JP2013007330A - Air quantity estimation device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the estimation accuracy of a cylinder air quantity of an internal combustion engine including a supercharger.SOLUTION: An air quantity estimation device is applicable to an internal combustion engine equipped with a supercharger including an intake passage for leading air taken from the outside into a cylinder and a compressor for compressing the air in the intake passage, and estimates a cylinder air quantity which refers to a quantity of air led into the cylinder based on a physical model indicating a behavior of the air flowing in the intake passage. In estimating the cylinder air quantity, the air quantity estimation device estimates a compressor flow rate which refers to a quantity of air passing through the compressor, and calculates a back-flow correction value wherein a compressor flow rate estimation value in a region where the compressor flow rate estimation value is a negative value is inverted to a positive value. An intake quantity is estimated according to the back-flow correction value, and in addition, an intake quantity is detected according to an output from an intake quantity sensor. The compressor flow rate estimation value is corrected according to a difference between the estimation value of the intake quantity and the detection value of the intake quantity detected by an air quantity detecting means. The cylinder air quantity is estimated according to the corrected compressor flow rate correction value.

Description

本発明は、内燃機関の空気量推定装置に関する。   The present invention relates to an air amount estimation device for an internal combustion engine.

過給機を備える内燃機関の気筒内に導入されている空気の量である筒内空気量を吸気通路内の空気の挙動を表す物理モデルを使用して推定する空気量推定装置が知られている。例えば、特許文献1に記載された空気量推定装置では、吸入空気量センサの信号に基づきコンプレッサ流量が推定され、このコンプレッサ流量に基づき、コンプレッサ下流の吸気通路内の空気量が推定される。   2. Description of the Related Art An air amount estimation device that estimates an in-cylinder air amount, which is the amount of air introduced into a cylinder of an internal combustion engine equipped with a supercharger, using a physical model representing the behavior of air in an intake passage is known. Yes. For example, in the air amount estimation device described in Patent Document 1, the compressor flow rate is estimated based on the signal of the intake air amount sensor, and the air amount in the intake passage downstream of the compressor is estimated based on the compressor flow rate.

特開2006−194107号公報JP 2006-194107 A 特開2010−242693号公報JP 2010-242893 A 特開2008−106703号公報JP 2008-106703 A 特開2008−069707号公報JP 2008-0697707 A 特開2010−270627号公報JP 2010-270627 A

吸入空気量センサは空気流量による放熱の違いに基づいて空気流量を検出する。このため空気の流れの向きに関わらず、正の値としてその流量に応じた出力を発する。従って、例えば、サージが発生し空気が逆流する(上流側に流れる)場合でも、その流量が正の値として検出される。即ち、サージが発生している領域では、吸入空気量センサに基づき検出される吸入空気の流量と、実際の流量との間に大きな差が開くこととなる。   The intake air amount sensor detects the air flow rate based on the difference in heat dissipation due to the air flow rate. Therefore, an output corresponding to the flow rate is generated as a positive value regardless of the direction of air flow. Therefore, for example, even when a surge occurs and air flows backward (flows upstream), the flow rate is detected as a positive value. That is, in the region where the surge is generated, a large difference opens between the intake air flow rate detected based on the intake air amount sensor and the actual flow rate.

その結果上記公報のように、吸入空気量センサの信号に基づくコンプレッサ流量の推定では、サージ発生により逆流が起きている場合に、推定されたコンプレッサ流量と、実際の流量との間に大きな差が開くこととなり、筒内空気量の推定精度が低下することが考えられる。この点、空気量推定装置には、改善の余地が残されている。   As a result, as described in the above publication, in the estimation of the compressor flow rate based on the signal of the intake air amount sensor, there is a large difference between the estimated compressor flow rate and the actual flow rate when a reverse flow occurs due to a surge. It will open, and it is considered that the estimation accuracy of the in-cylinder air amount decreases. In this respect, the air amount estimation device still has room for improvement.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、過給機を備える内燃機関において筒内空気量を高い精度にて推定することのできる内燃機関の空気量推定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an air amount estimation device for an internal combustion engine that can estimate the in-cylinder air amount with high accuracy in an internal combustion engine including a supercharger. The purpose is to do.

