JP5157975B2 - 車両の吸気量演算装置及びアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンに実際に導入される実吸気量を演算する吸気量演算装置、及び、その吸気量演算装置で演算された実吸気量に基づきアイドル回転数を制御するための学習値を学習するアイドル回転数制御装置に関するものである。

従来、車両において、エンジンのアイドル運転時に吸気量を調整してアイドル回転数を制御することが行なわれている。詳しくは、エンジンの負荷状態毎に目標アイドル回転数を予め設定しておき、実アイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するように、電子制御式のスロットル弁のスロットル開度をフィードバック制御し、吸気量を調整するようになっている。このスロットル開度の制御値は記憶され、次回以降の制御に反映される。

ところで、車両には、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタが設けられており、キャニスタに捕集された蒸発燃料は、キャニスタに形成された外気導入口から導入された外気（空気）とともにパージ通路を介してエンジンの吸気通路に導入され、筒内で燃焼されるようになっている。つまり、このように蒸発燃料がパージされている場合には、パージ通路からも筒内に空気（パージ空気）が導入されている。

そのため、パージ時に記憶されたスロットル弁の制御値を非パージ時に反映させると、その制御値はパージ空気の分だけスロットル開度を絞る値となっているので、アイドル回転数が低下してしまうという課題がある。
そこで、パージ時と非パージ時とで制御値を別々に記憶する技術が考案される。なお、パージ時と非パージ時とで別々の制御値を用いる技術思想は、例えば以下に示す特許文献１に開示されている。

特開２０００−２７４２９５号公報

しかしながら、前述のようにパージ時と非パージ時とで制御値を別々に記憶する場合、これらの制御値を記憶するために大きなメモリの容量（記憶容量）が必要となり、記憶容量的に不利であるという課題がある。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、エンジンに実際に導入される実吸気量を高精度に演算することができるようにした車両の吸気量演算装置を提供することを目的とするとともに、アイドル回転数を制御する際に必要とされる記憶容量を抑制しながらアイドル回転数を安定して制御することができるようにした車両のアイドル回転数制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の車両の吸気量演算装置は、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンの吸気通路に設けられて吸気量を調整する吸気量調整弁と、前記吸気量調整弁の開度情報を検出する開度情報検出手段と、前記吸気量調整弁よりも上流側の吸気通路に設けられて前記吸気量調整弁よりも上流側から導入される空気の量を第１基本吸気量として検出する吸気量検出手段と、前記エンジンに供給される燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクで発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、前記吸気通路と前記キャニスタとを接続するパージ通路と、前記パージ通路に設けられて前記パージ通路を開閉し、その開弁時には前記キャニスタの捕集した蒸発燃料がパージ空気とともに前記吸気通路へパージされるパージ制御弁と、前記吸気通路における前記パージ通路が接続されるパージ位置よりも下流側の圧力を吸気圧として検出する吸気圧検出手段と、前記エンジンのエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えた車両において、前記エンジンの筒内に実際に導入される実吸気量を演算する吸気量演算装置であって、前記パージ制御弁の開閉状態に基づき、パージ中であるか否かを判断する判断手段と、前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧に基づきパージ空気量を算出するパージ空気量算出手段と、前記開度情報検出手段の検出した開度情報に基づき前記吸気量調整弁を通過している空気の量を第２基本吸気量として算出するとともに、前記第２基本吸気量に基づき、前記エンジンの筒内に実際に導入されている前記吸気量調整弁よりも上流側から導入される空気の量を正吸気量として算出する正吸気量算出手段と、前記判断手段によりパージ中であると判断された場合、前記パージ空気量算出手段の算出したパージ空気量と前記正吸気量算出手段の算出した正吸気量とを加算して、前記実吸気量を算出する実吸気量算出手段と、前記判断手段によりパージ中でないと判断された場合、前記正吸気量算出手段の算出した正吸気量を前記実吸気量として設定する実吸気量設定手段とを備え、前記パージ空気量算出手段は、前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき第１充填効率を算出する第１充填効率算出手段と、前記吸気量検出手段の検出した第１基本吸気量に基づき第２充填効率を算出する第２充填効率算出手段と、前記第１充填効率算出手段の算出した第１充填効率と前記第２充填効率算出手段の算出した第２充填効率との差分に基づき前記パージ空気量を算出する差分算出手段とを有していることを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明の車両の吸気量演算装置は、請求項１記載の車両の吸気量演算装置において、前記第１充填効率算出手段は、前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき体積効率係数を算出するとともに、前記吸気圧を標準大気圧で除した吸気圧補正項に前記体積効率係数を乗じて前記第１充填効率を算出することを特徴としている。

