JP2023080500A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒内吸気量の演算精度を向上する。【解決手段】エアクリーナモデル１０４、スロットルモデル１０５、吸気管モデル１０６、及び吸気弁モデル１０７の各物理モデルを用いた筒内吸気量ＭＣの演算に際して、スロットルモデル１０５によるスロットル流量ＭＴの演算値を補正する第１シフト補正１０８と、吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値を補正する第２シフト補正１０９と、を行うようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン制御装置に関する。

エンジンの燃焼室に流入する吸気の量である筒内吸気量の演算方式として、特許文献１に記載の方式が知られている。同文献に記載の演算方式は、吸気圧の検出値を吸気弁モデルに入力して筒内吸気量を演算する方式である。吸気弁モデルは、吸気通路から吸気弁を通じて燃焼室に流入する吸気の挙動についての物理モデルである。

また、筒内吸気量の演算方式として、上記吸気弁モデルに加えて、スロットルモデル及び吸気管モデルの２つの物理モデルを用いて、スロットル開度から筒内吸気量を演算する方式も知られている。スロットルモデルは、スロットルバルブを通過する吸気の挙動についての物理モデルである。吸気管モデルは、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の部分での吸気の挙動についての物理モデルである。

特開２０１５－２２４６１１号公報

上記のような物理モデルは、実際の吸気の挙動を完全には再現しない。そのため、上記のような３つの物理モデルを用いた筒内吸気量の演算方式では、物理モデルの吸気挙動と実際の吸気挙動との乖離に起因した誤差が生じる場合がある。こうした誤差には数多くの因子が関与しているため、その誤差の補正は困難となっている。

上記課題を解決するエンジン制御装置は、スロットルバルブを通過する吸気の挙動についての物理モデルであるスロットルモデルを用いて、スロットル開度、スロットル上流圧、及びスロットル下流圧に基づきスロットル流量を演算するスロットル流量演算処理と、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の部分を流れる吸気の挙動についての物理モデルである吸気管モデルを用いて、スロットル流量及び筒内吸気量に基づきスロットル下流圧を演算するスロットル下流圧演算処理と、吸気通路から燃焼室に流入する吸気の挙動についての物理モデルである吸気弁モデルを用いて、スロットル下流圧に基づき筒内吸気量を演算する筒内吸気量演算処理と、エンジンの運転状態を示す状態量に基づき、スロットルモデルによるスロットル流量の演算値を補正する第１シフト補正と、エンジンの運転状態を示す状態量に基づき、吸気弁モデルによる筒内吸気量の演算値を補正する第２シフト補正と、を実施する。なお、筒内吸気量はエンジンの吸気通路から燃焼室に流入する吸気の量を、スロットル開度は吸気通路に設置されたスロットルバルブの開度を、スロットル上流圧はスロットルバルブの通過前の吸気の圧力を、スロットル下流圧はスロットルバルブの通過後の吸気の圧力を、スロットル流量はスロットルバルブを通過する吸気の流量を、それぞれ表している。

上記エンジン制御装置では、スロットルモデル、吸気管モデル、及び吸気弁モデルの各物理モデルを用いて筒内吸気量を演算している。演算した筒内吸気量は、エンジンの制御に用いられる。こうした筒内吸気量の演算に用いる物理モデルは、エンジン制御装置の処理能力や演算完了に要する時間の制限のため、簡略化したモデルとする必要がある。そのため、物理モデルでの吸気の挙動に実際の挙動とは乖離した部分ができてしまい、筒内吸気量の演算結果に誤差が生じることがある。

こうした物理モデルの誤差による筒内吸気量の演算精度の低下は、次の方法で抑えられる。まず、エンジンの運転状態毎の筒内吸気量を実際のエンジンで測定して物理モデルの誤差を求める。そして、誤差の測定結果に応じて、物理モデルによる筒内吸気量の演算値を補正する。しかしながら、そうした補正を高精度に行うには、膨大な動作点での筒内吸気量の実測が必要となる。

一方、エンジン制御装置での使用を前提しなければ、処理能力や演算時間の制限が無い分、エンジン制御装置に実装される物理モデルよりも正確にエンジンの吸気挙動を再現するシミュレーションモデルを作成することは可能である。しかしながら、エンジンの吸気系全体の吸気挙動には数多くの因子が影響しており、その影響のメカニズムは複雑なため、そうしたシミュレーションモデルは容易には作成できないものとなっている。これに比べれば、スロットルバルブでの吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルや、吸気弁での吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルの作成は容易である。

上記エンジン制御装置では、物理モデルによる筒内吸気量の演算結果の誤差のうちのスロットルモデルの誤差を第１シフト補正により補正している。また、上記エンジン制御装置では、物理モデルによる筒内吸気量の演算結果の誤差のうちの吸気弁モデルの誤差を第２シフト補正により補正している。上記のようにスロットルバルブでの吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルや、吸気弁での吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルは、比較的容易に作成できる。よって、第１シフト補正でのスロットルモデルの誤差の補正、及び第２シフト補正での吸気弁モデルの誤差の補正を高精度に行うために必要な、エンジン制御装置の設計段階でのデータの収集を容易に実施できる。

スロットルモデル及び吸気弁モデルの誤差を正確に補正できれば、それらを含む物理モデルを用いた筒内吸気量の演算精度が向上する。よって、上記エンジン制御装置は、高精度での筒内吸気量の演算が可能である。

上記エンジン制御装置は、機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構を備えるエンジンに適用可能である。そうした場合、第１シフト補正によるスロットル流量の演算値の補正に用いる状態量には、可変動弁機構の動作量を含めることが望ましい。また、そうした場合、第２シフト補正による筒内吸気量の演算値の補正に用いる状態量には、可変動弁機構の動作量を含めることが望ましい。

また、上記エンジン制御装置は、吸気中への排気の再循環を行うエンジンに適用可能である。そうした場合、第１シフト補正処理によるスロットル流量の演算値の補正に用いる状態量には、排気の再循環量を示す状態量を含めることが望ましい。また、そうした場合、第２シフト補正処理による筒内吸気量の演算値の補正に用いる状態量には、排気の再循環量を示す状態量を含めることが望ましい。

