JP4241560B2 - Intake air amount estimation device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の吸入空気量推定装置に関し、より詳細には内燃機関の吸気系をモデル化した計算式により内燃機関の吸入空気量を算出する吸入空気量推定装置に関する。 The present invention relates to an intake air amount estimation device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake air amount estimation device that calculates an intake air amount of an internal combustion engine by a calculation formula that models an intake system of the internal combustion engine.
内燃機関の吸気系を、スロットル弁、吸気管、吸気弁等の要素に分けてそれぞれの要素をモデル化して数式で表すとともに、それぞれのモデル相互間を圧力、温度、流量等を用いて関係づけることにより機関の吸入空気量(筒内充填空気量)を計算により求める、いわゆるエアモデルを用いた内燃機関の吸入空気量推定装置が知られている。 The intake system of an internal combustion engine is divided into elements such as a throttle valve, an intake pipe, an intake valve, etc., and each element is modeled and expressed by a mathematical formula, and the models are related using pressure, temperature, flow rate, etc. There is known an intake air amount estimation device for an internal combustion engine using a so-called air model that calculates an intake air amount (in-cylinder charged air amount) of an engine by calculation.
このようなエアモデルを用いた吸入空気量推定装置では、通常、大気圧、大気温以外には機関回転数とスロットル弁開度とのみによって筒内充填空気量を算出することが可能となる。この種の吸入空気量推定を行う装置の例としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。
In an intake air amount estimation device using such an air model, it is usually possible to calculate the in-cylinder charged air amount only by the engine speed and the throttle valve opening, in addition to atmospheric pressure and atmospheric temperature. An example of an apparatus that performs this kind of intake air amount estimation is disclosed in
特許文献1の装置は、機関の吸気系をスロットル弁、サージタンクを含む吸気管、及び吸気弁の各要素に分けてこれらの要素をシミュレーションモデルで表すとともに、それぞれのモデル内の吸気流の圧力、温度、流量をエネルギ保存則、質量保存則等の物理法則を用いて計算するものである。筒内充填空気量は、上記により算出された吸気弁を通過する吸気流量に基づいて算出される。
In the apparatus of
特許文献1の装置では、吸気弁閉弁時(すなわち、吸気弁の閉弁完了時)には筒内に充填された吸気により気筒内圧力は吸気管内圧力(サージタンク圧力)に等しくなっていると仮定して、筒内充填空気量(すなわち吸気弁閉弁時の筒内充填空気量)を吸気弁閉弁時の吸気管内圧力に比例する値として求めている。
In the device of
ところが、上記のようにして筒内充填空気量を求める場合、従来は筒内から吸気ポート内に逆流するガスの影響、とりわけ、同逆流ガスが吸気弁の閉弁している間に吸気ポート内において体積変化する影響を考慮していないために、その算出精度が充分でない場合があった。すなわち、実際の機関の運転では吸気弁が閉弁するのが吸気下死点後となる場合があり、この場合には吸気下死点後に筒内から吸気ポート内に筒内のガスが逆流することになる。このようにして吸気ポート内に逆流したガスは、吸気弁の閉弁後、次の吸気弁開弁時(すなわち、吸気弁の開弁開始時)まで吸気ポート内に留まり、次の吸気弁開弁時に新気(新たに機関外から吸入される空気)と共に筒内に吸入されることになるのであるが、スロットル弁が開閉される過渡時においては、吸気弁閉弁時から次回の吸気弁開弁時までの間に吸気管内の圧力変化に伴って逆流したガスの体積が変化する。そしてこの影響によって実際に吸入される空気量が変化するため、上記過渡時においては定常運転時に比べて筒内充填空気量の算出精度が大きく低下してしまう傾向があるのである。 However, when the amount of air charged in the cylinder is obtained as described above, conventionally, the influence of the gas flowing backward from the cylinder into the intake port, in particular, while the intake valve closes the intake valve, In this case, since the influence of volume change is not taken into account, the calculation accuracy may not be sufficient. That is, in actual engine operation, the intake valve may close after the intake bottom dead center. In this case, the gas in the cylinder flows backward from the cylinder into the intake port after the intake bottom dead center. It will be. The gas flowing back into the intake port in this way remains in the intake port after the intake valve is closed until the next intake valve is opened (that is, when the intake valve is opened), and the next intake valve is opened. At the time of the valve, it is sucked into the cylinder together with fresh air (air newly sucked from outside the engine), but in the transitional time when the throttle valve is opened and closed, the intake valve is closed from the time of closing the intake valve to the next intake valve. Until the valve is opened, the volume of the backflowed gas changes with the pressure change in the intake pipe. Since the amount of air actually sucked changes due to this influence, the accuracy of calculation of the in-cylinder charged air amount tends to be greatly reduced during the transition as compared to during steady operation.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気管内圧力の変化を伴う過渡時において、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出できる内燃機関の吸入空気量推定装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an intake air amount estimation device for an internal combustion engine that can more accurately calculate the intake air amount of the internal combustion engine in a transient state accompanied by a change in the intake pipe pressure. Is to provide.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された内燃機関の吸入空気量推定装置を提供する。 The present invention provides an intake air amount estimating device for an internal combustion engine described in each claim as a means for solving the above-mentioned problems.
1番目の発明は、次のサイクルで吸気弁が閉弁する時の吸気管内圧力を推定して、少なくとも該吸気管内圧力に基づいて次のサイクルの基本筒内充填空気量を推定すると共に、前のサイクルの吸気弁閉弁時から次のサイクルの吸気弁開弁時までの吸気管内圧力の変化を推定し、該吸気管内圧力変化に基づいて上記の次のサイクルの基本筒内充填空気量を補正して、次のサイクルの筒内充填空気量を求める、内燃機関の吸入空気量推定装置を提供する。 The first invention estimates the intake pipe internal pressure when the intake valve closes in the next cycle, estimates the basic cylinder charge air amount of the next cycle based on at least the intake pipe internal pressure, The change in the intake pipe pressure from the time when the intake valve is closed in the current cycle to the time when the intake valve is opened in the next cycle is estimated, and the basic cylinder charge air amount in the next cycle is calculated based on the change in the intake pipe pressure. Provided is an intake air amount estimation device for an internal combustion engine, which corrects and obtains an in-cylinder charged air amount of the next cycle.
1番目の発明では、吸気管内の圧力変化が推定され、それに基づいた補正を行って筒内充填空気量を求めるようにされている。このようにすることによって、筒内から吸気ポート内に逆流したガスの吸気管内圧力変化に伴う体積変化の吸入空気量に与える影響を考慮することが可能となり、吸気管内圧力変化を伴う過渡時においても、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出することが可能となる。 In the first aspect of the invention, the pressure change in the intake pipe is estimated, and correction based on the pressure change is performed to obtain the in-cylinder charged air amount. By doing so, it becomes possible to consider the influence of the volume change accompanying the pressure change in the intake pipe due to the gas flowing back from the cylinder into the intake port on the intake air amount. However, the intake air amount of the internal combustion engine can be calculated more accurately.
2番目の発明では1番目の発明において、上記基本筒内充填空気量の上記補正は、機関回転数と、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングと、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力と次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力との比とに基づいて補正係数を求め、該補正係数を上記基本筒内充填空気量に乗算することによって行われる。 In the second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the correction of the basic in-cylinder charged air amount is performed when the engine speed, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, and when the intake valve is closed in the previous cycle. A correction coefficient is obtained based on the ratio between the intake pipe internal pressure and the intake pipe internal pressure when the intake valve is opened in the next cycle, and the correction coefficient is multiplied by the basic cylinder air charge amount.
3番目の発明では1番目の発明において、上記基本筒内充填空気量の上記補正は、機関回転数と、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングと、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力とに基づいて補正量を求め、該補正量を上記基本筒内充填空気量に加算することによって行われる。 In the third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the correction of the basic in-cylinder charged air amount is performed when the engine speed, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, and when the intake valve of the previous cycle is closed. The correction amount is obtained based on the intake pipe internal pressure and the intake pipe internal pressure when the intake valve is opened in the next cycle, and the correction amount is added to the basic cylinder charge air amount.
2番目及び3番目の発明によれば、上記基本筒内充填空気量の上記補正が比較的簡単な方法で行われる。これにより、吸気管内圧力の変化を伴う過渡時における内燃機関の吸入空気量の算出精度を簡単な方法で向上することができる。 According to the second and third inventions, the correction of the basic cylinder charge air amount is performed in a relatively simple manner. Thereby, the calculation accuracy of the intake air amount of the internal combustion engine at the time of a transition accompanied by a change in the intake pipe pressure can be improved by a simple method.