また、請求項３記載の本発明の車両のアイドル回転数制御装置は、請求項１又は２記載の車両の吸気量演算装置を備えるとともに、予め設定された目標アイドル回転数を記憶するとともに、前記目標アイドル回転数を維持するのに必要とされる吸気量を目標吸気量として記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された目標吸気量と前記実吸気量算出手段の算出した実吸気量との差分、及び、前記目標吸気量と前記実吸気量設定手段の設定した実吸気量との差分を同一の学習値として学習する学習手段と、前記学習値に基づき前記目標空気量を設定する制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明の車両の吸気量演算装置によれば、エンジンの筒内に実際に導入される実吸気量をパージ空気量を含めて算出するとともに、そのパージ空気量をパージ制御弁の個体ばらつきを反映させて算出するので、実吸気量を高精度に演算することができる。
また、本発明の車両のアイドル回転数制御装置によれば、目標吸気量をパージ時と非パージ時とで別々に記憶せず、パージ時と非パージ時とで同一の目標吸気量を記憶手段に記憶するので、記憶容量を抑制して実吸気量を演算することができる。そして、その実吸気量と目標吸気量との差分を学習するが、その学習値もパージ時と非パージ時とで同一であるので、記憶容量をより抑制することができる。そして、この学習値により、アイドル回転数を安定して制御することができる。

本発明の第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置を備えた車両の要部を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置のブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置が実施する演算方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の記憶部に記憶された第１マップを模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の記憶部に記憶された第２マップを模式的に示す図である。 本発明の関連技術に係るアイドル回転数制御装置のブロック図である。 本発明の関連技術に係るアイドル回転数制御装置が実施する演算方法を示すフローチャートである。 本発明の関連技術に係るアイドル回転数制御装置の記憶部に記憶された第３マップを模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係るアイドル回転数制御装置が実施する演算方法を示すフローチャートである。 本発明の関連技術の変形例に係るアイドル回転数制御装置が実施する演算方法を示すフローチャートである。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態の車両の吸気量演算装置を備えたアイドル回転数制御装置について説明する。
＜構成＞
車両は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン１と、エンジン１に供給される燃料を貯留する燃料タンク２０と、燃料タンク２０で発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタ２１とを備えている。そして、図２に示す本実施形態の吸気量演算装置４０を備えたアイドル回転数制御装置６０が、この車両に設けられている。

エンジン１は、図１に示すように、その燃焼室（筒内）２に連通する吸気通路３及び排気通路４と、吸気通路３を開閉する吸気バルブ５と、排気通路４を開閉する排気バルブ６とを有している。また、エンジン１には、これらの吸気バルブ５及び排気バルブ６のバルブタイミングを可変制御する、図示しないVVT機構が設けられている。
上記吸気通路３には、上流側から順に、車外から導入される空気を濾過するエアクリーナ７，その空気の量（吸気量）を調整する電子制御式のスロットル弁（吸気量調整弁）８、及び、サージタンク９を有するインテークマニホールド１０が設けられている。スロットル弁８には、スロットル弁８の開度情報TPSを検出するスロットル開度センサ（開度情報検出手段）８ａが設けられている。