上記エンジン制御装置は、排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ装置を備えるエンジンに適用可能である。そうした場合、第２シフト補正処理による筒内吸気量の演算値の補正に用いる状態量には、フィルタ装置の詰り度合を示す状態量を含めることが望ましい。

エンジン制御装置の第１実施形態の構成を模式的に示す図。 同エンジン制御装置による筒内吸気量の演算に係る処理の制御ブロック図。 スロットル前後圧力比とファイ値との関係を示すグラフ。 スロットル下流圧と筒内吸気量との関係を示すグラフ。 スロットル流量演算処理の制御ブロック図。 筒内吸気量演算処理の制御ブロック図。 スロットル下流圧と第２シフト補正値との関係を示すグラフ。

（第１実施形態）
以下、エンジン制御装置の第１実施形態を、図１～図７を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照して、本実施形態のエンジン制御装置の構成を説明する。

＜エンジン制御装置の構成＞
図１に示すように、エンジン１０は、混合気の燃焼を行う燃焼室１１と、燃焼室１１への吸気の供給路である吸気通路１２と、燃焼室１１からの排気の排出路である排気通路１３と、を備えている。また、エンジン１０は、燃焼室１１に導入される吸気中に燃料を噴射して混合気を形成するインジェクタ１４を備えている。さらにエンジン１０は、燃焼室１１内の混合気を火花放電により点火する点火装置１５を備えている。燃焼室１１は、吸気側の機関バルブである吸気弁１９を介して吸気通路１２に接続されている。また、燃焼室１１は、排気側の機関バルブである排気弁２１を介して排気通路１３に接続されている。なお、エンジン１０には、吸気弁１９の動弁特性を可変とする吸気側の可変動弁機構２０と、排気弁２１の動弁特性を可変とする排気側の可変動弁機構２２と、を備えている。可変動弁機構２０，２２は、例えば吸気弁１９又は排気弁２１のバルブタイミングを可変とする機構である。以下の説明では、吸気側の可変動弁機構２０の動作量を、吸気バルブタイミングＶＴＩと記載する。また、以下の説明では、排気側の可変動弁機構２２の動作量を、排気バルブタイミングＶＴＥと記載する。

吸気通路１２には、エアクリーナ１６、及びスロットルバルブ１７が設置されている。エアクリーナ１６は、吸気通路１２に取り込まれた吸気を濾過するフィルタである。スロットルバルブ１７は、開度変更に応じて吸気の流路面積を変化させる弁である。スロットルバルブ１７は、スロットルモータ１８により開閉駆動される。以下の説明では、こうしたスロットルバルブ１７の開度をスロットル開度ＴＡと記載する。吸気通路１２は、スロットルバルブ１７よりも下流側の部分に設置された分枝管である吸気マニホールド１２Ａにおいて気筒別に分岐されている。一方、排気通路１３には、排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ装置２３が設置されている。

さらに、エンジン１０は、排気の一部を吸気中に再循環するＥＧＲ（排気再循環）システムを備えている。ＥＧＲシステムは、排気通路１３と吸気通路１２とを繋ぐＥＧＲ通路２４を有している。また、ＥＧＲシステムは、ＥＧＲクーラ２５とＥＧＲバルブ２６とを有している。ＥＧＲクーラ２５は、ＥＧＲ通路２４を通じて吸気中に再循環される排気であるＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲバルブ２６は、吸気中に再循環するＥＧＲガスの流量であるＥＧＲ量を調整するための弁である。

エンジン１０は、ＥＣＭ（エンジン制御モジュール）３０により制御される。ＥＣＭ３０は、処理装置３１と記憶装置３２とを備える。記憶装置３２には、エンジン１０の制御用のプログラムやデータが記憶されている。処理装置３１は、記憶装置３２から読み込んだプログラムを実行することで、エンジン１０を制御するための各種処理を実行する。ＥＣＭ３０には、各種センサが接続されている。ＥＣＭ３０に接続されたセンサには、吸気温センサ３３、大気圧センサ３４、スロットル開度センサ３５、差圧センサ３６、クランク角センサ３８、及びアクセルペダルセンサ４０が含まれる。吸気温センサ３３は、外部から吸気通路１２に取り込まれた吸気の温度である吸気温ＴＨＡを検出するセンサである。大気圧センサ３４は、大気圧ＰＡを検出するセンサである。スロットル開度センサ３５は、スロットル開度ＴＡを検出するセンサである。差圧センサ３６は、排気通路１３におけるフィルタ装置２３よりも上流側の部分と下流側の部分との排気の圧力差であるフィルタ前後差圧ΔＰを検出するセンサである。クランク角センサ３８は、エンジン１０の出力軸であるクランク軸３７の回転角であるクランク角ＣＲＮＫを検出するセンサである。アクセルペダルセンサ４０は、運転者によるアクセルペダル３９の踏込量ＡＣＣを検出するセンサである。

ＥＣＭ３０は、クランク角ＣＲＮＫの検出結果に基づき、エンジン回転数ＮＥを演算している。また、ＥＣＭ３０は、エンジン回転数ＮＥの演算結果や、大気圧ＰＡ、吸気温ＴＨＡ、スロットル開度ＴＡ等の検出結果に基づき、燃焼室１１に導入される吸気の量である筒内吸気量ＭＣを演算している。そして、ＥＣＭ３０は、エンジン回転数ＮＥ、及び筒内吸気量ＭＣの演算結果に基づき、エンジン１０の運転状態を制御している。ＥＣＭ３０が制御するエンジン１０の運転状態には、インジェクタ１４の燃料噴射量ＱＩＮＪ、点火装置１５の点火時期ＳＡ、スロットル開度ＴＡ、吸気バルブタイミングＶＴＩ、排気バルブタイミングＶＴＥが含まれる。

＜筒内吸気量ＭＣの演算処理＞
次に、図２～図７を参照して、ＥＣＭ３０が行う筒内吸気量ＭＣの演算処理の詳細を説明する。

図２に、筒内吸気量ＭＣの演算に係るＥＣＭ３０の処理手順を示す。ＥＣＭ３０は、スロットル上流圧演算処理１００、スロットル流量演算処理１０１、スロットル下流圧演算処理１０２、及び筒内吸気量演算処理１０３を通じて、筒内吸気量ＭＣを演算している。スロットル上流圧演算処理１００は、スロットルバルブ１７に流入する吸気の圧力であるスロットル上流圧ＰＡＣを演算する処理である。スロットル流量演算処理１０１は、スロットルバルブ１７を通過する吸気の流量であるスロットル流量ＭＴを演算する処理である。スロットル下流圧演算処理１０２は、吸気マニホールド１２Ａ内の吸気の圧力であるスロットル下流圧ＰＭを演算する処理である。筒内吸気量演算処理１０３は、吸気通路１２から燃焼室１１に導入される吸気の量である筒内吸気量ＭＣを演算する処理である。