この発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の空気量推定装置であって、外部から取り込んだ空気を気筒内に導入する吸気通路と、前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサを有する過給機とを備えた内燃機関に適用され、前記吸気通路内を流れる空気の挙動を表す物理モデルに基づいて前記気筒内に導入される空気の量である筒内空気量を推定するものである。   In order to achieve the above object, the present invention is an air amount estimation device for an internal combustion engine, and includes an intake passage for introducing air taken from outside into a cylinder, and a compressor for compressing air in the intake passage. This is applied to an internal combustion engine equipped with a supercharger, and estimates the in-cylinder air amount that is the amount of air introduced into the cylinder based on a physical model representing the behavior of air flowing in the intake passage. is there.

また、この発明において空気量推定装置は、
前記コンプレッサを通過する空気量であるコンプレッサ流量を推定する流量推定手段と、
前記流量推定手段により推定されたコンプレッサ流量推定値が負の値である領域の、前記コンプレッサ流量推定値を、正の値に反転させた逆流補正値を算出する逆流補正手段と、
前記逆流補正値に応じて、吸入空気量を推定する空気量推定手段と、
吸入空気量センサの出力に応じて、吸入空気量を検出する空気量検出手段と、
前記空気量推定手段により推定された吸入空気量の推定値と、前記空気量検出手段により検出された吸入空気量の検出値との差に応じて、前記コンプレッサ流量推定値を補正する流量補正手段と、
前記流量補正手段により補正されたコンプレッサ流量補正値に応じて、筒内空気量を推定する筒内空気量推定手段と、
を備える。
In the present invention, the air amount estimation device
A flow rate estimating means for estimating a compressor flow rate that is an amount of air passing through the compressor;
Backflow correction means for calculating a backflow correction value obtained by inverting the compressor flow rate estimation value to a positive value in a region where the compressor flow rate estimation value estimated by the flow rate estimation means is a negative value;
An air amount estimating means for estimating an intake air amount in accordance with the backflow correction value;
An air amount detecting means for detecting an intake air amount in accordance with an output of the intake air amount sensor;
A flow rate correcting unit that corrects the estimated compressor flow rate according to a difference between an estimated value of the intake air amount estimated by the air amount estimating unit and a detected value of the intake air amount detected by the air amount detecting unit. When,
In-cylinder air amount estimating means for estimating the in-cylinder air amount according to the compressor flow rate correction value corrected by the flow rate correcting means,
Is provided.

また、この発明の空気量推定装置は、前記コンプレッサ流量推定値が負の値である場合に、サージの発生と判定するサージ判定手段を、更に備えるものであってもよい。   In addition, the air amount estimation device of the present invention may further include a surge determination unit that determines that a surge has occurred when the estimated compressor flow rate is a negative value.

第1の発明によれば、サージによる逆流が発生した場合にも、正の値に反転されたコンプレッサ流量に応じた吸入空気量を推定することができる。これにより、空気の流通方向に関わらず常に正の値を出力する吸入空気量センサによる空気量の検出値と、正の値であるコンプレッサ流量に応じて推定された空気量の推定値とを比較することができ、両者の差に応じてコンプレッサ流量を適正に補正することができる。従って、サージによる逆流の有無に関わらず、高い精度で筒内空気量を推定することができる。   According to the first aspect of the invention, it is possible to estimate the intake air amount corresponding to the compressor flow rate reversed to a positive value even when a reverse flow due to a surge occurs. This compares the detected value of the air amount with the intake air amount sensor that always outputs a positive value regardless of the air flow direction and the estimated value of the air amount that is estimated according to the compressor flow rate that is a positive value. The compressor flow rate can be corrected appropriately according to the difference between the two. Therefore, it is possible to estimate the in-cylinder air amount with high accuracy regardless of the presence or absence of backflow due to surge.