また、エアクリーナ７及びスロットル弁８間の吸気通路３には、吸気量を第１基本吸気量V_N1として検出するエアフローセンサ（吸気量検出手段）１１が設けられている。また、インテークマニホールド１０のサージタンク９には、サージタンク９内の圧力（以下、インマニ圧（吸気圧）という）Pbを検出する吸気圧センサ（吸気圧検出手段）１２と、サージタンク９内の温度（以下、吸気温という）Tを検出する吸気温センサ（吸気温検出手段）１３とが設けられている。さらに、エンジン１には、エンジン回転速度Neを検出するクランク角センサ（エンジン回転速度検出手段）１４が設けられている。

燃料タンク２０とキャニスタ２１とはベーパ通路２２で接続され、キャニスタ２１とサージタンク９とはパージ通路３０で接続されている。さらに、キャニスタ２１には、キャニスタ２１内にパージ用の空気（以下、パージ空気という）を導入する空気導入通路２３が接続されている。
パージ通路３０には、パージ通路３０を開閉するパージ制御弁３１が設けられている。このパージ制御弁３１が開放されたときに、キャニスタ２１に捕集された蒸発燃料がパージ空気とともにパージ通路３０を通って吸気通路３へとパージされ、燃焼室２で燃焼されるようになっている。また、パージ制御弁３１の開度は、後述する制御部６３によってデューティ制御されるようになっている。

また、空気導入通路２３には、大気圧Paを検出する大気圧センサ（大気圧検出手段）１５が設けられている。
吸気量演算装置４０は、CPUとメモリとを有する電子制御ユニット（ECU；Electronic Control Unit）で構成されたアイドル回転数制御装置６０の一部であって、パージ時であっても非パージ時であってもエンジン１の燃焼室２に実際に導入される実吸気量Q_Aを正確に演算するようになっている。

詳述すると、吸気量演算装置４０は、記憶部（第１記憶手段）４１と、係数設定部（係数設定手段）４２と、判断部（判断手段）４３と、パージ空気量算出部（パージ空気量算出手段）４４と、正吸気量算出部（正吸気量算出手段）４５と、実吸気量算出部（実吸気量算出手段）４６と、実吸気量設定部（実吸気量設定手段）４７とを有している。記憶部４１はメモリに設定された記憶領域として構成され、係数設定部４２，判断部４３，パージ空気量算出部４４，正吸気量算出部４５，実吸気量算出部４６及び実吸気量設定部４７はメモリにプログラムとして記録されて構成されている。また、吸気量演算装置４０には、各種センサ８ａ，１１〜１５の検出した情報TPS，V_N1，Pb，T，Ne，Paが入力されるようになっている。

記憶部４１は、エンジン回転速度Ne及びインマニ圧Pbと体積効率係数K_VEとの対応関係を設定した、図４に示すマップ（以下、第１マップという）を記憶している。また、記憶部４１は、エンジン回転速度Ne及びスロットル開度情報TPSと後述する第２基本吸気量V_N2との対応関係を設定した、図５に示すマップ（以下、第２マップという）も記憶している。

体積効率係数K_VEは、公知の体積効率及び充填効率η_Cと同様にエンジン１の吸気効率を示す指標である。ここでは、それらは次のように定義されている。
体積効率＝新気量(volume)／行程容積
体積効率係数K_VE＝体積効率×（大気圧Pa／インマニ圧Pb）
充填効率η_C＝体積効率×大気圧補正係数K_BP×吸気温補正係数K_AT
なお、大気圧補正係数K_BPは次のように表される。

大気圧補正係数K_BP＝大気圧Pa／標準大気圧Pa₀
標準大気の状態とはJIS規格の101.3kPa，20℃，湿度60％の状態であって、標準大気圧Pa₀＝101.3kPaである。そして、充填効率η_C（η_C1）は、後述の数式（１）のように体積効率係数K_VEに関する式として書き換えることができる。
係数設定部４２は、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paに基づき大気圧補正係数K_BPを設定し、また、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数K_ATを設定するようになっている。

判断部４３は、パージ制御弁３１の開閉に基づき、パージ中であるか否かを判断するようになっている。つまり、パージ制御弁３１の開放時にはパージ中であると判断し、パージ制御弁３１の閉鎖時にはパージ中ではないと判断するようになっている。
パージ空気量算出部４４は、第１充填効率算出部（第１充填効率算出手段）４４ａと、第２充填効率算出部（第２充填効率算出手段）４４ｂと、減算部（差分算出手段）４４ｃとを有している。