なお、スロットル上流圧演算処理１００でのスロットル上流圧ＰＡＣの演算は、エアクリーナモデル１０４を用いて行われる。エアクリーナモデル１０４は、エアクリーナ１６を通過する吸気の挙動を表す物理モデルである。また、スロットル流量演算処理１０１でのスロットル流量ＭＴの演算は、スロットルモデル１０５を用いてスロットル流量ＭＴの演算が行われる。スロットルモデル１０５は、スロットルバルブ１７を通過する吸気の挙動の物理モデルである。また、スロットル下流圧演算処理１０２では、吸気管モデル１０６を用いてスロットル下流圧ＰＭの演算が行われる。吸気管モデル１０６は、吸気マニホールド１２Ａを流れる吸気の挙動を表す物理モデルである。また、筒内吸気量演算処理１０３での筒内吸気量ＭＣの演算は、吸気弁モデル１０７を用いて行われる。吸気弁モデル１０７は、吸気弁１９を介して吸気通路１２から燃焼室１１に流入する吸気の挙動を表す物理モデルである。

＜エアクリーナモデル１０４について＞
まず、エアクリーナモデル１０４の詳細を説明する。ＥＣＭ３０においてエアクリーナモデル１０４は、吸気温ＴＨＡ、大気圧ＰＡ、及びスロットル流量ＭＴを入力とし、スロットル上流圧ＰＡＣを出力とする関数として実装されている。エアクリーナモデル１０４においてスロットル流量ＭＴは、エアクリーナ１６を通過する吸気の流量として用いられる。そして、エアクリーナモデル１０４は、吸気温ＴＨＡ、大気圧ＰＡ、及びスロットル流量ＭＴに基づき、式（１）の関係を満たす値をスロットル上流圧ＰＡＣの値として演算する。式（１）に記載の「Ｒ」は、吸気の気体定数を表している。

＜スロットルモデル１０５について＞
次に、スロットルモデル１０５の詳細を説明する。ＥＣＭ３０においてスロットルモデル１０５は、吸気温ＴＨＡ、スロットル上流圧ＰＡＣ、スロットル下流圧ＰＭ、及びスロットル開度ＴＡを入力とし、スロットル流量ＭＴを出力とする関数として実装されている。スロットルモデル１０５は、式（２）に示す関係を満たす値としてスロットル流量ＭＴを演算する。式（２）に記載の「μ」は流量係数を表している。また、式（２）に記載の「ＲＰ」は、スロットル上流圧ＰＡＣに対するスロットル下流圧ＰＭの比（＝ＰＭ／ＰＡＣ）であるスロットル前後圧力比を表している。さらに、式（２）に記載の「ＡＴ」は、スロットルバルブ１７の開口面積を表しており、その値は、スロットル開度ＴＡから算出される。

式（２）に記載の「Φ」は、式（３）に示す関係を満たす値である。以下の説明では、この値をΦ値と記載する。式（３）に記載の「κ」は、吸気の比熱比を表している。Φ値は、スロットル前後圧力比ＲＰにより一義に定まる値となる。

図３に、Φ値とスロットル前後圧力比ＲＰとの関係を示す。スロットル前後圧力比ＲＰが「１／（κ＋１）」以下となる場合には、スロットルバルブ１７を通過する吸気の流速が音速以上となる。なお、以下の説明では、スロットルバルブ１７を通過する吸気の流速が音速以上となる領域を音速域と記載する。Φ値は、スロットル前後圧力比ＲＰによるスロットル流量ＭＴの変化率を表す値となる。スロットル前後圧力比ＲＰが「１」の場合、すなわちスロットルバルブ１７の前後に圧力差が無い場合には、スロットルバルブ１７に吸気が流れない。このときのΦ値の値は「０」となる。一方、スロットル前後圧力比ＲＰが「１／（κ＋１）」以下となる音速域では、Φ値は一定の値となる。そして、スロットル前後圧力比ＲＰの値が「１／（κ＋１）」以上、かつ「１」以下となる範囲では、Φ値は、スロットル前後圧力比ＲＰの値の減少に応じて増加する値となる。

なお、上述の式（２）は、標準圧力ＰＡ０及び標準温度ＴＨ０を用いて、式（４）のように表せる。式（４）における「μｓ」は、スロットル上流圧ＰＡＣが標準圧力ＰＡ０であり、かつ吸気温ＴＨＡが標準温度ＴＨ０であるときの流量係数μの値を表している。

ここで、式（５）の関係を満たす「Ｂ」の値をＢ値とする。Ｂ値は、スロットル開度ＴＡにより一義に定まる値となる。また、式（６）の関係を満たす「ＫＴＨＡ」の値を温度補正係数とする。さらに、式（７）の関係を満たす「ＫＰＡＣ」の値を圧力補正係数とする。このときのスロットル流量ＭＴは、式（８）に示すように、Ｂ値、温度補正係数ＫＴＨＡ、圧力補正係数ＫＰＡＣ、及びΦ値の積として表せる。ＥＣＭ３０に実装されたスロットルモデル１０５は、式（８）に従ってスロットル流量ＭＴを演算するように構成されている。

＜吸気管モデル１０６について＞
次に、吸気管モデル１０６の詳細を説明する。ＥＣＭ３０において吸気管モデル１０６は、スロットル流量ＭＴ、吸気温ＴＨＡ、筒内吸気量ＭＣを入力とし、スロットル下流圧ＰＭ及びスロットル下流温度ＴＨＭを出力とする関数として実装されている。スロットル下流温度ＴＨＭは、吸気マニホールド１２Ａ内の吸気の温度を表している。吸気管モデル１０６でのスロットル下流圧ＰＭ、及びスロットル下流温度ＴＨＭの演算は、式（９）及び式（１０）の関係式に基づいて行われる。式（９）及び式（１０）の関係式は、質量保存則、及びエネルギ保存則から導き出されている。式（９）及び式（１０）に記載の「ＶＭ」は、吸気マニホールド１２Ａの容積を表している。