第2の発明によれば、簡単にサージの発生を検出することができる。このように、簡便な手法によりサージの発生を検出できる機構とすることで、例えば、サージが発生された場合にABVの動作条件等を修正するなどして、サージの発生の抑制につなげることができる。   According to the second invention, it is possible to easily detect the occurrence of a surge. In this way, by adopting a mechanism that can detect the occurrence of a surge by a simple method, for example, when the surge is generated, the operation condition of the ABV may be corrected, and the occurrence of the surge can be suppressed. it can.

本発明の実施の形態のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の空気量推定装置の各種モデルを示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the various models of the air quantity estimation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるコンプレッサ流量の推定値の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the estimated value of the compressor flow volume in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるコンプレッサ流量の修正値、吸入空気量の推定値、検出値の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the correction value of the compressor flow volume in the embodiment of this invention, the estimated value of the intake air amount, and the detected value.

実施の形態.
以下、図面を参照して本発明の内燃機関の空気量推定装置の実施の形態について説明する。
Embodiment.
Embodiments of an air amount estimation device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態のシステム構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関10と、この内燃機関10を制御するためのECU(Electronic Control Unit)12とを備えている。制御装置12は、内燃機関10のシステム全体を総合制御する。制御装置12の出力側には各種アクチュエータが接続され、入力側には各種センサが接続される。制御装置12は、センサ信号を受けて排気ガスの空燃比や機関回転数、その他内燃機関10の運転に必要な種々の情報を検出すると共に、所定の制御プログラムに従って各アクチュエータを操作する。なお、制御装置12に接続されるアクチュエータやセンサは多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。また本実施の形態においては、制御装置12は、内燃機関10の各気筒内に流入する空気量を推定する空気量推定装置として機能する。   FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes an internal combustion engine 10 and an ECU (Electronic Control Unit) 12 for controlling the internal combustion engine 10. The control device 12 comprehensively controls the entire system of the internal combustion engine 10. Various actuators are connected to the output side of the control device 12, and various sensors are connected to the input side. The control device 12 receives the sensor signal, detects the air-fuel ratio of the exhaust gas, the engine speed, and other various information necessary for the operation of the internal combustion engine 10, and operates each actuator according to a predetermined control program. There are many actuators and sensors connected to the control device 12, but the description thereof is omitted in this specification. In the present embodiment, the control device 12 functions as an air amount estimation device that estimates the amount of air flowing into each cylinder of the internal combustion engine 10.

内燃機関10の各気筒には、吸気弁14と、排気弁16と、点火プラグ18と、燃料インジェクタ20とが設けられている。吸気系統30は、インテークマニホールド31と、インテークマニホールド31に連通したサージタンク32と、エアフィルタ33と、過給機40のコンプレッサ40aと、インタークーラ34と、スロットル弁35とを備えている。排気系統50は、エキゾーストマニホールドを含む排気管51と、排気管51内に配設された過給機40のタービン40bと、タービン40bの下流の排気管51に配設された三元触媒装置52とを備えている。   Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with an intake valve 14, an exhaust valve 16, a spark plug 18, and a fuel injector 20. The intake system 30 includes an intake manifold 31, a surge tank 32 communicating with the intake manifold 31, an air filter 33, a compressor 40 a of the supercharger 40, an intercooler 34, and a throttle valve 35. The exhaust system 50 includes an exhaust pipe 51 including an exhaust manifold, a turbine 40b of the supercharger 40 provided in the exhaust pipe 51, and a three-way catalyst device 52 provided in the exhaust pipe 51 downstream of the turbine 40b. And.

