン停止時スロットル開制御手段による制御の開始判定条件の不成立、燃料カット要求の成立又は解除、イグニッションスイッチがオフからオン、のいずれかの条件が成立したときに前記タイマーカウント開始条件が成立する。これによって、アイドルストップ後即始動するようなイレギュラーな始動の場合でも、第２空気質量を使い続けることなく、確実に第１空気質量に切り替えることが可能となる。

（８） 前記（１）〜（７）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記切替判定手段は、実回転数とアイドル目標回転数との偏差が所定範囲内にある状態が所定時間継続したとき、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行う。安定した状態で確実に切替が行えるため、より正確な空気量算出が可能となる。

（９） 前記（１）〜（８）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記切替判定手段は、始動後のブースト変化量が所定範囲内にある状態が所定時間継続したとき、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行う。安定した状態で確実に切替が行えるため、より正確な空気量算出が可能となる。

（１０） 前記（１）〜（９）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、前記切替判定手段は、エンジン始動時に、スロットル開度が所定のスロットル開度閾値よりも大きくなると、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うものであって、前記スロットル開度閾値は、エンジン回転速度が大きくなるほど大きくなるよう設定される。吸気脈動が発生すると吸気圧力に基づいて算出された第２空気質量の精度が悪化する可能性がある。吸気脈動は負圧が発達しないと発生しやすく、スロットル開度が大きくなるほど、エンジン回転速度が大きくなるほど、吸気脈動は発生し易くなる。これによって、第２空気質量から第１空気質量への切り替えタイミングが、吸気脈動の影響を考慮したものとなり、シリンダ吸入空気量算出手段で算出される空気量の算出精度が、吸気脈動により悪化することを防止することができる。

（１１） 前記（１）〜（１０）のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置において、大気圧を検知する大気圧センサを有し、前記切替判定手段は、エンジン始動時に、大気圧と前記吸気マニホールド内の吸気絶対圧との差である相対吸気圧の平均値が所定値以上となった場合に、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行う。これによって、吸気脈動の相関パラメータで、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うことができる。

１…エンジン
２…モータジェネレータ
３…パウダクラッチ
４…変速機
５…駆動輪
６…駆動輪
７…駆動軸
８…電気モータ
９…インバータ
１０…インバータ
１１…バッテリ

Claims (11)

1. 吸気系に吸入される空気量を検出するエアフローメータと、
   前記エアフローメータにより検出された空気量に基づいて吸気マニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って前記吸気マニホールド内の空気の質量を算出する第１空気質量算出手段と、
   前記吸気マニホールド内の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、
   前記吸気圧力検出手段により検出された吸気圧力に基づいて吸気マニホールド内の空気の質量を算出する第２空気質量算出手段と、
   前記第１空気質量算出手段で算出された第１空気質量と前記第２空気質量算出手段で算出された第２空気質量のいずれか一方を用いて、シリンダ内に吸入される空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出手段と、
   前記第１空気質量と前記第２空気質量のうちのどちらを使用してシリンダ内空気量算出手段で算出される空気量を算出するのかを判定する切替判定手段と、を有し、
   前記切替判定手段は、エンジン始動若しくは停止要求条件に応じて、前記第１空気質量と前記第２空気質量のうちのどちらを使用するのかを決定していることを特徴とするシリンダ吸入空気量算出装置。
2. 前記エンジン始動若しくは停止要求条件としてエンジン停止のための燃料カット要求を用い、燃料カット要求後に、前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
3. 前記エンジンを停止させる際にスロットル弁の開度をアイドル時よりも大きな所定開度に制御するエンジン停止時スロットル開制御手段を有し、
   前記エンジン始動若しくは停止要求条件として、前記エンジン停止時スロットル開制御手段による制御の開始判定条件を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
4. 前記エンジン始動若しくは停止要求条件として、イグニッションスイッチがオフになった場合に、前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
5. 前記エンジン始動若しくは停止要求条件として、スロットル通過空気の発生を判定した場合に、前記第１空気質量から前記第２空気質量への切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
6. 前記切替判定手段は、タイマーカウント開始条件が成立した時点から所定時間経過後に、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うものであって、スタータスイッチがオンからオフ、イグニッションスイッチがオフからオン、のいずれかの条件が成立したときに前記タイマーカウント開始条件が成立することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
7. 前記エンジンを停止させる際にスロットル弁の開度をアイドル時よりも大きな所定開度に制御するエンジン停止時スロットル開制御手段を有し、
   前記切替判定手段は、タイマーカウント開始条件が成立した時点から所定時間経過後に、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うものであって、前記エンジン停止時スロットル開制御手段による制御の開始判定条件の不成立、燃料カット要求の成立又は解除、イグニッションスイッチがオフからオン、のいずれかの条件が成立したときに前記タイマーカウント開始条件が成立することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
8. 前記切替判定手段は、実回転数とアイドル目標回転数との偏差が所定範囲内にある状態が所定時間継続したとき、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
9. 前記切替判定手段は、始動後のブースト変化量が所定範囲内にある状態が所定時間継続したとき、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
10. 前記切替判定手段は、エンジン始動時に、スロットル開度が所定のスロットル開度閾値よりも大きくなると、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うものであって、
    前記スロットル開度閾値は、エンジン回転速度が大きくなるほど大きくなるよう設定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。
11. 大気圧を検知する大気圧センサを有し、
    前記切替判定手段は、エンジン始動時に、大気圧と前記吸気マニホールド内の吸気絶対圧との差である相対吸気圧の平均値が所定値以上となった場合に、第２空気質量から第１空気質量への切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のシリンダ吸入空気量算出装置。

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