第１充填効率算出部４４ａは、記憶部４１から第１マップを呼び出し、クランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neと吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pbとに基づき体積効率係数K_VEを算出するようになっている。そして、下記の数式（１）に基づき、体積効率係数K_VEに対してインマニ圧Pbを標準大気圧Pa₀で除した補正項（インマニ圧補正項；吸気圧補正項）を乗じ、さらに、係数設定部４２の設定した吸気温補正係数K_ATを乗じて、第１充填効率η_C1を算出するようになっている。
η_C1＝K_VE×（Pb／Pa₀）×K_AT・・・（１）

第２充填効率算出部４４ｂは、エアフローセンサ１１の検出した第１基本吸気量V_N1に基づき、第２充填効率η_C2を算出するようになっている。
減算部４４ｃは、第１充填効率算出手段４４ａの算出した第１充填効率η_C1から第２充填効率算出部４４ｂの算出した第２充填効率η_C2を減算するようになっている。またその後、下記の数式（２）に基づき、その減算した値（差分）にエンジンの排気量V_exh及びエンジン回転速度Neを乗じて、パージ空気の量Q_Pを算出するようになっている。

なお、数式（２）における排気量V_exhは１気筒当たりの排気量であり、記憶部４１に予め記憶されている。また、ストローク定数Ｓは、エンジン１のストロークによって定まる値であって、本実施形態ではエンジン１は４ストロークエンジンであることから「Ｓ＝２」に設定されている。また、時間換算定数ｔは、分と秒との換算をするための定数であって、本実施形態では「ｔ＝６０」に設定されている。
Q_P＝（η_C1−η_C2）×V_exh×Ne／（S×t）・・・（２）

正吸気量算出部４５は、記憶部４１に記憶された第２マップを呼び出し、スロットル開度センサ８ａの検出したスロットル開度情報TPSとクランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neとに基づき、スロットル弁８を通過している空気の量を第２基本吸気量V_N2として算出するようになっている。

そして、下記の数式（３）に基づき、前回の演算周期で演算した正吸気量Q_N(n−1)に第１重み付け係数K（０≦K≦１）を掛けた値と、第２基本吸気量V_N2に第２重み付け係数（1−K）を掛けた値とを加算して、現時点でエンジン１の燃焼室２にスロットル弁８上流側から導入されている空気の量を正吸気量Q_N(n)として算出するようになっている。つまり、重み付けと一次遅れ処理とをすることによって、今回の演算周期における正吸気量Q_N(n)を算出するようになっている。また、この正吸気量Q_N(n)は、大気圧補正係数K_BP及び吸気温補正係数K_ATで補正されて算出されるようになっている。
Q_N(n)＝｛K×Q_N(n−1)+(1−K)×V_N2｝×K_AT×K_BP・・・（３）

実吸気量算出部４６は、パージ空気量算出部４４の算出したパージ空気量Q_Pと、正吸気量算出部４５の算出した正吸気量Q_N(n)とを加算して、実吸気量Q_Aを算出するようになっている（Q_A＝Q_N(n)＋Q_P）。
実吸気量設定部４７は、正吸気量算出部４５の算出した正吸気量Q_N(n)をそのまま実吸気量Q_Aとして設定するようになっている（Q_A＝Q_N(n)）。

そして、アイドル回転数制御装置６０は、実吸気量算出部４６の算出した実吸気量Q_A又は実吸気量設定部４７の設定した実吸気量Q_Aと目標吸気量Q_Tとの差分（Q_A−Q_T）を学習して、実アイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するように、アイドル回転数を制御するようになっている。
アイドル回転数制御装置６０は、吸気量演算装置４０に加えて、記憶部（第２記憶手段）６１と、学習部（学習手段）６２と、制御部（制御手段）６３とを有している。