このような配置により、過給機40のタービン40bは排気ガスのエネルギーにより回転し、コンプレッサ40aを駆動する。これにより、コンプレッサ40aが吸気通路内の空気を圧縮する。なお、図示を省略するが、本実施形態のシステムは各種のセンサを備えている。   With such an arrangement, the turbine 40b of the supercharger 40 is rotated by the energy of the exhaust gas and drives the compressor 40a. Thereby, the compressor 40a compresses the air in the intake passage. Although not shown, the system according to the present embodiment includes various sensors.

図2は、本発明の実施の形態の空気量推定装置について説明するための機能ブロック図である。図2に示されるように、本実施形態の空気量推定装置の空気モデルは、内燃機関の吸気系統をコンプレッサ、エアフロメータ、インタークーラ、スロットル弁、吸気管部、吸気弁等の各要素に分け、それぞれの要素ごとに、エネルギー保存則、運動量保存則、及び質量保存則などの物理法則に基づいて構築された物理モデルにより、空気流量を推定し、これらの推定値に基づき、現時点より先の時点の筒内空気量KLFを推定する。   FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the air amount estimation apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the air model of the air amount estimation device of the present embodiment divides the intake system of the internal combustion engine into elements such as a compressor, an air flow meter, an intercooler, a throttle valve, an intake pipe, and an intake valve. For each element, the air flow rate is estimated by a physical model constructed based on physical laws such as the energy conservation law, the momentum conservation law, and the mass conservation law. The in-cylinder air amount KLF at the time is estimated.

より具体的に、気筒充填空気量KLFの推定では、図2のインタークーラ部のモデルM10において、インタークーラの圧力Picとその温度Ticが推定される。この圧力Picと温度TicとがスロットルモデルM20に入力され、スロットル通過空気量mtが推定される。更に、吸気管部のモデルM30にスロットル通過空気量mtが入力され、吸気管部内の空気の圧力Pmとその温度Tmが推定される。この圧力Pmと温度Tmは、吸気弁モデルM40に入力され吸気弁を通過する空気の流量が算出され、筒内空気量KLFが推定される。   More specifically, in the estimation of the cylinder charge air amount KLF, the intercooler pressure Pic and its temperature Tic are estimated in the model M10 of the intercooler section in FIG. The pressure Pic and the temperature Tic are input to the throttle model M20, and the throttle passing air amount mt is estimated. Further, the throttle passage air amount mt is input to the model M30 of the intake pipe section, and the pressure Pm of the air in the intake pipe section and its temperature Tm are estimated. The pressure Pm and the temperature Tm are input to the intake valve model M40, the flow rate of air passing through the intake valve is calculated, and the in-cylinder air amount KLF is estimated.

本実施の形態の空気量推定装置において、インタークーラ部のモデルM10には、コンプレッサ40aから流出する空気の流量であるコンプレッサ流量mcpが入力される。インタークーラ部に入力されるコンプレッサ流量mcpは、コンプレッサ流量推定部M50において推定されたコンプレッサ流量mcpを、AFMモデルM70において推定された吸入空気量と、吸入空気量センサの出力において算出された吸入空気量とにより算出された補正値により補正することで算出される。   In the air amount estimation device of the present embodiment, a compressor flow rate mcp that is a flow rate of air flowing out from the compressor 40a is input to the model M10 of the intercooler unit. The compressor flow rate mcp input to the intercooler unit is the same as the compressor flow rate mcp estimated by the compressor flow rate estimation unit M50, and the intake air amount calculated by the intake air amount estimated by the AFM model M70 and the output of the intake air amount sensor. It is calculated by correcting with the correction value calculated by the amount.

まず、コンプレッサ流量推定部M50では、インタークーラのエネルギー保存式に基づく次式(1)によりコンプレッサ流量mcpが推定される。

Figure 2013007330
なお、上記式(1)において、dPic/dtは、インタークーラ圧力センサの出力変化量に応じて求められる。mtはインタークーラ圧力、温度センサと、インタークーラ以降の空気モデルに基づいて算出される。Vicはインタークーラの体積、Taは吸気温度、kは係数、Rは変換率である。 First, in the compressor flow rate estimation unit M50, the compressor flow rate mcp is estimated by the following formula (1) based on the energy conservation formula of the intercooler.
Figure 2013007330
In the above formula (1), dPic / dt is obtained according to the output change amount of the intercooler pressure sensor. mt is calculated based on the intercooler pressure, temperature sensor, and air model after the intercooler. Vic is the volume of the intercooler, Ta is the intake air temperature, k is a coefficient, and R is the conversion rate.