4番目の発明では1番目の発明において、上記基本筒内充填空気量の上記補正は、筒内から吸気ポート内に逆流したガスが、前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの上記吸気管内圧力変化に伴って体積変化し、その体積変化部分で既燃ガスが空気に置換されたことによる影響を補正する第1補正量と、上記体積変化部分に含まれている空気の温度が変化することによる影響を補正する第2補正量と、筒内から吸気ポート内に逆流するガス中の既燃ガスの割合が吸気管内圧力によって異なることによる影響を補正する第3補正量と、を夫々分けて推定し、これら補正量を上記基本筒内充填空気量に加算することによって行われる。 In the fourth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the correction of the basic cylinder air charge amount is performed by the gas flowing backward from the cylinder into the intake port from the time when the intake valve of the previous cycle is closed to the opening of the intake valve of the next cycle. Included in the volume change portion is a first correction amount that changes the volume in accordance with the pressure change in the intake pipe until the valve time, and corrects the effect of the burnt gas being replaced with air in the volume change portion. A second correction amount that corrects an influence due to a change in the temperature of the air that is in contact, and a third correction that corrects an influence due to the ratio of the burnt gas in the gas flowing back from the cylinder into the intake port depending on the pressure in the intake pipe The correction amount is estimated separately, and the correction amount is added to the basic cylinder air charge amount.
5番目の発明では4番目の発明において、上記第1補正量を、上記吸気管内圧力変化に伴う上記逆流ガスの体積変化量と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力と、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合とを用いて推定し、上記第2補正量を、上記逆流ガスの体積変化量と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力と、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合と、上記逆流ガスの平均温度とを用いて推定し、上記第3補正量を、上記逆流ガスの体積変化量と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力と、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合とを用いて推定する。 According to a fifth aspect, in the fourth aspect, the first correction amount includes the amount of change in the volume of the backflow gas accompanying the change in pressure in the intake pipe, the pressure in the intake pipe when the intake valve is opened in the next cycle, and the previous cycle. Is estimated using the burnt gas ratio in the backflow gas corresponding to the pressure in the intake pipe when the intake valve is open, and the second correction amount is determined by the volume change amount of the backflow gas and the intake valve of the next cycle. Estimated using the pressure in the intake pipe when the valve is opened, the ratio of burned gas in the backflow gas corresponding to the pressure in the intake pipe when the intake valve is opened in the previous cycle, and the average temperature of the backflow gas, 3 correction amounts are the amount of change in the volume of the backflow gas, the pressure in the intake pipe when the intake valve is opened in the next cycle, and the burnt amount in the backflow gas corresponding to the pressure in the intake pipe when the intake valve is opened in the previous cycle. Corresponds to the gas ratio and intake pipe pressure when the intake valve is opened in the next cycle That is estimated by using the burnt gas ratio of the reverse flow gas.
4番目及び5番目の発明では、上記第1から第3の補正量が分けて推定されるようになっている。このようにすることにより、より多様な状況に対する適用が容易になり、より多様な状況において吸気管内圧力の変化を伴う過渡時における内燃機関の吸入空気量の算出精度の向上を図ることができる。 In the fourth and fifth inventions, the first to third correction amounts are estimated separately. By doing so, it becomes easy to apply to various situations, and it is possible to improve the calculation accuracy of the intake air amount of the internal combustion engine at the time of transition accompanied by a change in the intake pipe pressure in more diverse situations.
各請求項に記載の発明は、吸気管内圧力の変化を伴う過渡時において、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出できるという共通の効果を奏する。 The invention described in each claim has a common effect that the intake air amount of the internal combustion engine can be calculated with higher accuracy during a transient time accompanied by a change in the intake pipe pressure.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一または類似の構成要素には共通の参照番号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by common reference numerals.
図1は本発明の内燃機関の吸入空気量推定装置を筒内噴射型火花点火式内燃機関に適用した場合の一例を示す概略図である。なお、本発明は別の火花点火式内燃機関や圧縮自着火式内燃機関に適用してもよい。 FIG. 1 is a schematic view showing an example in which the intake air amount estimation device for an internal combustion engine of the present invention is applied to a direct injection spark ignition internal combustion engine. The present invention may be applied to other spark ignition internal combustion engines and compression ignition internal combustion engines.
図1に示したように、機関本体1はシリンダブロック2と、シリンダブロック2内で往復動するピストン3と、シリンダブロック2上に固定されたシリンダヘッド4とを具備する。ピストン3とシリンダヘッド4との間には燃焼室5が形成される。シリンダヘッド4には気筒毎に吸気弁6と、吸気ポート7と、排気弁8と、排気ポート9とが配置される。吸気弁6には、同弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構23が設けられている。さらに、図1に示したようにシリンダヘッド4の内壁面の中央部には点火プラグ10が配置され、シリンダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置される。またピストン3の頂面には燃料噴射弁11の下方から点火プラグ10の下方まで延びるキャビティ12が形成されている。なお、図1中のFは、燃焼室5内に噴射された燃料を示している。
As shown in FIG. 1, the
各気筒の吸気ポート7は下流側の吸気管13を介してサージタンク14に連結され、サージタンク14は上流側の吸気管15を介してエアクリーナ16に連結される。上記吸気管15内にはステップモータ17によって駆動されるスロットル弁18が配置される。一方、各気筒の排気ポート9は排気管19に連結され、この排気管19は排気浄化装置20に連結される。
The
電子制御ユニット(ECU)31はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス32を介して相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)33、ROM(リードオンリメモリ)34、CPU(マイクロプロセッサ)35、入力ポート36及び出力ポート37を具備する。
The electronic control unit (ECU) 31 comprises a digital computer, and is connected to each other via a
スロットル弁18の開度を検出するためのスロットル開度センサ43と、内燃機関の周囲の大気の圧力、または吸気管15に吸入される空気の圧力(吸気圧)を検出するための大気圧センサ44と、内燃機関の周囲の大気の温度、または吸気管15に吸入される空気の温度(吸気温)を検出するための大気温センサ45とが設けられ、これらセンサの出力電圧は対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。
A
アクセルペダル46にはアクセルペダル46の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ47が接続され、負荷センサ47の出力電圧は対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。クランク角センサ48は例えばクランクシャフトが30度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート36に入力される。CPU35ではこのクランク角センサ48の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート37は対応する駆動回路39を介して点火プラグ10、燃料噴射弁11及びステップモータ17等に接続される。また、可変バルブタイミング機構23も電子制御ユニット(ECU)31によって制御される。
A load sensor 47 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the
ところで、近年、内燃機関の吸気系をモデル化すると共にそれらモデルに対してエネルギ保存則、質量保存側、状態方程式等を適用して機関の吸入空気量(筒内充填空気量)を算出するようにした内燃機関の吸入空気量推定装置が公知となっている。このような吸入空気量推定装置においては、例えば、内燃機関の吸気系について、スロットルモデル、吸気管モデル、吸気弁モデル等が構築され、これら各モデルを用いることによりスロットル弁開度、大気圧、及び大気温度等から筒内充填空気量が求められる。そして、このような吸入空気量推定装置を備えた内燃機関では、このようにして求めた筒内充填空気量に基づいて各種制御が実施される。 By the way, in recent years, an intake system of an internal combustion engine is modeled and an intake air amount (cylinder charged air amount) of the engine is calculated by applying an energy conservation law, a mass conservation side, a state equation, and the like to the models. An intake air amount estimation device for an internal combustion engine is known. In such an intake air amount estimation device, for example, a throttle model, an intake pipe model, an intake valve model, etc. are constructed for the intake system of the internal combustion engine, and by using these models, the throttle valve opening, the atmospheric pressure, In addition, the amount of air filled in the cylinder is obtained from the atmospheric temperature and the like. In the internal combustion engine provided with such an intake air amount estimation device, various controls are performed based on the in-cylinder charged air amount thus obtained.
そして本実施形態においても、図1に示したような構成においてモデルを用いた吸入空気量の推定が行われ、その値に基づいた制御が行われるのであるが、本実施形態の特徴的部分の説明の前に、ここでまず、本実施形態の吸入空気量推定装置の前提部分となる吸入空気量モデルM20を用いた場合について説明する。 Also in the present embodiment, the intake air amount is estimated using a model in the configuration as shown in FIG. 1, and control based on the value is performed. Prior to the description, the case where the intake air amount model M20, which is a premise part of the intake air amount estimating device of the present embodiment, is used will be described first.