＜吸気弁モデル１０７について＞
続いて、吸気弁モデル１０７の詳細を説明する。ＥＣＭ３０において吸気弁モデル１０７は、次の関数として実装されている。すなわち、スロットル下流圧ＰＭ、吸気バルブタイミングＶＴＩ、吸気温ＴＨＡ、及びスロットル下流温度ＴＨＭを入力とし、筒内吸気量ＭＣを出力とする関数である。実際の吸気マニホールド１２Ａから燃焼室１１への吸気の流入は、吸気弁１９の開閉に応じて間欠的に行われる。吸気弁モデル１０７では、これを連続した一様な流れであると近似した流量を、筒内吸気量ＭＣとして求めている。

図４に破線で示された曲線Ｌ０は、エンジン回転数ＮＥや可変動弁機構２０，２２の動作量を一定とした状態でエンジン１０を定常運転したときのスロットル下流圧ＰＭと筒内吸気量ＭＣとの関係を示す。吸気弁モデル１０７では、図４に示す２本の直線Ｌ１、Ｌ２により、この曲線Ｌ０を近似して筒内吸気量ＭＣを演算している。すなわち、吸気弁モデル１０７では、式（１１）の関係を満たす値として筒内吸気量ＭＣの値が演算される。式（１１）に記載の「ＧＬ」、「ＧＨ」、「ＰＭＣ」及び「ＭＣＣ」はそれぞれ、エンジン回転数ＮＥ、及び吸気バルブタイミングＶＴＩに基づき決定される係数である。

以上で説明したエアクリーナモデル１０４、スロットルモデル１０５、吸気管モデル１０６、及び吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値を同筒内吸気量ＭＣのモデル値とする。上記各物理モデルでは考慮されていない因子により、モデル値が実際の筒内吸気量ＭＣとずれることがある。本実施形態のエンジン制御装置は、第１シフト補正１０８及び第２シフト補正１０９により、そうしたモデル値のずれを補正している。第１シフト補正１０８は、スロットル流量演算処理１０１でのスロットルモデル１０５によるスロットル流量ＭＴの演算値に対する補正である。第２シフト補正１０９は、筒内吸気量演算処理１０３での吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値に対する補正である。

＜第１シフト補正１０８について＞
まず、第１シフト補正１０８の詳細を説明する。吸気マニホールド１２Ａから燃焼室１１への吸気の流入は、吸気弁１９の開閉弁に応じて間欠的に行われる。その結果、エンジン１０の運転中の吸気通路１２内では、吸気の脈動が発生する。そして、そうした吸気の脈動により、吸気がスロットルバルブ１７を通って吸気通路１２の上流に向って遡上する吸気の逆流が間欠的に発生することがある。

一方、スロットルモデル１０５は、吸気通路１２の上流から下流へと吸気が一様に流れていることを前提に構成されている。そのため、吸気の逆流が発生する状況では、スロットルモデル１０５によるスロットル流量ＭＴの演算値が実際の値から乖離する。

図３には、逆流発生時の実際のΦ値とスロットル前後圧力比ＲＰとの関係が破線で示されている。逆流発生時には、図３にハッチングで示された分のΦ値の乖離が発生する。なお、吸気の逆流は、吸気流量が少ない場合に、すなわちスロットル前後圧力比ＲＰが「１」に近い値となる場合に生じ易い。第１シフト補正１０８では、逆流の発生によるΦ値の乖離分を補正する。逆流が発生するスロットル前後圧力比ＲＰの範囲や、逆流によるΦ値の乖離量は、吸気弁１９の開閉弁時期、吸気弁１９及び排気弁２１のバルブオーバーラップ量、吸気中への排気の再循環量により変化する。そこで、ＥＣＭ３０は、第１シフト補正１０８として、吸気バルブタイミングＶＴＩ、排気バルブタイミングＶＴＥ、及びＥＧＲ開度ＤＥＧＲに基づくΦ値の補正を行っている。第１シフト補正１０８では、吸気バルブタイミングＶＴＩ及び排気バルブタイミングＶＴＥは、吸気弁１９の開閉弁時期や吸気弁１９及び排気弁２１のバルブオーバーラップ量を決める可変動弁機構２０，２２の動作量を示す状態量として用いられている。また、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲは、吸気中への排気の再循環量を示す状態量として用いられている。

図５に、第１シフト補正１０８を適用したスロットル流量演算処理１０１の制御ブロック図を示す。スロットル流量演算処理１０１において、ＥＣＭ３０は、スロットルモデル１０５を用いたスロットル流量ＭＴの演算を行う。すなわち、ＥＣＭ３０は、スロットル開度ＴＡからＢ値を、吸気温ＴＨＡから温度補正係数ＫＴＨＡを、スロットル上流圧ＰＡＣから圧力補正係数ＫＰＡＣを、スロットル前後圧力比ＲＰからΦ値を、それぞれ演算する。ＥＣＭ３０の記憶装置３２には、予め実験等で求められたスロットル開度ＴＡの値毎のＢ値の値がマップ１１０として記憶されている。また、記憶装置３２には、予め実験等で求められたスロットル前後圧力比ＲＰの値毎のΦ値の値がマップ１１２として記憶されている。ＥＣＭ３０は、マップ１１０を用いてＢ値を、マップ１１２を用いてΦ値を、それぞれ演算している。また、ＥＣＭ３０は、上述の式（６）に従って温度補正係数ＫＴＨＡを、式（７）に従って圧力補正係数ＫＰＡＣを、それぞれ演算している。スロットルモデル１０５によるスロットル流量ＭＴは、こうして演算したＢ値、温度補正係数ＫＴＨＡ、圧力補正係数ＫＰＡＣ、及びΦ値の積として求められる。

一方、スロットル流量演算処理１０１においてＥＣＭ３０は、第１シフト補正１０８によるΦ値の補正を行っている。第１シフト補正１０８に際してＥＣＭ３０は、３つの補正値ＳＦ１１，ＳＦ１２，ＳＦ１３を演算する。