記憶部６１は、メモリに設定された記憶領域として構成されたものであって、エンジン１の負荷状態毎に予め設定された目標アイドル回転数を記憶している。また、その目標アイドル回転数を維持するのに必要とされる、エンジン１の燃焼室２に導入されるべき吸気量を目標吸気量Q_Tとして記憶している。
学習部６２は、メモリにプログラムとして記録されて構成されたものであって、記憶部６１に記憶された目標吸気量Q_Tと実吸気量算出部４６の算出した実吸気量Q_Aとの差分、及び、目標吸気量Q_Tと実吸気量設定部４７の設定した実吸気量Q_Aとの差分を同一の学習値（アイドル吸気量補正学習値）として学習するようになっている。

制御部６３は、学習部６２の学習した学習値，目標吸気量Q_T，パージ補正値及びエンジン回転速度補正値等に基づきスロットル弁８の目標吸気量を設定してスロットル弁８を制御し、実アイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するようにアイドル回転数を制御するようになっている。
＜作用・効果＞
本発明の第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。

アイドル回転数制御装置６０は、図３のフローチャートに示す手順により、アイドル回転数を制御するための学習値を算出する。
まず、ステップＡ１０では、係数設定部４２が、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数K_ATを設定するとともに、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paに基づき大気圧補正係数K_BPを設定する。そして、正吸気量算出部４５が、記憶部４１から第２マップを呼び出し、スロットル開度センサ８ａの検出したスロットル開度情報TPSとクランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neとに基づき第２基本吸気量V_N2を算出する。続いて、この第２基本吸気量V_N2と前回の演算周期で演算した正吸気量Q_N(n−1)と係数設定部４２の設定した吸気温補正係数K_AT及び大気圧補正係数K_BPとに基づき、今回の正吸気量Q_N(n)を算出する。

ステップＡ２０では、判断部４３が、パージ中であるか否かを判断する。そして、パージ中であると判断したときにはステップＡ２０に進み、そうでなければステップＡ６０に進む。
ステップＡ３０では、パージ空気量算出部４４の第１充填効率算出部４４ａが、記憶部４１から第１マップを呼び出し、クランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neと吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pbとに基づき体積効率係数K_VEを算出する。続いて、体積効率係数K_VEにインマニ圧Pbを標準大気圧Pa₀で除したインマニ圧補正項を乗じ、さらに吸気温補正係数K_ATを乗じて第１充填効率η_C1を算出する。算出後はステップＡ４０に進む。

ステップＡ４０では、パージ空気量算出部４４の第２充填効率算出部４４ｂが、エアフローセンサ１１の検出した第１基本吸気量V_N1に基づき第２充填効率η_C2を算出する。そして、パージ空気量算出部４４の減算部４４ｃが第１充填効率η_C1と第２充填効率η_C2との差分に基づきパージ空気量Q_Pを算出する。算出後はステップＡ５０に進む。
ステップＡ５０では、実吸気量算出部４６が、ステップＡ１０で算出した正吸気量Q_N(n)とステップＡ４０で算出したパージ空気量Q_Pとを加算して実吸気量Q_Aを算出する。算出後はステップＡ７０に進む。

ステップＡ６０では、実吸気量設定部４７が、ステップＡ１０で算出した正吸気量Q_N(n)を実吸気量Q_Aとして設定する。算出後はステップＡ７０に進む。
ステップＡ７０では、アイドル回転数制御装置６０が、ステップＡ５０で算出した又はステップＡ６０で設定した実吸気量Q_Aから目標吸気量Q_Tを減算して、学習値を算出する。
このように、本実施形態に係るアイドル回転数制御装置６０によれば、吸気通路３におけるパージ通路３０が接続されるパージ位置よりも下流側のインマニ圧Pbに基づきパージ空気量Q_Pを算出するので、パージ制御弁３１の個体ばらつきが反映されたパージ空気量Q_Pを算出することができる。そして、そのようなパージ空気量Q_Pを用いることで、エンジン１の燃焼室２に実際に導入される実吸気量Q_Aを高精度に演算することができる。