図2は、吸入空気量モデルM20を示す図である。吸入空気量モデルM20は、図2に示したようにスロットルモデルM21、吸気管モデルM22、吸気弁モデルM23を備える。スロットルモデルM21には、スロットル開度センサによって検出されたスロットル弁の開度(スロットル弁開度)θtと、大気圧センサによって検出された内燃機関周囲の大気圧Paと、大気温センサによって検出された内燃機関周囲の大気温度Taと、後述する吸気管モデルM22において算出されたスロットル弁から吸気弁に至るまでの吸気管内の圧力(吸気管内圧力)Pmとが入力され、これら入力された各パラメータの値を後述するスロットルモデルM21のモデル式に代入することで、単位時間当たりにスロットル弁を通過する空気の流量(スロットル弁通過空気流量)mtが算出される。スロットルモデルM21において算出されたスロットル弁通過空気流量mtは、吸気管モデルM22へ入力される。 FIG. 2 is a diagram showing an intake air amount model M20. As shown in FIG. 2, the intake air amount model M20 includes a throttle model M21, an intake pipe model M22, and an intake valve model M23. The throttle model M21 includes a throttle valve opening (throttle valve opening) θt detected by a throttle opening sensor, an atmospheric pressure Pa around the internal combustion engine detected by an atmospheric pressure sensor, and an atmospheric temperature sensor. The atmospheric temperature Ta around the internal combustion engine and the pressure (intake pipe pressure) Pm in the intake pipe from the throttle valve to the intake valve calculated in the intake pipe model M22, which will be described later, are input. Is substituted into a model equation of a throttle model M21, which will be described later, to calculate the flow rate of air passing through the throttle valve per unit time (throttle valve passing air flow rate) mt. The throttle valve passage air flow rate mt calculated in the throttle model M21 is input to the intake pipe model M22.
吸気管モデルM22には、スロットルモデルM21において算出されたスロットル弁通過空気流量mtと、以下で詳述する単位時間当たりに燃焼室内に流入する空気の流量(以下、「筒内吸入空気流量mc」と称す。なお、筒内吸入空気流量mcの定義については、吸気弁モデルM23において詳述する)とが入力され、これら入力された各パラメータの値を後述する吸気管モデルM22のモデル式に代入することで、上記吸気管内圧力Pmとスロットル弁から吸気弁に至るまでの吸気管内の温度(吸気管内温度)Tmとが算出される。吸気管モデルM22において算出された吸気管内圧力Pmと吸気管内温度Tmは共に吸気弁モデルM23へ入力され、更に吸気管内圧力PmはスロットルモデルM21にも入力される。 The intake pipe model M22 includes a throttle valve passing air flow rate mt calculated in the throttle model M21 and a flow rate of air flowing into the combustion chamber per unit time described in detail below (hereinafter referred to as “cylinder intake air flow rate mc”). Note that the definition of the in-cylinder intake air flow rate mc will be described in detail in the intake valve model M23), and the values of these input parameters are substituted into the model expression of the intake pipe model M22 described later. Thus, the intake pipe pressure Pm and the temperature in the intake pipe from the throttle valve to the intake valve (intake pipe temperature) Tm are calculated. The intake pipe pressure Pm and the intake pipe temperature Tm calculated in the intake pipe model M22 are both input to the intake valve model M23, and the intake pipe pressure Pm is also input to the throttle model M21.
吸気弁モデルM23には、吸気管モデルM22において算出された吸気管内圧力Pm及び吸気管内温度Tmの他に大気温度Taが入力され、それらの値を後述する吸気弁モデルM23のモデル式に代入することで、筒内吸入空気流量mcが算出される。算出された筒内吸入空気流量mcは、筒内充填空気量Mcに変換され、この筒内充填空気量Mcに基づいて燃料噴射弁からの燃料噴射量が決定される。また、吸気弁モデルM23において算出された筒内吸入空気流量mcは吸気管モデルM22に入力される。 In addition to the intake pipe pressure Pm and the intake pipe temperature Tm calculated in the intake pipe model M22, the air temperature Ta is input to the intake valve model M23, and these values are substituted into a model formula of the intake valve model M23 described later. Thus, the in-cylinder intake air flow rate mc is calculated. The calculated in-cylinder intake air flow rate mc is converted into the in-cylinder charged air amount Mc, and the fuel injection amount from the fuel injection valve is determined based on the in-cylinder charged air amount Mc. The in-cylinder intake air flow rate mc calculated in the intake valve model M23 is input to the intake pipe model M22.
図2から分かるように、吸入空気量モデルM20ではあるモデルにおいて算出されたパラメータの値が別のモデルへの入力値として利用される。このため、吸入空気量モデルM20を用いた場合には、大気圧Pa、大気温度Ta、スロットル弁開度θt及び機関回転数から筒内充填空気量Mcを算出することができる。 As can be seen from FIG. 2, in the intake air amount model M20, a parameter value calculated in one model is used as an input value to another model. Therefore, when the intake air amount model M20 is used, the in-cylinder charged air amount Mc can be calculated from the atmospheric pressure Pa, the atmospheric temperature Ta, the throttle valve opening θt, and the engine speed.
次に、吸入空気量モデルM20の各モデルM21〜M23について説明する。
スロットルモデルM21では、大気圧Pa(kPa)、大気温度Ta(K)、吸気管内圧力Pm(kPa)、スロットル弁開度θtから、下記式(1)に基づいて、スロットル弁通過空気流量mt(g/s)が算出される。ここで、式(1)におけるμはスロットル弁における流量係数で、スロットル弁開度θtの関数であり、図3に示したようなマップから定まる。また、At(m2)はスロットル弁の開口断面積(スロットル開口面積)を示し、スロットル弁開度θtの関数である。なお、これら流量係数μ及びスロットル開口面積Atをまとめたμ・Atをスロットル弁開度θtから一つのマップで求めるようにしてもよい。また、Rは気体定数である。
Next, each of the models M21 to M23 of the intake air amount model M20 will be described.
In the throttle model M21, from the atmospheric pressure Pa (kPa), the atmospheric temperature Ta (K), the intake pipe pressure Pm (kPa), and the throttle valve opening θt, the throttle valve passing air flow rate mt ( g / s) is calculated. Here, μ in the equation (1) is a flow coefficient in the throttle valve, which is a function of the throttle valve opening θt, and is determined from a map as shown in FIG. At (m 2 ) represents the opening sectional area (throttle opening area) of the throttle valve and is a function of the throttle valve opening θt. Note that μ · At, which is a combination of the flow coefficient μ and the throttle opening area At, may be obtained from the throttle valve opening θt using a single map. R is a gas constant.
Φ(Pm/Pa)は下記式(2)に示した関数であり、この式(2)におけるκは比熱比(κ=Cp(等圧比熱)/Cv(等容比熱)であり、一定値とする)である。この関数Φ(Pm/Pa)は図4に示したようなグラフに表すことができるので、このようなグラフをマップとしてECUのROMに保存し、実際には式(2)を用いて計算するのではなくマップからΦ(Pm/Pa)の値を求めるようにしてもよい。 Φ (Pm / Pa) is a function shown in the following formula (2), and κ in the formula (2) is a specific heat ratio (κ = Cp (isobaric specific heat) / Cv (isovolume specific heat), which is a constant value. ). Since this function Φ (Pm / Pa) can be expressed in a graph as shown in FIG. 4, such a graph is stored as a map in the ROM of the ECU, and is actually calculated using equation (2). Alternatively, the value of Φ (Pm / Pa) may be obtained from the map.
これらスロットルモデルM21の式(1)及び式(2)は、スロットル弁18上流の気体の圧力を大気圧Pa、スロットル弁18上流の気体の温度を大気温度Ta、スロットル弁18を通過する気体の圧力を吸気管内圧力Pmとして、図5に示したようなスロットル弁18のモデルに対して、質量保存則、エネルギ保存則及び運動量保存則を適用し、さらに気体の状態方程式、比熱比の定義式、及びマイヤーの関係式を利用することによって得られる。
Expressions (1) and (2) of the throttle model M21 are such that the pressure of the gas upstream of the
吸気管モデルM22では、スロットル弁通過空気流量mt(g/s)、筒内吸入空気流量mc(g/s)、及び大気温度Ta(K)から、下記式(3)及び式(4)に基づいて吸気管内圧力Pm(kPa)及び吸気管内温度Tm(K)が算出される。なお、式(3)及び式(4)におけるVm(m3)は、サージタンクを含めたスロットル弁から吸気弁までの吸気管等の部分(以下、「吸気管部分」と称す)13´の容積に等しい定数である。 In the intake pipe model M22, from the throttle valve passage air flow rate mt (g / s), the in-cylinder intake air flow rate mc (g / s), and the atmospheric temperature Ta (K), the following equations (3) and (4) are obtained. Based on this, the intake pipe pressure Pm (kPa) and the intake pipe temperature Tm (K) are calculated. Note that Vm (m 3 ) in the equations (3) and (4) is the value of the portion of the intake pipe or the like from the throttle valve including the surge tank to the intake valve (hereinafter referred to as the “intake pipe portion”) 13 ′. A constant equal to the volume.