補正値ＳＦ１１は、吸気バルブタイミングＶＴＩの変化によるΦ値の乖離量の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１１３を用いて、吸気バルブタイミングＶＴＩ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル前後圧力比ＲＰに基づき補正値ＳＦ１１の値を演算している。マップ１１３は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル前後圧力比ＲＰにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいて吸気バルブタイミングＶＴＩを変化させたときのΦ値の乖離量を求める。そして、その乖離量を補正値ＳＦ１１の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル前後圧力比ＲＰ、及び吸気バルブタイミングＶＴＩの値毎に記憶したものをマップ１１３として作成する。

補正値ＳＦ１２は、排気バルブタイミングＶＴＥの変化によるΦ値の乖離量の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１１４を用いて、排気バルブタイミングＶＴＥ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル前後圧力比ＲＰに基づき補正値ＳＦ１２の値を演算している。マップ１１４は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル前後圧力比ＲＰにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいて排気バルブタイミングＶＴＥを変化させたときのΦ値の乖離量を求める。そして、その乖離量を補正値ＳＦ１２の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル前後圧力比ＲＰ、及び排気バルブタイミングＶＴＥの値毎に記憶したものをマップ１１４として作成する。

補正値ＳＦ１３は、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲの変化によるΦ値の乖離量の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１１５を用いて、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル前後圧力比ＲＰに基づき補正値ＳＦ１３の値を演算している。マップ１１５は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル前後圧力比ＲＰにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいてＥＧＲ開度ＤＥＧＲを変化させたときのΦ値の乖離量を求める。そして、その乖離量を補正値ＳＦ１３の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル前後圧力比ＲＰ、及びＥＧＲ開度ＤＥＧＲの値毎に記憶したものをマップ１１５として作成する。

さらに第１シフト補正１０８においてＥＣＭ３０は、３つの補正値ＳＦ１１，ＳＦ１２，ＳＦ１３を加算した和を第１シフト補正値ＳＦ１の値として演算する。続いて、ＥＣＭ３０は、スロットルモデル１０５でのマップ１１２を用いて演算したΦ値を第１シフト補正値ＳＦ１により補正する。そして、ＥＣＭ３０は、Ｂ値、温度補正係数ＫＴＨＡ、及び圧力補正係数ＫＰＡＣ、及び補正後のΦ値の積を、スロットル流量ＭＴの値として演算している。

＜第２シフト補正１０９について＞
次に、第２シフト補正１０９の詳細を説明する。図４に示されるように、吸気弁モデル１０７では、スロットル下流圧ＰＭと筒内吸気量ＭＣとの関係を、２つの直線Ｌ１、Ｌ２で近似したものを用いて筒内吸気量ＭＣを演算している。こうした吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値には、近似誤差が含まれる。そうした近似誤差の大きさは、吸気弁１９の開閉弁時期、吸気弁１９及び排気弁２１のバルブオーバーラップ量、ＥＧＲ量により変化する。また、フィルタ装置２３の詰りによるエンジン１０の背圧上昇も、近似誤差に影響する。なお、ＥＣＭ３０は、差圧センサ３６によるフィルタ前後差圧ΔＰの検出結果から、フィルタ装置２３の詰り度合を示す状態量として差圧上昇率ＲＰＦを求めている。差圧上昇率ＲＰＦは、詰りが全く無い状態でのフィルタ前後差圧ΔＰに対する現状のフィルタ前後差圧ΔＰの比率である。そして、ＥＣＭ３０は、第２シフト補正１０９として、吸気バルブタイミングＶＴＩ、排気バルブタイミングＶＴＥ、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲ、及び差圧上昇率ＲＰＦに基づく、吸気弁モデル１０７の筒内吸気量ＭＣの演算値の補正を行っている。こうした第２シフト補正１０９においても、吸気バルブタイミングＶＴＩ及び排気バルブタイミングＶＴＥは、可変動弁機構２０，２２の動作量として用いられている。また、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲは、吸気中への排気の再循環量を示す状態量として用いられている。さらに、第２シフト補正１０９では、差圧上昇率ＲＰＦをフィルタ装置２３の詰り度合を示す状態量として用いている。

図６に、第２シフト補正１０９を適用した筒内吸気量演算処理１０３の制御ブロック図を示す。筒内吸気量演算処理１０３に際してＥＣＭ３０は、予め記憶装置３２に記憶されたマップ１２０を用いて、エンジン回転数ＮＥ及び吸気バルブタイミングＶＴＩに基づき、各係数ＰＭＣ、ＭＣＣ、ＧＬ、ＧＨの値を演算する。そして、ＥＣＭ３０は、処理１２１において、それらの演算結果に基づき、上述の式（１１）の関係を満たす値として、吸気弁モデル１０７での筒内吸気量ＭＣの値を演算する。

一方、ＥＣＭ３０は、第２シフト補正１０９による筒内吸気量ＭＣの補正を行っている。第２シフト補正１０９に際してＥＣＭ３０は、４つの補正値ＳＦ２１，ＳＦ２２，ＳＦ２３，ＳＦ２４を演算する。

補正値ＳＦ２１は、吸気バルブタイミングＶＴＩの変化による筒内吸気量ＭＣの近似誤差の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１２２を用いて、吸気バルブタイミングＶＴＩ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル下流圧ＰＭに基づき補正値ＳＦ２１の値を演算している。マップ１２２は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル下流圧ＰＭにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいて吸気バルブタイミングＶＴＩを変化させたときの吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値の近似誤差量を求める。そして、その近似誤差量を補正値ＳＦ２１の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル下流圧ＰＭ、及び吸気バルブタイミングＶＴＩの値毎に記憶したものをマップ１２２として作成する。

補正値ＳＦ２２は、排気バルブタイミングＶＴＥの変化による筒内吸気量ＭＣの近似誤差量の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１２３を用いて、排気バルブタイミングＶＴＥ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル下流圧ＰＭに基づき補正値ＳＦ２２の値を演算している。マップ１２２は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル下流圧ＰＭにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいて排気バルブタイミングＶＴＥを変化させたときの吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値の近似誤差量を求める。そして、その近似誤差量を補正値ＳＦ２２の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル下流圧ＰＭ、及び排気バルブタイミングＶＴＥの値毎に記憶したものをマップ１２２として作成する。