また、目標アイドル回転数に対応する目標吸気量をパージ時と非パージ時とで別々に記憶せず、パージ時と非パージ時とで同一の目標吸気量Q_Tを記憶部６１に記憶するので、記憶容量を抑制して実吸気量Q_Aを演算することができる。そして、その実吸気量Q_Aと目標吸気量Q_Tとの差分を学習するが、その学習値もパージ時と非パージ時とで同一にすることができて、記憶容量をより抑制することができる。そして、この学習値により、アイドル回転数を安定して制御することができる。

［関連技術］
次に、図６〜図８を参照して、本発明の関連技術の車両のアイドル回転数制御装置について説明する。なお、本関連技術においては、吸気量演算装置４０が吸気量演算装置５０に変更されている点を除いては第１実施形態と構成上の差異はないため、吸気量演算装置５０以外の構成要素については説明を省略する。

＜構成＞
図６に示すように、本関連技術の吸気量演算装置５０は、記憶部（記憶手段）５１と、係数設定部（係数設定手段）５２と、判断部（判断手段）５３と、パージ空気量算出部（パージ空気量算出手段）５４と、正吸気量算出部（正吸気量算出手段）５５と、実吸気量算出部（実吸気量算出手段）５６と、実吸気量設定部（実吸気量設定手段）５７とを有している。記憶部５１はメモリに設定された記憶領域として構成され、係数設定部５２，判断部５３，パージ空気量算出部５４，正吸気量算出部５５，実吸気量算出部５６及び実吸気量設定部５７はメモリにプログラムとして記録されて構成されている。また、吸気量演算装置５０には、各種センサ８ａ，１１〜１５の検出した情報TPS，V_N1，Pb，T，Ne，Paが入力されるようになっている。

記憶部５１は、パージ流速fvとインマニ圧Pb及び大気圧Paの圧力比Pb／Paとの対応関係を設定した、図８に示すマップ（以下、第３マップという）を記憶している。また、記憶部５１は、第１実施形態の記憶部４１と同様に、エンジン回転速度Ne及びスロットル開度情報TPSと第２基本吸気量V_N2との対応関係を設定した、図５に示す第２マップを記憶している。

係数設定部５２は、第１実施形態の係数設定部４２と同様に、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paに基づき大気圧補正係数K_BPを設定し、また、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数K_ATを設定するようになっている。
判断部５３も、第１実施形態の判断部４３と同様に、パージ制御弁３１の開閉に基づき、パージ中であるか否かを判断するようになっている。

パージ空気量算出部５４は、圧力比算出部（圧力比算出手段）５４ａと、パージ流速算出部（パージ流速算出手段）５４ｂと、乗算部（乗算手段）５４ｃとを有している。
圧力比算出部５４ａは、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paと、吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pbとの圧力比Pb／Paを算出するようになっている。
パージ流速算出部５４ｂは、記憶部５１から第３マップを呼び出し、圧力比算出部５４ａの算出した圧力比Pb／Paに基づき、パージ通路３０を流れるパージ空気の流速fvを算出するようになっている。

乗算部５４ｃは、下記の数式（４）に基づき、パージ流速算出部５４ｂの算出した流速fvに、パージ制御弁３１の開口面積fs，吸気温補正係数K_AT及び大気圧補正係数K_BPを乗じて、単位時間当たりにパージ制御弁３１を通過するパージ空気量Q_Pを算出するようになっている。
Q_P＝fv×fs×K_AT×K_BP・・・（４）
ここで、数式（４）中の開口面積fsについて詳述する。本関連技術のパージ制御弁３１としては、開度を細かく調整できるものではなく、全開か全閉かを制御する（すなわち、オンオフ制御する）ソレノイドバルブが用いられている。このようなパージ制御弁３１に対し、パージ空気量Q_Pの調整は、一定時間内でのパージ制御弁３１の開閉比率（デューティ比）を制御することで行なわれる。そのため、上記開口面積fsは、全開時の実際の開口面積にデューティ比を乗じることで求められるようになっている。なお、パージ制御弁３１として開度を細かく調整できるものが用いられていても良く、その場合にはその開度に応じた開口面積を数式（４）に代入すると良い。