ここで、吸気管モデルM22について図6を参照して説明する。吸気管部分13´の総気体量をMとすると、総気体量Mの時間的変化は、吸気管部分13´に流入する気体の流量、すなわちスロットル弁通過空気流量mtと、吸気管部分13´から流出する気体の流量、すなわち筒内吸入空気流量mcとの差に等しいため、質量保存則により下記式(5)が得られ、この式(5)及び気体の状態方程式(Pm・Vm=M・R・Tm)より、式(3)が得られる。
Here, the intake pipe model M22 will be described with reference to FIG. When the total gas amount in the
また、吸気管部分13´の気体のエネルギM・Cv・Tmの時間的変化量は、吸気管部分13´に流入する気体のエネルギと吸気管部分13´から流出する気体のエネルギとの差に等しい。このため、吸気管部分13´に流入する気体の温度を大気温度Ta、吸気管部分13´から流出する気体の温度を吸気管内温度Tmとすると、エネルギ保存則により下記式(6)が得られ、この式(6)及び上記気体の状態方程式より、式(4)が得られる。
In addition, the temporal change amount of the gas energy M · Cv · Tm in the
吸気弁モデルM23では、吸気管内圧力Pm、吸気管内温度Tm、及び大気温度Taから、下記式(7)に基づいて、筒内吸入空気流量mcが算出される。式(7)におけるa、bは、少なくとも機関回転数NEに基づいて定められる適合パラメータであり、予めマップを作成しておき、必要に応じてマップを検索して求めるようにする。なお、図1に示した構成のように、吸気弁6に対して可変バルブタイミング可変機構23が設けられている場合には、上記適合パラメータa、bは、吸気弁6の開閉タイミング(すなわち、基準開閉タイミングからの進角又は遅角量)にも基づいて定められる。
In the intake valve model M23, the in-cylinder intake air flow rate mc is calculated from the intake pipe internal pressure Pm, the intake pipe internal temperature Tm, and the atmospheric temperature Ta based on the following equation (7). In Expression (7), a and b are conforming parameters determined based on at least the engine speed NE. A map is created in advance, and the map is searched for and obtained as necessary. When the variable valve timing
上述した吸気弁モデルM23について図7を参照して説明する。一般に、吸気弁6が閉じた時に燃焼室5内に充填されている空気の量である筒内充填空気量Mcは、吸気弁6が閉弁した時(吸気弁閉弁時)に確定し、吸気弁閉弁時の燃焼室5内の圧力に比例する。また、吸気弁閉弁時の燃焼室5内の圧力は吸気弁上流の気体の圧力、すなわち吸気管内圧力Pmと等しいとみなすことができる。したがって、筒内充填空気量Mcは、吸気弁閉弁時の吸気管内圧力Pmに比例すると近似することができる。
The above-described intake valve model M23 will be described with reference to FIG. In general, the in-cylinder charged air amount Mc, which is the amount of air charged in the
ここで、単位時間当たりに吸気管部分13´から流出する全空気の量を平均化したもの、または単位時間当たりに吸気管部分13´から全ての燃焼室5に吸入される空気の量を一つの気筒の吸気行程に亘って平均化したものを筒内吸入空気流量mc(以下で詳述する)とすると、筒内充填空気量Mcが吸気管内圧力Pmに比例することから、筒内吸入空気流量mcも吸気管内圧力Pmに比例すると考えられる。このことから、理論及び経験則に基づいて、上記式(7)が得られる。なお、式(7)における適合パラメータaは比例係数であり、適合パラメータbは排気弁閉弁時において燃焼室5内に残存している既燃ガス量に関連する値である。また、実際の運転では過渡時に吸気管内温度Tmが大きく変化する場合があるため、これに対する補正として理論及び経験則に基づいて導かれたTa/Tmが乗算されている。
Here, the average of the total amount of air flowing out from the intake pipe portion 13 'per unit time, or the amount of air taken into all the
ここで、筒内吸入空気流量mcについて、図8を参照して内燃機関が4気筒である場合について説明する。なお、図8は横軸がクランクシャフトの回転角度、縦軸が単位時間当たりに吸気管部分13´から燃焼室5に実際に流入する空気の量である。図8に示したように、4気筒の内燃機関では、吸気弁6が例えば1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順に開弁し、各気筒に対応する吸気弁6の開弁量に応じて吸気管部分13´から各気筒の燃焼室5内へ空気が流入する。吸気管部分13´から各気筒の燃焼室5内に流入する空気の流量の変位は図8に破線で示した通りであり、これらを総合した吸気管部分13´から全気筒の燃焼室5に流入する空気の流量は図8に実線で示した通りである。また、例えば1番気筒への筒内充填空気量Mcは図8に斜線で示した部分に相当する。
Here, the cylinder intake air flow rate mc will be described with reference to FIG. 8 when the internal combustion engine has four cylinders. In FIG. 8, the horizontal axis represents the rotation angle of the crankshaft, and the vertical axis represents the amount of air actually flowing into the
これに対して、実線で示した吸気管部分13´から全ての気筒の燃焼室5に流入する空気の量を平均化したものが筒内吸入空気流量mcであり、図中に一点鎖線で示されている。そして、この一点鎖線で示した筒内吸入空気流量mcに、4気筒の場合にはクランクシャフトが180°(すなわち、4ストローク式内燃機関において1サイクル中にクランクシャフトが回転する角度720°を気筒数で割った角度)回転するのにかかる時間ΔT180°(機関回転数から算出可能)を乗算したものが筒内充填空気量Mcとなる。したがって、吸気弁モデルM23で算出された筒内吸入空気流量mcにΔT180°を乗算することで、筒内充填空気量Mcを算出することができる(Mc=mc・ΔT180°)。
On the other hand, the in-cylinder intake air flow rate mc is obtained by averaging the amount of air flowing into the
次に、上記吸入空気量モデルM20を用いて、実際に筒内充填空気量Mcを算出する場合について説明する。筒内充填空気量Mcは吸入空気量モデルM20を用いて、上記式(1)、式(3)、式(4)、及び式(7)を解くことにより求められる。この場合、ECU31で処理するために、これらの式を離散化する必要がある。時刻t、計算間隔(離散時間)Δtを用いて式(1)、式(3)、式(4)、及び式(7)を離散化すると、それぞれ下記式(8)、式(9)、式(10)、及び式(11)が得られる。なお、吸気管内温度Tm(t+Δt)は、式(9)及び式(10)によってそれぞれ算出されたPm/Tm(t+Δt)及びPm(t+Δt)から、式(12)によって算出される。
Next, a case where the in-cylinder charged air amount Mc is actually calculated using the intake air amount model M20 will be described. The in-cylinder charged air amount Mc is obtained by solving the above equations (1), (3), (4), and (7) using the intake air amount model M20. In this case, in order to be processed by the
このようにして実装された吸入空気量モデルM20では、スロットルモデルM21の式(8)で算出された時刻tにおけるスロットル弁通過空気流量mt(t)と、吸気弁モデルM23の式(11)で算出された時刻tにおける筒内吸入空気流量mc(t)とが、吸気管モデルM22の式(9)及び式(10)に代入され、これにより時刻t+Δtにおける吸気管内圧力Pm(t+Δt)及び吸気管内温度Tm(t+Δt)が算出される。次いで、算出されたPm(t+Δt)及びTm(t+Δt)は、スロットルモデルM21及び吸気弁モデルM23の式(8)及び式(11)に代入され、これにより時刻t+Δtにおけるスロットル弁通過空気流量mt(t+Δt)及び筒内吸入空気流量mc(t+Δt)が算出される。そして、このような計算を繰り返すことによって、スロットル弁開度θt、大気圧Pa、及び大気温度Taから、任意の時刻tにおける筒内吸入空気流量mcが算出され、算出された筒内吸入空気流量mcに上記時間ΔT180°を乗算することで、任意の時刻tにおける筒内充填空気量Mcが算出される。 In the intake air amount model M20 implemented in this way, the throttle valve passage air flow rate mt (t) at time t calculated by the equation (8) of the throttle model M21 and the equation (11) of the intake valve model M23. The calculated in-cylinder intake air flow rate mc (t) at time t is substituted into the equations (9) and (10) of the intake pipe model M22, whereby the intake pipe pressure Pm (t + Δt) and intake air at time t + Δt are calculated. The tube temperature Tm (t + Δt) is calculated. Next, the calculated Pm (t + Δt) and Tm (t + Δt) are substituted into the equations (8) and (11) of the throttle model M21 and the intake valve model M23, thereby the throttle valve passing air flow rate mt (t t + Δt) and in-cylinder intake air flow rate mc (t + Δt) are calculated. Then, by repeating such calculation, the cylinder intake air flow rate mc at an arbitrary time t is calculated from the throttle valve opening θt, the atmospheric pressure Pa, and the atmospheric temperature Ta, and the calculated cylinder intake air flow rate is calculated. By multiplying mc by the time ΔT 180 ° , the in-cylinder charged air amount Mc at an arbitrary time t is calculated.