補正値ＳＦ２３は、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲの変化による筒内吸気量ＭＣの近似誤差量の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１２４を用いて、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル下流圧ＰＭに基づき補正値ＳＦ２３の値を演算している。マップ１２４は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル下流圧ＰＭにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいてＥＧＲ開度ＤＥＧＲを変化させたときの筒内吸気量ＭＣの近似誤差量を求める。そして、その近似誤差量を補正値ＳＦ２３の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル下流圧ＰＭ、及びＥＧＲ開度ＤＥＧＲの値毎に記憶したものをマップ１２４として作成する。

補正値ＳＦ２４は、差圧上昇率ＲＰＦの変化による筒内吸気量ＭＣの近似誤差量の変化分を補正する補正値である。ＥＣＭ３０は、記憶装置３２に記憶されたマップ１２５を用いて、差圧上昇率ＲＰＦ、エンジン回転数ＮＥ、及びスロットル下流圧ＰＭに基づき補正値ＳＦ２４の値を演算している。マップ１２５は、次のように作成されている。まず、シミュレーション等により、エンジン回転数ＮＥ及びスロットル下流圧ＰＭにより規定されるエンジン１０の動作点のそれぞれにおいて差圧上昇率ＲＰＦを変化させたときの筒内吸気量ＭＣの近似誤差量を求める。そして、その近似誤差量を補正値ＳＦ２４の値として、エンジン回転数ＮＥ、スロットル下流圧ＰＭ、及び差圧上昇率ＲＰＦの値毎に記憶したものをマップ１２５として作成する。

さらに、第２シフト補正１０９においてＥＣＭ３０は、上記４つの補正値ＳＦ２１，ＳＦ２２，ＳＦ２３，ＳＦ２４を加算した和を第２シフト補正値ＳＦ２の値として演算する。そして、ＥＣＭ３０は、吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値を、第２シフト補正値ＳＦ２により補正した値を、筒内吸気量演算処理１０３における最終的な筒内吸気量ＭＣの演算値として演算している。

＜第１実施形態の作用、及び効果＞
本実施形態のエンジン制御装置におけるＥＣＭ３０は、エアクリーナモデル１０４、スロットルモデル１０５、吸気管モデル１０６、及び吸気弁モデル１０７の各物理モデルを用いて筒内吸気量ＭＣを演算している。こうした筒内吸気量ＭＣの演算に用いる物理モデルは、ＥＣＭ３０の処理能力や演算完了に要する時間の制限のため、簡略化したモデルとする必要がある。そのため、物理モデルでの吸気の挙動に実際の挙動とは乖離した部分ができてしまい、筒内吸気量ＭＣの演算結果に誤差が生じることがある。

一方、エンジン１０の運転状態毎の物理モデルの誤差が予め分かっていれば、その誤差を補正するための適合マップを作成できる。しかしながら、そうした適合マップの作成には、膨大な数の動作点においてエンジン１０の筒内吸気量ＭＣを実測する必要があり、その実測に要する工数も膨大となる。一方、エンジン制御装置への実装を前提としなければ、エンジン１０の吸気挙動を正確に再現するシミュレーションモデルの作成は可能である。しかしながら、エンジン１０の吸気系全体の吸気挙動には数多くの因子が影響しており、その影響のメカニズムは複雑なため、そうしたシミュレーションモデルの作成は困難である。これに比べれば、スロットルバルブ１７での吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルや、吸気弁１９での吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルの作成は容易である。

本実施形態のエンジン制御装置では、物理モデルの誤差を、スロットルモデル１０５の誤差と、吸気弁モデル１０７の誤差と、に分離している。そして、第１シフト補正１０８によりスロットルモデル１０５の誤差を、第２シフト補正１０９により吸気弁モデル１０７の誤差を、それぞれ個別に補正している。第１シフト補正１０８では、スロットルモデル１０５の誤差を補正する補正値である第１シフト補正値ＳＦ１をマップ１１３～１１５を用いて演算している。これらマップ１１３～１１５の作成に必要なデータは、スロットルバルブ１７での吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルを用いて収集できる。一方、第２シフト補正１０９では、吸気弁モデル１０７の誤差を補正する補正値である第２シフト補正値ＳＦ２を、マップ１２２～１２５を用いて演算している。これらマップ１２２～１２５の作成に必要なデータは、吸気弁１９での吸気の挙動に限定したシミュレーションモデルを用いて収集できる。よって、本実施形態のエンジン制御装置は、物理モデルの誤差の補正のための適合に要する工数を削減する効果を有する。

なお、エンジン１０が複数の車種に搭載される場合、車種によりエンジン１０の運転状態の使用範囲が変わることがある。使用範囲外の運転状態におけるスロットルモデル１０５及び吸気弁モデル１０７の誤差は実測が困難となる。よって、スロットルモデル１０５及び吸気弁モデル１０７の誤差を実測により確認する場合には、エンジン１０が搭載される車種毎に、誤差の実測が必要となることがある。これに対して、シミュレーションでは、実機では実現が困難な運転状態を再現できる場合がある。そのため、スロットルモデル１０５及び吸気弁モデル１０７の誤差をシミュレーションにより確認可能となれば、同一機種のエンジン１０の複数車種への展開が容易となる。

以上の本実施形態のエンジン制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、物理モデルを用いた筒内吸気量ＭＣの演算値の誤差の補正を、次の２つの補正により行っている。一つは、スロットルモデル１０５によるスロットル流量ＭＴの演算値を補正する第１シフト補正１０８である。もう一つは、吸気弁モデル１０７による筒内吸気量ＭＣの演算値を補正する第２シフト補正１０９である。これら２つの補正により、物理モデルの誤差を補正することで、高精度の筒内吸気量ＭＣの演算が可能となる。また、第１シフト補正１０８及び第２シフト補正１０９の２つの補正により物理モデルの誤差を補正する構成とした場合には、補正に必要な適合マップの作成に要する工数が少なくなる。よって、本実施形態のエンジン制御装置は、筒内吸気量ＭＣの演算の高精度化が容易となるという効果を有する。