図3に、本実施の形態において算出されたコンプレッサ流量mcpの一例を示す。図3において、横軸は時間、縦軸は流量を表す。図3に示されるように、コンプレッサ流量推定部M50において出力されるコンプレッサ流量mcpは、サージが発生し空気が逆流している領域ではマイナスの値を示す。   FIG. 3 shows an example of the compressor flow rate mcp calculated in the present embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the flow rate. As shown in FIG. 3, the compressor flow rate mcp output from the compressor flow rate estimation unit M50 shows a negative value in a region where a surge occurs and air flows backward.

図4は、本実施の形態における逆流補正部M60の出力、AFMモデルM70の出力、及び吸入空気量センサの出力に基づく空気流量を比較する図である。図4において、横軸は時間、縦軸は流量を表す。   FIG. 4 is a diagram comparing air flow rates based on the output of the backflow correction unit M60, the output of the AFM model M70, and the output of the intake air amount sensor in the present embodiment. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the flow rate.

コンプレッサ流量推定部M50において推定されたコンプレッサ流量mcpは、逆流補正部M60において補正される。具体的に、逆流補正部M60では、図4(a)に示されるようにコンプレッサ流量mcpが絶対値となるように補正される。即ち、図3においてサージによる逆流が発生していると認められる領域におけるコンプレッサ流量mcpが反転されて正の値とされる。   The compressor flow rate mcp estimated by the compressor flow rate estimation unit M50 is corrected by the backflow correction unit M60. Specifically, the backflow correction unit M60 corrects the compressor flow rate mcp to be an absolute value as shown in FIG. That is, the compressor flow rate mcp in a region where a reverse flow due to a surge is recognized in FIG. 3 is inverted to a positive value.

次に、逆流補正部M60において補正されたコンプレッサ流量が、AFMモデルM70に入力されて、図4(b)に示されるようにコンプレッサ40aに流入した空気量、即ち吸入空気量が推定される。AFMモデルM70では、吸入空気量センサの応答遅れ分を考慮した空気量の推定値が出力される。   Next, the compressor flow rate corrected by the backflow correction unit M60 is input to the AFM model M70, and the amount of air flowing into the compressor 40a, that is, the amount of intake air is estimated as shown in FIG. 4B. In the AFM model M70, an estimated value of the air amount that takes into account the response delay of the intake air amount sensor is output.

次に、吸入空気量センサの出力も基づく吸入空気量(図4(c)参照)と、モデルM70の出力である空気量の推定値(図4(b))との差に応じた補正値が求められる。この補正値に応じてコンプレッサ流量mcpが補正される。上述したように、補正されたコンプレッサ流量は、インタークーラモデルM10に入力される。   Next, a correction value corresponding to the difference between the intake air amount based on the output of the intake air amount sensor (see FIG. 4C) and the estimated air amount output from the model M70 (FIG. 4B). Is required. The compressor flow rate mcp is corrected according to the correction value. As described above, the corrected compressor flow rate is input to the intercooler model M10.

ところで、上記したように吸入空気量センサは、空気流量の放熱の違いに基づいて流量を検出するセンサである。このため吸入空気量センサの出力は吸気管内の空気の流れの方向に関わらず、その流量に応じて正の出力を発する。従って、サージによる逆流が発生している領域であり、流量が負の値となるべき場合であっても、吸入空気量センサは正方向(下流側に流れる方向)の出力を示す。   Incidentally, as described above, the intake air amount sensor is a sensor that detects a flow rate based on a difference in heat dissipation of the air flow rate. Therefore, the output of the intake air amount sensor outputs a positive output according to the flow rate regardless of the direction of air flow in the intake pipe. Therefore, even in a region where a reverse flow due to a surge occurs and the flow rate should be a negative value, the intake air amount sensor shows an output in the positive direction (the direction of flowing downstream).