なお、内燃機関の始動時には、すなわち時刻t=0においては、吸気管内圧力Pmは大気圧と等しい(Pm(0)=Pa)とされ、吸気管内温度Tmは大気温度と等しい(Tm(0)=Ta)とされて、各モデルM21〜M23における計算が開始される。 At the time of starting the internal combustion engine, that is, at time t = 0, the intake pipe pressure Pm is equal to the atmospheric pressure (Pm (0) = Pa), and the intake pipe temperature Tm is equal to the atmospheric temperature (Tm (0)). = Ta), the calculation in each of the models M21 to M23 is started.
また、上記吸入空気量モデルM20では、大気温度Ta及び大気圧Paが一定であるとしているが、時刻によって変化する値としてもよく、例えば、大気温度を検出するための大気温センサによって時刻tにおいて検出された値を大気温度Ta(t)、大気圧を検出するための大気圧センサによって時刻tにおいて検出された値を大気圧Pa(t)として上記式(8)、式(10)及び式(11)に代入するようにしてもよい。 In the intake air amount model M20, the atmospheric temperature Ta and the atmospheric pressure Pa are assumed to be constant. However, the intake air amount model M20 may be a value that changes depending on the time. For example, the atmospheric temperature sensor for detecting the atmospheric temperature at the time t. Assuming that the detected value is the atmospheric temperature Ta (t) and the value detected at time t by the atmospheric pressure sensor for detecting the atmospheric pressure is the atmospheric pressure Pa (t), the above equations (8), (10), and You may make it substitute to (11).
ところで、上記のような吸入空気量モデルM20を用いた場合には、筒内から吸気ポート7内に逆流するガスの影響、とりわけ、同逆流ガスが吸気弁の閉弁している間に吸気ポート内において体積変化する場合の影響が考慮されていない。このため、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出された筒内充填空気量の値は、そのままでは算出精度が充分でない場合があった。
By the way, when the intake air amount model M20 as described above is used, the influence of the gas that flows backward from the cylinder into the
すなわち、実際の内燃機関の運転では吸気弁6が閉弁するのが吸気下死点後となる場合があり、この場合には吸気下死点後に筒内から吸気ポート7内に筒内のガスが逆流することになる。このようにして吸気ポート7内に逆流したガスは、次に吸気弁6が開弁する時(吸気弁開弁時)まで吸気ポート7内に留まり、次の吸気弁開弁時に新気(新たに機関外から吸入される空気)と共に筒内に吸入されることになる。ここで定常運転時については、その時の吸気管内圧力に応じたほぼ一定量の逆流ガスが毎回吸入されることになるため、上記適合パラメータa、bを適切に設定することにより算出精度の大きな低下を避けることが可能である。しかしながら、スロットル弁18が開閉される過渡時においては、吸気弁閉弁時から次回の吸気弁開弁時までの間に吸気管内の圧力変化に伴って逆流したガスの体積が変化するため、この影響によって実際に吸入される空気量が変化し、定常運転時に比べて筒内充填空気量の算出精度が大きく低下してしまう傾向がある。
That is, in actual operation of the internal combustion engine, the
上記のような過渡時における筒内充填空気量の算出精度の低下の要因についてより詳細に検討すると、以下の三つが考えられる。すなわち、一つ目は、筒内から吸気ポート7内に逆流したガスが、前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの吸気管内圧力変化に伴って体積変化し、その体積変化部分で既燃ガスが空気に置換されたことによる影響である。これについて、図9を用いて説明する。図9は、スロットル弁18が開く過渡時を例にとって吸気ポート7内の逆流ガスの変化を概略的に示したものである。この例では、前サイクルの吸気弁閉弁時には点線Aで示される位置まで逆流ガスで満たされており、その後、スロットル弁18を開くことによって吸気管内圧力が上昇して、次サイクルの吸気弁開弁時には点線Bで示される位置まで逆流ガスが圧縮されている。この点線Aと点線Bとで挟まれる部分Xが上記体積変化部分となる。この体積変化部分Xは、もともと逆流ガスで満たされており、これが吸気管内圧力の変化によって新気に置き換えられることになるのであるが、上記逆流ガスには空気と既燃ガスが含まれているため、実際には上記逆流ガス中の既燃ガスの部分が空気に置き換えられた分だけ吸入空気量が増加することになる。
Considering in more detail the factors that cause a decrease in the calculation accuracy of the in-cylinder charged air amount at the time of transition as described above, the following three are considered. That is, the first is that the gas flowing back from the cylinder into the
二つ目は、上記体積変化部分に含まれている空気の温度が変化することによる影響である。これについても図9に示した場合を用いて説明する。上述したように、もともと体積変化部分Xにあった逆流ガス中にも空気が含まれているため、その部分については空気が空気に置換されることになる。しかしながら、置き換えられる空気は新気であり、温度が低い。このため空気から空気への置換であっても、その温度低下分だけ密度の高い空気に置き換えられることになる、この結果、図9に示した場合には、吸入空気量が増加することになる。 The second effect is due to the change in the temperature of the air contained in the volume change portion. This will also be described using the case shown in FIG. As described above, since air is also included in the backflow gas originally in the volume change portion X, air is replaced with air for that portion. However, the air that is replaced is fresh and the temperature is low. For this reason, even if air is replaced with air, it is replaced with high-density air as much as the temperature drop. As a result, in the case shown in FIG. 9, the amount of intake air increases. .
三つ目は、筒内から吸気ポート内に逆流するガス中の既燃ガスの割合が吸気管内圧力によって異なることによる影響である。上記逆流ガス中の既燃ガスの割合は、筒内に残る既燃ガスの割合と等しく、吸気管内圧力が低いほど高くなる傾向がある。従って、例えばスロットル弁18を開く過渡時、すなわち吸気管内圧力が上昇する場合について考えてみると、前サイクルにおいて筒内から吸気ポート7内へ逆流したガス中の既燃ガスの割合は、次のサイクルにおける逆流ガス中の既燃ガス割合よりも高いことになる。このため、吸気管内圧力が同じ値、例えばある圧力Pmxである場合であっても、吸気管内圧力を圧力Pmxに保った定常運転時に吸気ポート7内に存在する逆流ガス中の既燃ガス割合よりも、吸気管内圧力がより低い圧力から上記圧力Pmxに変化した時に吸気ポート7内に存在する逆流ガス中の既燃ガス割合の方が大きいことになる。そして、この結果、この既燃ガス割合の違いの分だけ、スロットル弁18を開く過渡時、すなわち吸気管内圧力が上昇する場合には、吸入空気量が減少することになる。
なお、スロットル弁18を閉じる過渡時、すなわち吸気管内圧力が低下する場合については、これまでの説明から明らかであると思われるので、ここでは説明を省略する。
The third effect is due to the fact that the ratio of burned gas in the gas flowing backward from the cylinder into the intake port varies depending on the intake pipe pressure. The ratio of burned gas in the backflow gas is equal to the ratio of burned gas remaining in the cylinder, and tends to increase as the intake pipe pressure decreases. Therefore, for example, when considering the transition of opening the
In addition, since it seems that it is clear from the above description about the transition time which closes the
以上のようなことを踏まえ、本実施形態では、筒内から吸気ポート7内に逆流するガスの影響、とりわけ、同逆流ガスが吸気弁6の閉弁している間に吸気ポート7内において体積変化する影響を考慮して、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した筒内充填空気量を補正し、吸気管内圧力の変化を伴う過渡時においても内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出できるようにしている。
Based on the above, in the present embodiment, the influence of the gas flowing back from the cylinder into the
以下、本実施形態で実施される上記補正について具体的に説明する。すなわち、本実施形態では、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次のサイクルの筒内充填空気量を次のサイクルの基本筒内充填空気量Mcbとし、この値を前のサイクルの吸気弁閉弁時から次のサイクルの吸気弁開弁時までの吸気管内圧力変化に基づいて補正して、次のサイクルの筒内充填空気量Mcを求めるようにしている。 Hereinafter, the correction performed in the present embodiment will be specifically described. That is, in this embodiment, the cylinder air charge amount for the next cycle calculated using the intake air amount model M20 is set as the basic cylinder air charge amount Mcb for the next cycle, and this value is the intake valve for the previous cycle. Correction is made on the basis of a change in pressure in the intake pipe from when the valve is closed to when the intake valve is opened in the next cycle, and the in-cylinder charged air amount Mc in the next cycle is obtained.