（２）スロットルモデル１０５及び吸気弁モデル１０７の誤差をシミュレーションにより測定できるため、同一機種のエンジン１０の複数車種への展開が容易となる。
（３）吸気弁１９の開閉弁時期や、吸気弁１９及び排気弁２１のバルブオーバーラップ量が変化すると、吸気通路１２内の吸気脈動の発生状況が変化する。よって、スロットルモデル１０５の誤差は、可変動弁機構２０，２２の動作量により変化する。本実施形態では、可変動弁機構２０，２２の動作量を示す吸気バルブタイミングＶＴＩ及び排気バルブタイミングＶＴＥを用いて、第１シフト補正１０８を行っている。そのため、吸気バルブタイミングＶＴＩ及び排気バルブタイミングＶＴＥを用いることで、吸気の逆流によるスロットルモデル１０５の誤差を的確に補正できる。

（４）吸気弁１９の開閉弁時期や、吸気弁１９及び排気弁２１のバルブオーバーラップ量が変化すると、燃焼室１１の吸気充填率への慣性効果や掃気効果の作用が変化する。よって、吸気弁モデル１０７の誤差も、可変動弁機構２０，２２の動作量により変化する。本実施形態では、可変動弁機構２０，２２の動作量を示す吸気バルブタイミングＶＴＩ及び排気バルブタイミングＶＴＥを用いて、第２シフト補正１０９を行っている。そのため、吸気バルブタイミングＶＴＩ及び排気バルブタイミングＶＴＥを用いることで、可変動弁機構２０，２２の動作による吸気の充填効率の変化による吸気弁モデル１０７の誤差を的確に補正できる。

（５）排気の再循環量が変化すると、吸気通路１２内に存在するガスの質量が変化して、吸気脈動の発生状況が変化する。よって、スロットルモデル１０５の誤差は、排気の再循環量によっても変化する。本実施形態では、吸気中への排気の再循環量を示す状態量であるＥＧＲ開度ＤＥＧＲを用いて第１シフト補正１０８を行っている。そのため、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲを用いることで、吸気の逆流によるスロットルモデル１０５の誤差を的確に補正できる。

（６）吸気中に再循環された排気は、吸気と共に燃焼室１１に流入する。そのため、燃焼室１１に流入するガスの流量が同じでも、排気の再循環量が増加すると、燃焼室１１に流入する実質的な吸気の量が減少する。よって、吸気弁モデル１０７の誤差も、排気の再循環量により変化する。本実施形態では、吸気中への排気の再循環量を示す状態量であるＥＧＲ開度ＤＥＧＲを用いて第２シフト補正１０９を行っている。そのため、排気の再循環による吸気弁モデル１０７の誤差を的確に補正できる。

（７）フィルタ装置２３が詰まってエンジン１０の背圧が上昇すると、燃焼室１１に吸気が入り難くなる。よって、吸気弁モデル１０７の誤差は、フィルタ装置２３の詰り度合によっても変化する。本実施形態では、フィルタ装置２３の詰り度合を示す状態量である差圧上昇率ＲＰＦを用いて第２シフト補正１０９を行っている。そのため、フィルタ装置２３の詰りによる背圧の上昇に起因した吸気弁モデル１０７の誤差を的確に補正できる。

（第２実施形態）
次に、エンジン制御装置の第２実施形態を、図７を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施形態にあって、上記実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。なお、本実施形態と第１実施形態との相違点は、第２シフト補正１０９による吸気弁モデル１０７の誤差の補正方法にある。

本実施形態のエンジン制御装置におけるＥＣＭ３０は、第２シフト補正１０９に際して第２シフト補正値ＳＦ２を式（１２）の関係を満たす値として演算している。式（１２）に記載の「ＰＭ０」、「ＡＬ」、「ＡＨ」、「ＢＬ」、「ＢＨ」、及び「Ｃ」はそれぞれ、エンジン回転数ＮＥ、吸気バルブタイミングＶＴＩ、排気バルブタイミングＶＴＥ、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲ、及び差圧上昇率ＲＰＦに基づき演算される係数である。

図７に、各係数ＰＭ０，ＡＬ，ＡＨ，ＢＬ，ＢＨ，Ｃを固定した場合の第２シフト補正値ＳＦ２とスロットル下流圧ＰＭとの関係を示す。この場合の第２シフト補正値ＳＦ２は、スロットル下流圧ＰＭに対して、「ＰＭ０」を境界とする２つの曲線Ｌ３，Ｌ４で表される。２つの曲線Ｌ３，Ｌ４は、スロットル下流圧ＰＭの二次関数で表される曲線となる。

上述のように吸気弁モデル１０７では、スロットル下流圧ＰＭと筒内吸気量ＭＣとの関係を２つの直線Ｌ１，Ｌ２で近似している（図４参照）。筒内吸気量ＭＣとスロットル下流圧ＰＭとの関係を二次関数で近似した場合、吸気弁モデル１０７の誤差は２つの二次関数で表せる。よって、本実施形態の補正方法でも、第１実施形態の場合と同様に、吸気弁モデル１０７の誤差を補正できる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、第１シフト補正値ＳＦ１によりΦ値を補正することで、第１シフト補正１０８によるスロットルモデル１０５の誤差の補正を行っていた。スロットルモデル１０５のスロットル流量ＭＴの演算値を第１シフト補正値ＳＦ１により補正する等、それ以外の方法で第１シフト補正１０８によるスロットルモデル１０５の誤差の補正を行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、エンジン回転数ＮＥ、スロットル前後圧力比ＲＰ、吸気バルブタイミングＶＴＩ、排気バルブタイミングＶＴＥ、及びＥＧＲ開度ＤＥＧＲの５つの状態量に基づき第１シフト補正値ＳＦ１を演算していた。第１シフト補正値ＳＦ１の演算に用いる状態量から、上記５つの状態量のうちの一つ以上を省くようにしてもよい。また、第１シフト補正値ＳＦ１の演算に用いる状態量に、上記５つの状態量以外の状態量を加えるようにしてもよい。要は、エンジン１０の運転状態を示す状態量の中で、スロットルモデル１０５の誤差に与える影響が大きい状態量を選択して、第１シフト補正値ＳＦ１の演算に用いるようにすればよい。