一方、AFMモデルM70は、コンプレッサ流量mcpの入力を受けて空気量を推定する。ここで逆流補正部M60での補正が無いものとすると、逆流が発生している場合には、負の値であるコンプレッサ流量mcpがそのまま、AFMモデルM70に入力される。この場合、AFMモデルM70により算出される吸入空気量の推定値も、負の値であるコンプレッサ流量に応じたものとなる。従って、サージによる逆流が発生している場合、AFMモデルM70による空気量の推定値と吸入空気量センサの出力に基づく吸入空気量の検出値との間には大きな差が生じる。このため吸入空気量推定値と吸入空気量検出値とを比較して得られる補正値は過剰に大きなものとなり、コンプレッサ流量の推定値の適正な補正ができないものと考えられる。   On the other hand, the AFM model M70 receives the compressor flow rate mcp and estimates the air amount. Here, assuming that there is no correction in the backflow correction unit M60, if a backflow occurs, the compressor flow rate mcp that is a negative value is input to the AFM model M70 as it is. In this case, the estimated value of the intake air amount calculated by the AFM model M70 also corresponds to the compressor flow rate that is a negative value. Therefore, when a reverse flow due to surge occurs, there is a large difference between the estimated value of the air amount based on the AFM model M70 and the detected value of the intake air amount based on the output of the intake air amount sensor. For this reason, the correction value obtained by comparing the intake air amount estimated value and the intake air amount detection value is excessively large, and it is considered that the correct correction of the estimated value of the compressor flow rate cannot be performed.

この点、本実施の形態によれば、逆流補正部M60によって、コンプレッサ流量は、方向の要素を含まない正の値であるコンプレッサ流量|mcp|に補正される。このようにコンプレッサ流量mcpを正の値(絶対値)に変換することで、逆流が発生している領域においても、AFMモデルM70では正方向に反転されたコンプレッサ流量に基づく吸入空気量推定値が算出される。これにより、吸入空気量センサに基づく空気量の検出値と、AFMモデルM70に基づく空気量の推定値とは、共に方向の要素を含まないものとなり、両者を適正に比較することができる。その結果、コンプレッサ流量を、適正に補正することができ、吸入空気量、筒内空気量の推定精度を、より高めることができる。   In this regard, according to the present embodiment, the backflow correction unit M60 corrects the compressor flow rate to a compressor flow rate | mcp | that is a positive value that does not include a directional element. By converting the compressor flow rate mcp to a positive value (absolute value) in this way, even in the region where the reverse flow occurs, the AFM model M70 has an estimated intake air amount value based on the compressor flow rate reversed in the forward direction. Calculated. Thereby, the detected value of the air amount based on the intake air amount sensor and the estimated value of the air amount based on the AFM model M70 do not include a direction element, and both can be appropriately compared. As a result, the compressor flow rate can be corrected appropriately, and the estimation accuracy of the intake air amount and the in-cylinder air amount can be further increased.

また、本実施の形態において、空気量推定装置は、上記のコンプレッサ流量の補正に加えて、サージの判定をする機能を有するものとすることができる。即ち、図3に示されるように、式(1)に従って推定されたコンプレッサ流量が負となる場合に、サージ発生を判定するサージ判定機能を有するものとすることができる。   Further, in the present embodiment, the air amount estimation device may have a function of determining a surge in addition to the correction of the compressor flow rate. That is, as shown in FIG. 3, when the compressor flow rate estimated according to the equation (1) becomes negative, it can have a surge determination function for determining the occurrence of surge.