図10は、本実施形態において上記補正のために実施される制御を示すフローチャートである。この制御がスタートするとまずステップ101において、機関回転数と吸気弁6の開閉タイミングの読み込みが行われる。ここで、吸気弁6の開閉タイミングは予め定めた基準開閉タイミングからの進角又は遅角量で表される。
FIG. 10 is a flowchart showing the control performed for the correction in the present embodiment. When this control starts, first, at
ステップ101において、機関回転数と吸気弁6の開閉タイミングの読み込みが行われると、次にステップ103に進み、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力PmIVC(n−1)と次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)とが推定される。これらの推定は、基本的に上述した吸入空気量モデルM20を用いて行われる。なおここで、(n−1)は前回のサイクルを意味し、(n)は次回のサイクルを意味している。また、このことは以下の説明において他のパラメータについて用いた場合も同様である。
When the engine speed and the opening / closing timing of the
ステップ103において、上記吸気管内圧力PmIVC(n−1)及びPmIVO(n)が推定されると、次にステップ105に進む。ステップ105においては、ステップ101において読み込んだ機関回転数及び吸気弁6の開閉タイミングと、ステップ103において推定した吸気管内圧力PmIVC(n−1)及びPmIVO(n)から求めた圧力比PmIVC(n−1)/PmIVO(n)とに基づいて補正係数Cmが決定される。この補正係数Cmは、後続するステップ107において、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbに乗算してその値を補正し、次サイクルの筒内充填空気量Mcを求めるものである。本実施形態では、このような目的に適合する補正係数Cmが得られるように、機関回転数と、上記開閉タイミングと、上記圧力比PmIVC(n−1)/PmIVO(n)とを引数として予め補正係数Cmのマップが作成されており、ステップ105においてはこのマップを用いて上記補正係数Cmが求められる。なお、この補正係数Cmは、機関回転数が小さい程、また、上記開閉タイミングが遅角する程、大きくなる傾向がある。また、上記圧力比PmIVC(n−1)/PmIVO(n)の値が1から離れるほど大きくなる傾向がある。
If the intake pipe pressures PmIVC (n-1) and PmIVO (n) are estimated in
続くステップ107においては、上述したように、ステップ105で決定された補正係数Cmが上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbに乗算される。そしてこれにより、上記基本筒内充填空気量Mcbが補正され、次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められ、本制御が終了する。
In the
以上のように本実施形態では、吸気管内の圧力変化が推定され、それに基づいた補正を行って筒内充填空気量Mcを求めるようにしている。このようにすることによって、筒内から吸気ポート7内に逆流したガスの吸気管内圧力変化に伴う体積変化の吸入空気量に与える影響を考慮することが可能となり、吸気管内圧力変化を伴う過渡時においても、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the pressure change in the intake pipe is estimated, and correction based on the pressure change is performed to obtain the in-cylinder charged air amount Mc. By doing so, it is possible to consider the influence of the volume change accompanying the pressure change in the intake pipe of the gas flowing back from the cylinder into the
次に本発明の他の実施形態について説明する。この実施形態は、図1に示した構成で実施され得るものである。また、この実施形態においても、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出された次サイクルの筒内充填空気量が次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbとされ、その値が前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの吸気管内圧力変化に基づいて補正されて次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められるようになっている。なお、以下の本実施形態に関する説明では上述した実施形態と共通する部分については原則として説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. This embodiment can be implemented with the configuration shown in FIG. Also in this embodiment, the in-cylinder charged air amount for the next cycle calculated using the intake air amount model M20 is set as the basic in-cylinder charged air amount Mcb for the next cycle, and this value is the intake valve for the previous cycle. The in-cylinder charged air amount Mc of the next cycle is obtained by correction based on the change in the intake pipe pressure from the time of closing the valve to the time of opening the intake valve of the next cycle. In the following description of the present embodiment, the description of the parts common to the above-described embodiment is omitted in principle.
図11は、本実施形態において上記補正のために実施される制御を示すフローチャートである。この制御がスタートするとまずステップ201において、機関回転数と吸気弁6の開閉タイミングの読み込みが行われる。そして、続くステップ203においては、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力PmIVC(n−1)と次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)とが推定される。これらステップ201及びステップ203で実施される制御は、上述したステップ101及びステップ103で行われる制御と夫々同じである。
FIG. 11 is a flowchart showing the control performed for the correction in the present embodiment. When this control starts, first, in
ステップ203において、上記吸気管内圧力PmIVC(n−1)及びPmIVO(n)が推定されると、次にステップ205に進む。ステップ205においては、ステップ201において読み込んだ機関回転数及び吸気弁6の開閉タイミングと、ステップ203において推定した吸気管内圧力PmIVC(n−1)及びPmIVO(n)とに基づいて補正量Caが決定される。この補正量Caは、後続するステップ207において、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbに加算してその値を補正し、次サイクルの筒内充填空気量Mcを求めるものである。本実施形態では、このような目的に適合する補正量Caが得られるように、機関回転数と、上記開閉タイミングと、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力PmIVC(n−1)と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)とを引数として予め補正量Caのマップが作成されており、ステップ205においてはこのマップを用いて上記補正量Caが求められる。
When the intake pipe pressures PmIVC (n-1) and PmIVO (n) are estimated in
そして、続くステップ207においては、上述したように、ステップ205で決定された補正量Caが上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbに加算される。そしてこれにより、上記基本筒内充填空気量Mcbが補正され、次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められて本制御が終了する。
In the
以上のように本実施形態においても、先に説明した実施形態と同様、吸気管内の圧力変化が推定され、それに基づいた補正を行って筒内充填空気量Mcが求められる。従って、本実施形態によっても、吸気管内圧力変化を伴う過渡時において、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出することが可能となる。 As described above, also in the present embodiment, the pressure change in the intake pipe is estimated as in the above-described embodiment, and correction based on this is performed to obtain the in-cylinder charged air amount Mc. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to calculate the intake air amount of the internal combustion engine with higher accuracy during a transient time accompanied by a change in the intake pipe pressure.
次に本発明の更に他の実施形態について説明する。この実施形態も図1に示した構成によって実施可能なものである。また、この実施形態においても、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出された次サイクルの筒内充填空気量が次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbとされ、その値が前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの吸気管内圧力変化に基づいて補正されて次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められるようになっている。そして特に、この実施形態においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響(すなわち、吸気ポート内の逆流ガスの体積変化部分で既燃ガスが空気に置換されることによる影響、同逆流ガスの体積変化部分に含まれている空気の温度が変化することによる影響、及び逆流ガス中の既燃ガスの割合が吸気管内圧力によって異なることによる影響)に対し、夫々の影響を補正する補正量が別個に求められるようになっている。なお、本実施形態に関する以下の説明においても、上述した他の実施形態と共通する部分については原則として説明を省略する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described. This embodiment can also be implemented by the configuration shown in FIG. Also in this embodiment, the in-cylinder charged air amount for the next cycle calculated using the intake air amount model M20 is set as the basic in-cylinder charged air amount Mcb for the next cycle, and this value is the intake valve for the previous cycle. The in-cylinder charged air amount Mc of the next cycle is obtained by correction based on the change in the intake pipe pressure from the time of closing the valve to the time of opening the intake valve of the next cycle. In particular, in this embodiment, the three effects described above as factors that reduce the calculation accuracy of the in-cylinder charged air amount at the time of transition (that is, the burnt gas is generated in the volume change portion of the backflow gas in the intake port). Effects due to air replacement, effects due to changes in the temperature of the air contained in the volume change part of the backflow gas, and effects due to the difference in the ratio of burned gas in the backflow gas depending on the pressure in the intake pipe ), A correction amount for correcting each influence is separately obtained. Note that, in the following description regarding the present embodiment as well, the description of the parts common to the other embodiments described above will be omitted in principle.