・上記実施形態では、エンジン回転数ＮＥ、スロットル前後圧力比ＲＰ、吸気バルブタイミングＶＴＩ、排気バルブタイミングＶＴＥ、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲ、及び差圧上昇率ＲＰＦの６つの状態量に基づき第２シフト補正値ＳＦ２を演算していた。第２シフト補正値ＳＦ２の演算に用いる状態量から、上記６つの状態量のうちの一つ以上を省くようにしてもよい。また、第２シフト補正値ＳＦ２の演算に用いる状態量に、上記６つの状態量以外の状態量を加えるようにしてもよい。要は、エンジン１０の運転状態を示す状態量の中で、吸気弁モデル１０７の誤差に与える影響が大きい状態量を選択して、第２シフト補正値ＳＦ２の演算に用いるようにすればよい。

・上記実施形態では、吸気弁１９及び排気弁２１の開閉弁時期を可変とする可変動弁機構２０，２２を採用していたが、バルブリフト量などの、開閉弁時期以外の動弁特性を可変とする機構を採用してもよい。その場合にも、可変動弁機構の動作量を示す状態量を用いて第１シフト補正１０８及び第２シフト補正１０９を行うことで、筒内吸気量ＭＣの演算精度を向上できる。

・上記実施形態では、ＥＧＲ開度ＤＥＧＲを用いて第１シフト補正１０８及び第２シフト補正１０９を行っていた。ＥＧＲ開度ＤＥＧＲの代わりに、排気の再循環量を示す他の状態量、例えば再循環量の測定値や推定値を用いるようにしてもよい。

・上記実施形態では、差圧上昇率ＲＰＦを用いて第２シフト補正１０９を行っていた。差圧上昇率ＲＰＦの代わりに、フィルタ装置２３の詰り度合を示す他の状態量、例えばフィルタ装置２３に堆積している微粒子物質の量の推定値を用いるようにしてもよい。

・エアクリーナモデル１０４、スロットルモデル１０５、吸気管モデル１０６、及び吸気弁モデル１０７のそれぞれの内容は、適宜に変更してもよい。
・エアクリーナ１６での吸気の圧力損失が筒内吸気量ＭＣに与える影響が少ない場合等には、筒内吸気量ＭＣの演算に用いる物理モデルに、エアクリーナモデル１０４を含めないようにしてもよい。

・過給機を備えるエンジンの場合には、スロットルモデル１０５でのスロットル流量ＭＴの演算に用いるスロットル上流圧ＰＡＣとして過給後の吸気の圧力を用いるようにするとよい。また、その場合のスロットルモデル１０５では、吸気温ＴＨＡの代わりに、過給後の吸気の温度を用いるようにするとよい。

１０…エンジン
１１…燃焼室
１２…吸気通路
１２Ａ…吸気マニホールド
１３…排気通路
１４…インジェクタ
１５…点火装置
１６…エアクリーナ
１７…スロットルバルブ
１８…スロットルモータ
１９…吸気弁
２０，２２…可変動弁機構
２１…排気弁
２３…フィルタ装置
２４…ＥＧＲ通路
２５…ＥＧＲクーラ
２６…ＥＧＲバルブ
３０…ＥＣＭ（エンジン制御モジュール）
３１…処理装置
３２…記憶装置
３３…吸気圧センサ
３４…吸気温センサ
３５…スロットル開度センサ
３６…差圧センサ
３７…クランク軸
３８…クランク角センサ
３９…アクセルペダル
４０…アクセルペダルセンサ
１００…スロットル上流圧演算処理
１０１…スロットル流量演算処理
１０２…スロットル下流圧演算処理
１０３…筒内吸気量演算処理
１０４…エアクリーナモデル
１０５…スロットルモデル
１０６…吸気管モデル
１０７…吸気弁モデル
１０８…第１シフト補正
１０９…第２シフト補正

Claims (6)

1. エンジンの吸気通路から燃焼室に流入する吸気の量を筒内吸気量とし、前記吸気通路に設置されたスロットルバルブの開度をスロットル開度とし、前記スロットルバルブの通過前の吸気の圧力をスロットル上流圧とし、前記スロットルバルブの通過後の前記吸気の圧力をスロットル下流圧とし、前記スロットルバルブを通過する吸気の流量をスロットル流量としたとき、
   前記スロットルバルブを通過する吸気の挙動についての物理モデルであるスロットルモデルを用いて、前記スロットル開度、前記スロットル上流圧、及び前記スロットル下流圧に基づき前記スロットル流量を演算するスロットル流量演算処理と、
   前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも下流側の部分を流れる吸気の挙動についての物理モデルである吸気管モデルを用いて、前記スロットル流量及び前記筒内吸気量に基づき前記スロットル下流圧を演算するスロットル下流圧演算処理と、
   前記吸気通路から前記燃焼室に流入する吸気の挙動についての物理モデルである吸気弁モデルを用いて、前記スロットル下流圧に基づき前記筒内吸気量を演算する筒内吸気量演算処理と、
   前記エンジンの運転状態を示す状態量に基づき、前記スロットルモデルによる前記スロットル流量の演算値を補正する第１シフト補正と、
   前記エンジンの運転状態を示す状態量に基づき、前記吸気弁モデルによる前記筒内吸気量の演算値を補正する第２シフト補正と、
   を行うエンジン制御装置。
2. 前記エンジンは、機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構を備えており、かつ前記第１シフト補正での前記スロットル流量の演算値の補正に用いる前記状態量には、前記可変動弁機構の動作量が含まれる請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記エンジンは、機関バルブの動弁特性を可変とする可変動弁機構を備えており、かつ前記第２シフト補正での前記筒内吸気量の演算値の補正に用いる前記状態量には、前記可変動弁機構の動作量が含まれる請求項１に記載のエンジン制御装置。
4. 前記エンジンは、吸気中への排気の再循環を行うものであり、かつ前記第１シフト補正での前記スロットル流量の演算値の補正に用いる前記状態量には、前記排気の再循環量を示す状態量が含まれる請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
5. 前記エンジンは、吸気中への排気の再循環を行うものであり、かつ前記第２シフト補正での前記筒内吸気量の演算値の補正に用いる前記状態量には、前記排気の再循環量を示す状態量が含まれる請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
6. 前記エンジンは、排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ装置を備えており、かつ前記第２シフト補正での前記筒内吸気量の演算値の補正に用いる状態量には、前記フィルタ装置の詰り度合を示す状態量が含まれる請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。

Images