なお、式(1)における流量mt、温度Tic、Ta、圧力Pic等の算出方法は、本実施の形態において説明したものに限られず、従来の他の手法により算出するものであってもよい。例えば、スロットル弁流量mtは、インタークーラ圧力や温度センサとインタークーラ以降の空気モデルにより算出する場合について説明したが、これに限らず、スロットル前後の圧力と温度の検出値に応じて算出するなどであってもよい。   Note that the calculation method of the flow rate mt, temperature Tic, Ta, pressure Pic, and the like in Equation (1) is not limited to that described in the present embodiment, and may be calculated by another conventional method. For example, the throttle valve flow rate mt has been described with reference to the intercooler pressure or temperature sensor and the air model after the intercooler. It may be.

その他についても、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。   In other cases, in the above embodiment, when the number of each element, quantity, quantity, range, etc. is mentioned, unless otherwise specified or clearly specified in principle, that number The invention is not limited to the number mentioned. The structures, steps, and the like described in this embodiment are not necessarily essential to the present invention unless otherwise specified or clearly specified in principle.

10 内燃機関
12 制御装置
30 吸気系統
40 過給機
40a コンプレッサ
50 排気系統
M50 コンプレッサ流量推定部
M60 逆流補正部
M70 AFMモデル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Control apparatus 30 Intake system 40 Supercharger 40a Compressor 50 Exhaust system M50 Compressor flow rate estimation part M60 Backflow correction part M70 AFM model

Claims (2)

外部から取り込んだ空気を気筒内に導入する吸気通路と、前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサを有する過給機とを備えた内燃機関に適用され、前記吸気通路内を流れる空気の挙動を表す物理モデルに基づいて前記気筒内に導入される空気の量である筒内空気量を推定する内燃機関の空気量推定装置であって、
前記コンプレッサを通過する空気量であるコンプレッサ流量を推定する流量推定手段と、
前記流量推定手段により推定されたコンプレッサ流量推定値が負の値である領域の、前記コンプレッサ流量推定値を、正の値に反転させた逆流補正値を算出する逆流補正手段と、
前記逆流補正値に応じて、吸入空気量を推定する空気量推定手段と、
吸入空気量センサの出力に応じて、吸入空気量を検出する空気量検出手段と、
前記空気量推定手段により推定された吸入空気量の推定値と、前記空気量検出手段により検出された吸入空気量の検出値との差に応じて、前記コンプレッサ流量推定値を補正する流量補正手段と、
前記流量補正手段により補正されたコンプレッサ流量補正値に応じて、筒内空気量を推定する筒内空気量推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の空気量推定装置。
Applied to an internal combustion engine having an intake passage for introducing air taken from outside into a cylinder and a supercharger having a compressor for compressing the air in the intake passage, the behavior of the air flowing in the intake passage is An air amount estimation device for an internal combustion engine that estimates an in-cylinder air amount, which is an amount of air introduced into the cylinder, based on a physical model to be represented,
A flow rate estimating means for estimating a compressor flow rate that is an amount of air passing through the compressor;
Backflow correction means for calculating a backflow correction value obtained by inverting the compressor flow rate estimation value to a positive value in a region where the compressor flow rate estimation value estimated by the flow rate estimation means is a negative value;
An air amount estimating means for estimating an intake air amount in accordance with the backflow correction value;
An air amount detecting means for detecting an intake air amount in accordance with an output of the intake air amount sensor;
A flow rate correcting unit that corrects the estimated compressor flow rate according to a difference between an estimated value of the intake air amount estimated by the air amount estimating unit and a detected value of the intake air amount detected by the air amount detecting unit. When,
In-cylinder air amount estimating means for estimating the in-cylinder air amount according to the compressor flow rate correction value corrected by the flow rate correcting means,
An air amount estimation device for an internal combustion engine, comprising:
前記コンプレッサ流量推定値が負の値である場合に、サージの発生と判定するサージ判定手段を、更に備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の空気量推定装置。   The air amount estimation device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising surge determination means for determining that a surge has occurred when the compressor flow rate estimation value is a negative value.
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