図12は、本実施形態において上記基本筒内充填空気量Mcb(すなわち、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出された筒内充填空気量)の補正のために実施される制御を示すフローチャートである。この制御がスタートするとまずステップ301において、機関回転数と吸気弁6の開閉タイミングの読み込みが行われる。そして、続くステップ303においては、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力PmIVC(n−1)と次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)とが推定される。これらステップ301及びステップ303で実施される制御は、上述したステップ101及びステップ103、もしくはステップ201及びステップ203で行われる制御と夫々同じである。
FIG. 12 is a flowchart showing the control performed for correcting the basic in-cylinder charged air amount Mcb (that is, the in-cylinder charged air amount calculated using the intake air amount model M20) in the present embodiment. is there. When this control starts, first, at
ステップ303において、上記吸気管内圧力PmIVC(n−1)及びPmIVO(n)が推定されると、次にステップ305に進む。ステップ305においては、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n−1)に対する逆流ガス中の既燃ガス割合EGR(n−1)と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)に対する逆流ガス中の既燃ガス割合EGR(n)とが求められる。逆流ガス中の既燃ガスの割合、すなわち筒内に残る既燃ガスの割合は、上述したように吸気管内圧力に影響を受けるが、それ以外に機関回転数及び吸気弁6の開閉タイミングにも影響を受ける。そのため、本実施形態では、吸気管内圧力と、機関回転数と、上記開閉タイミングとを引数として、定常運転時における既燃ガス割合を求めることのできるマップを予め作成し、ステップ305においてはこのマップに基づいて上記既燃ガス割合EGR(n−1)及びEGR(n)を決定するようにしている。なおここで、上記既燃ガス割合EGR(n−1)を求めるのに必要となる前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n−1)は、上述した吸入空気量モデルM20を用いて推定される。
When the intake pipe pressures PmIVC (n−1) and PmIVO (n) are estimated in
ステップ305において、上記既燃ガス割合EGR(n−1)及びEGR(n)が決定されると、次にステップ307に進み、逆流ガスの平均温度Tpが求められる。本実施形態では、機関回転数と、上記既燃ガス割合EGR(n−1)とから逆流ガスの平均温度Tpが求められるマップを予め作成しておき、ステップ307ではこのマップに基づいて上記平均温度Tpを決定するようにしている。
When the burned gas ratios EGR (n-1) and EGR (n) are determined in
ステップ307で上記平均温度Tpが決定されると、次にステップ309に進み、前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの間の逆流ガスの体積変化量ΔVpが求められる。この体積変化量ΔVpは、図9で説明した場合における体積変化部分Xの体積に相当するものである。本実施形態では、機関回転数と、吸気弁6の開閉タイミングと、上記圧力比PmIVC(n−1)/PmIVO(n)とから上記体積変化量ΔVpが求められるマップを予め作成しておき、ステップ309ではこのマップに基づいて上記体積変化量ΔVpを決定するようにしている。
When the average temperature Tp is determined in
ステップ309において、上記体積変化量ΔVpが決定されると、次にステップ311に進む。ステップ311においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響のうちの一つ目の影響、すなわち吸気ポート内の逆流ガスの体積変化部分で既燃ガスが空気に置換されることによる影響を補正するための第1補正量Ca1が求められる。本実施形態では、この第1補正量Ca1を求めるためのマップが、上記体積変化量ΔVpと、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)と、上記既燃ガス割合EGR(n−1)とを引数として予め作成されており、ステップ311においては、このマップに基づいて上記第1補正量Ca1が決定される。
When the volume change amount ΔVp is determined in
ステップ311において、上記第1補正量Ca1が決定されると、次にステップ313に進む。ステップ313においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響のうちの二つ目の影響、すなわち上記逆流ガスの体積変化部分に含まれている空気の温度が変化することによる影響を補正するための第2補正量Ca2が求められる。本実施形態では、この第2補正量Ca2を求めるためのマップが、上記体積変化量ΔVpと、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)と、上記平均温度Tpと、上記既燃ガス割合EGR(n−1)とを引数として予め作成されており、ステップ313においては、このマップに基づいて上記第2補正量Ca2が決定される。
When the first correction amount Ca1 is determined in
ステップ313において、上記第2補正量Ca2が決定されると、次にステップ315に進む。ステップ315においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響のうちの三つ目の影響、すなわち逆流ガス中の既燃ガスの割合が吸気管内圧力によって異なることによる影響を補正するための第3補正量Ca3が求められる。本実施形態では、この第3補正量Ca3を求めるためのマップが、上記体積変化量ΔVpと、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)と、上記既燃ガス割合EGR(n−1)及びEGR(n)とを引数として予め作成されており、ステップ315においては、このマップに基づいて上記第3補正量Ca3が決定される。
When the second correction amount Ca2 is determined in step 313, the process proceeds to step 315. In
そして、ステップ315において上記第3補正量Ca3が決定されると、続くステップ317において、ステップ311、313、315の夫々で決定された第1、第2、第3補正量Ca1、Ca2、Ca3が上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbに加算される。そしてこれにより、上記基本筒内充填空気量Mcbが補正され、次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められて本制御が終了する。
Then, when the third correction amount Ca3 is determined in
以上のように本実施形態においても、先に説明した各実施形態と同様、吸気管内圧力変化が推定され、それに基づいた補正を行って筒内充填空気量Mcが求められる。従って、本実施形態によっても、吸気管内圧力変化を伴う過渡時において、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出することが可能となる。 As described above, also in the present embodiment, the intake pipe pressure change is estimated and the cylinder charge air amount Mc is obtained by performing a correction based on the estimated change in the intake pipe pressure, as in the above-described embodiments. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to calculate the intake air amount of the internal combustion engine with higher accuracy during a transient time accompanied by a change in the intake pipe pressure.
また、本実施形態では、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響を補正するための補正量が、夫々第1、第2、第3補正量Ca1、Ca2、Ca3として分けて求められる(推定される)ようになっている。このようにすることにより、より多様な状況に対する適用が容易になり、より多様な状況において吸気管内圧力の変化を伴う過渡時における内燃機関の吸入空気量の算出精度の向上を図ることができる。すなわち、例えばマップの次元数の低減によって制御負荷を軽減することができ、その結果、より広範な運転状態に対して上記補正を実施することが容易となる。 Further, in the present embodiment, the correction amounts for correcting the three effects described above as factors that reduce the calculation accuracy of the in-cylinder charged air amount during the transition are the first, second, and third correction amounts, respectively. It is determined (estimated) separately as Ca1, Ca2, and Ca3. By doing so, it becomes easy to apply to various situations, and it is possible to improve the calculation accuracy of the intake air amount of the internal combustion engine at the time of transition accompanied by a change in the intake pipe pressure in more diverse situations. That is, for example, the control load can be reduced by reducing the number of dimensions of the map, and as a result, it becomes easy to perform the correction for a wider range of operating conditions.
次に本発明の更に他の実施形態について説明する。この実施形態も図1に示した構成によって実施可能なものである。また、この実施形態においても、上記吸入空気量モデルM20を用いて算出された次サイクルの筒内充填空気量が次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbとされ、その値が前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの吸気管内圧力変化に基づいて補正されて次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められるようになっている。そして、この実施形態においても、図12を参照しつつ説明した実施形態と同様、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響を補正するための補正量が、夫々第1、第2、第3補正量Ca1、Ca2、Ca3として別個に求められるようになっている。但し、本実施形態では、これらの補正量Ca1、Ca2、Ca3がマップを用いてではなく計算で求められるようになっている。以下、本実施形態において上記基本筒内充填空気量Mcbの補正のために実施される制御について説明する。なお、本実施形態に関する以下の説明では、上述した各実施形態と共通する部分については原則として説明を省略する。 Next, still another embodiment of the present invention will be described. This embodiment can also be implemented by the configuration shown in FIG. Also in this embodiment, the in-cylinder charged air amount for the next cycle calculated using the intake air amount model M20 is set as the basic in-cylinder charged air amount Mcb for the next cycle, and this value is the intake valve for the previous cycle. The in-cylinder charged air amount Mc of the next cycle is obtained by correction based on the change in the intake pipe pressure from the time of closing the valve to the time of opening the intake valve of the next cycle. In this embodiment as well, as in the embodiment described with reference to FIG. 12, correction for correcting the three effects described above as factors that cause the calculation accuracy of the in-cylinder charged air amount to decrease during transition. The amounts are obtained separately as the first, second, and third correction amounts Ca1, Ca2, and Ca3, respectively. However, in the present embodiment, these correction amounts Ca1, Ca2, and Ca3 are obtained by calculation instead of using a map. Hereinafter, control performed for correcting the basic in-cylinder charged air amount Mcb in the present embodiment will be described. In the following description regarding the present embodiment, the description of the parts common to the above-described embodiments is omitted in principle.
図13は、本実施形態において上記基本筒内充填空気量Mcbの補正のために実施される制御を示すフローチャートである。この制御がスタートするとまずステップ401において、機関回転数と吸気弁6の開閉タイミングの読み込みが行われる。このステップ401で実施される制御は、上述したステップ101、ステップ201、ステップ301等で実施される制御と同様である。
FIG. 13 is a flowchart showing the control performed for correcting the basic cylinder air charge Mcb in the present embodiment. When this control starts, first, at
ステップ401において、機関回転数と吸気弁6の開閉タイミングの読み込みが行われると、次にステップ403に進み、前サイクルの吸気弁閉弁時の吸気管内圧力PmIVC(n−1)、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)及び吸気管内温度Tmが推定される。これらの推定は、基本的に上述した吸入空気量モデルM20を用いて行われる。
When the engine speed and the opening / closing timing of the
ステップ403において、上記吸気管内圧力PmIVC(n−1)、PmIVO(n)及び上記温度Tmが推定されると、次にステップ405に進む。ステップ405においては、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n−1)に対する逆流ガス中の既燃ガス割合EGR(n−1)と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力PmIVO(n)に対する逆流ガス中の既燃ガス割合EGR(n)とが求められる。このステップ405において実施される制御は、上述したステップ305で実施される制御と同様である。
In
ステップ405において、上記既燃ガス割合EGR(n−1)及びEGR(n)が決定されると、次にステップ407に進み、逆流ガスの平均温度Tpが求められる。このステップ407において実施される制御は、上述したステップ307で実施される制御と同様である。
When the burned gas ratios EGR (n-1) and EGR (n) are determined in
ステップ407で上記平均温度Tpが決定されると、次にステップ409に進み、前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの間の逆流ガスの体積変化量ΔVpが求められる。本実施形態において、この体積変化量ΔVpは、下記式(13)に基づいて算出される。
When the average temperature Tp is determined in
ここで、Vpは、前サイクルの吸気弁閉弁時における吸気ポート7内での逆流ガスの体積である。この値は、機関回転数と、吸気弁6の開閉タイミングとを引数として、定常運転時における逆流ガス体積を求めることができるマップを予め作成しておき、これに基づいて求めるようにする。
Here, Vp is the volume of the backflow gas in the
ステップ409において、上記体積変化量ΔVpが算出されると、次にステップ411に進む。ステップ411においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響のうちの一つ目の影響、すなわち吸気ポート内の逆流ガスの体積変化部分で既燃ガスが空気に置換されることによる影響を補正するための第1補正量Ca1が求められる。本実施形態では、この第1補正量Ca1は、下記式(14)に基づいて算出される。
When the volume change amount ΔVp is calculated in
ステップ411において、上記第1補正量Ca1が算出されると、次にステップ413に進む。ステップ413においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響のうちの二つ目の影響、すなわち上記逆流ガスの体積変化部分に含まれている空気の温度が変化することによる影響を補正するための第2補正量Ca2が求められる。本実施形態では、この第2補正量Ca2は、下記式(15)に基づいて算出される。
When the first correction amount Ca1 is calculated in step 411, the process proceeds to step 413. In
ステップ413において、上記第2補正量Ca2が算出されると、次にステップ415に進む。ステップ415においては、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響のうちの三つ目の影響、すなわち逆流ガス中の既燃ガスの割合が吸気管内圧力によって異なることによる影響を補正するための第3補正量Ca3が求められる。本実施形態では、この第3補正量Ca3は、下記式(16)に基づいて算出される。
When the second correction amount Ca2 is calculated in
そして、ステップ415において上記第3補正量Ca3が算出されると、続くステップ417において、ステップ411、413、415の夫々で算出された第1、第2、第3補正量Ca1、Ca2、Ca3が上記吸入空気量モデルM20を用いて算出した次サイクルの基本筒内充填空気量Mcbに加算される。そしてこれにより、上記基本筒内充填空気量Mcbが補正され、次サイクルの筒内充填空気量Mcが求められて本制御が終了する。
Then, when the third correction amount Ca3 is calculated in
以上のように本実施形態においても、先に説明した各実施形態と同様、吸気管内圧力変化が推定され、それに基づいた補正を行って筒内充填空気量Mcが求められる。従って、本実施形態によっても、吸気管内圧力変化を伴う過渡時において、内燃機関の吸入空気量をより精度良く算出することが可能となる。 As described above, also in the present embodiment, the intake pipe pressure change is estimated and the cylinder charge air amount Mc is obtained by performing a correction based on the estimated change in the intake pipe pressure, as in the above-described embodiments. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to calculate the intake air amount of the internal combustion engine with higher accuracy during a transient time accompanied by a change in the intake pipe pressure.
また、本実施形態でも、過渡時において筒内充填空気量の算出精度が低下する要因として先に説明した三つの影響を補正するための補正量が、夫々第1、第2、第3補正量Ca1、Ca2、Ca3として分けて求められる(推定される)ようになっている。従って、本実施形態によっても、より多様な状況に対する上記補正の適用が容易になり、より多様な状況において吸気管内圧力の変化を伴う過渡時における内燃機関の吸入空気量の算出精度の向上を図ることができる。更に本実施形態では、上記第1、第2、第3補正量Ca1、Ca2、Ca3等をマップではなく、計算により求めるようにしている。これにより、図12を参照しつつ説明した実施形態よりもマップ数を減少させることができる。 Also in the present embodiment, the correction amounts for correcting the three effects described above as factors that cause the calculation accuracy of the in-cylinder charged air amount to decrease during the transition are the first, second, and third correction amounts, respectively. It is determined (estimated) separately as Ca1, Ca2, and Ca3. Therefore, according to the present embodiment, the correction can be easily applied to more various situations, and the calculation accuracy of the intake air amount of the internal combustion engine at the time of transition accompanied by the change in the intake pipe pressure in the more diverse situations can be improved. be able to. Further, in the present embodiment, the first, second, and third correction amounts Ca1, Ca2, Ca3, and the like are obtained by calculation instead of a map. Thereby, the number of maps can be reduced as compared with the embodiment described with reference to FIG.
なお、上述した各実施形態においては、補正を行って最終的に求められた筒内充填空気量Mcから筒内吸入空気量mcを求め、その値を吸気管モデルM22に入力するようにして上記吸入空気量モデルM20における計算を行うようにしても良い。 In each of the above-described embodiments, the cylinder intake air amount mc is obtained from the cylinder intake air amount Mc finally obtained after correction, and the value is input to the intake pipe model M22. The calculation in the intake air amount model M20 may be performed.
また、上述の各実施形態においては、吸気弁6にのみ可変バルブタイミング機構23が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸気弁6と排気弁8の両方、もしくは排気弁8のみに可変バルブタイミング機構が設けられている場合についても適用することができる。
Further, in each of the above-described embodiments, the variable
1 機関本体
5 燃焼室
6 吸気弁
7 吸気ポート
8 排気弁
9 排気ポート
11 燃料噴射弁
13 吸気管
18 スロットル弁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
筒内から吸気ポート内に逆流したガスが、前サイクルの吸気弁閉弁時から次サイクルの吸気弁開弁時までの上記吸気管内圧力変化に伴って体積変化し、その体積変化部分で既燃ガスが空気に置換されたことによる影響を補正する第1補正量と、
上記体積変化部分に含まれている空気の温度が変化することによる影響を補正する第2補正量と、
筒内から吸気ポート内に逆流するガス中の既燃ガスの割合が吸気管内圧力によって異なることによる影響を補正する第3補正量と、を夫々分けて推定し、
これら補正量を上記基本筒内充填空気量に加算することによって行われる、請求項1に記載の内燃機関の吸入空気量推定装置。 The correction of the basic cylinder charge air amount is as follows.
The gas flowing back from the cylinder into the intake port changes in volume along with the change in pressure in the intake pipe from when the intake valve is closed in the previous cycle to when the intake valve is opened in the next cycle. A first correction amount for correcting the influence of the gas being replaced with air;
A second correction amount for correcting an influence caused by a change in the temperature of the air contained in the volume change portion;
Estimating separately the third correction amount for correcting the influence of the ratio of burned gas in the gas flowing backward from the cylinder into the intake port depending on the pressure in the intake pipe,
The intake air amount estimation device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the correction amount is added to the basic cylinder charge air amount.
上記第2補正量を、上記逆流ガスの体積変化量と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力と、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合と、上記逆流ガスの平均温度とを用いて推定し、
上記第3補正量を、上記逆流ガスの体積変化量と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力と、前サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合と、次サイクルの吸気弁開弁時の吸気管内圧力に対応する上記逆流ガス中の既燃ガス割合とを用いて推定する、請求項4に記載の内燃機関の吸入空気量推定装置。
The first correction amount is set to the volume change amount of the backflow gas accompanying the change in the intake pipe pressure, the intake pipe pressure when the intake valve is opened in the next cycle, and the intake pipe pressure when the intake valve is opened in the previous cycle. Estimated using the ratio of burned gas in the corresponding backflow gas,
The second correction amount includes a volume change amount of the backflow gas, an intake pipe pressure when the intake valve is opened in the next cycle, and an intake pipe pressure corresponding to the intake pipe pressure when the intake valve is opened in the previous cycle. Estimated using the burnt gas ratio and the average temperature of the backflow gas,
The third correction amount includes the amount of change in the volume of the backflow gas, the pressure in the intake pipe at the time of opening the intake valve in the next cycle, and the pressure in the backflow gas corresponding to the pressure in the intake pipe at the time of opening the intake valve in the previous cycle. The intake air amount estimation of the internal combustion engine according to claim 4, wherein the estimation is made using a burnt gas ratio and a burnt gas ratio in the backflow gas corresponding to the pressure in the intake pipe when the intake valve is opened in the next cycle. apparatus.
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