正吸気量算出部５５は、第１実施形態の正吸気量算出部４５と同様に、記憶部５１に記憶された第２マップを呼び出し、スロットル開度センサ８ａの検出したスロットル開度情報TPSとクランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neとに基づき、スロットル弁８を通過する空気の量を第２基本吸気量V_N2として求めるようになっている。
そして、前述の数式（３）に基づき、前回の演算周期で演算した正吸気量Q_N(n−1)に第１重み付け係数K（０≦K≦１）を掛けた値と、第２基本吸気量V_N2に第２重み付け係数（1−K）を掛けた値とを加算し、さらに、その加算値を大気圧補正係数K_BP及び吸気温補正係数K_ATで補正して、今回の正吸気量Q_N(n)を算出するようになっている。

実吸気量算出部５６は、第１実施形態の実吸気量算出部４６と同様に、パージ空気量算出部５４の算出したパージ空気量Q_Pと、正吸気量算出部５５の算出した正吸気量Q_N(n)とを加算して、実吸気量Q_Aを算出するようになっている（Q_A＝Q_N(n)＋Q_P）。
実吸気量設定部５７は、第１実施形態の実吸気量設定部４７と同様に、正吸気量算出部５５の算出した正吸気量Q_N(n)をそのまま実吸気量Q_Aとして設定するようになっている（Q_A＝Q_N(n)）。

そして、アイドル回転数制御装置６０′は、第１実施形態と同様に、実吸気量算出部５６の算出した実吸気量Q_A又は実吸気量設定部５７の設定した実吸気量Q_Aに基づき、その実吸気量Q_Aと目標吸気量Q_Tとの差分（Q_A−Q_T）を学習して、実アイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するようにスロットル弁８を制御し、アイドル回転数を制御するようになっている。

＜作用・効果＞
本発明の関連技術に係るアイドル回転数制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
アイドル回転数制御装置６０′は、図７のフローチャートに示す手順により、アイドル回転数を制御するための学習値を算出する。

まず、ステップＢ１０では、係数設定部５２が、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数K_ATを設定するとともに、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paに基づき大気圧補正係数K_BPを設定する。そして、正吸気量算出部５５が、スロットル開度センサ８ａの検出したスロットル開度情報TPSとクランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neとに基づき第２基本吸気量V_N2を算出する。続いて、この第２基本吸気量V_N2と前回の演算周期で演算した正吸気量Q_N(n−1)と係数設定部４２の設定した吸気温補正係数K_AT及び大気圧補正係数K_BPとに基づき、今回の正吸気量Q_N(n)を算出する。

ステップＢ２０では、判断部５３が、パージ中であるか否かを判断する。そして、パージ中であると判断したときにはステップＢ２０に進み、そうでなければステップＢ５０に進む。
ステップＢ３０では、パージ空気量算出部５４が、記憶部５１から第３マップを呼び出し、吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pb及び大気圧センサ１５の検出した大気圧Paの圧力比Pb／Paとに基づき、パージ流速fvを算出する。続いて、このパージ流速fvに開口面積fs，吸気温補正係数K_AT及び大気圧補正係数K_BPを乗じて、単位時間当たりのパージ空気量Q_Pを算出する。算出後はステップＢ４０に進む。

ステップＢ４０では、実吸気量算出部５６が、ステップＢ１０で算出した正吸気量Q_N(n)とステップＢ３０で算出したパージ空気量Q_Pとを加算して、実吸気量Q_Aを算出する。算出後はステップＢ６０に進む。
ステップＢ５０では、実吸気量設定部５７が、ステップＢ１０で算出した正吸気量Q_N(n)を実吸気量Q_Aとして設定する。設定後はステップＢ６０に進む。

ステップＢ６０では、アイドル回転数制御装置６０′が、ステップＢ４０で算出した又はステップＢ５０で設定した実吸気量Q_Aから目標吸気量Q_Tを減算して、学習値を算出する。
このような本関連技術に係るエンジントルク演算装置６０′によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
例えば、上記実施形態では、空気導入通路２３に大気圧センサ１５を設け、この大気圧センサ１５を利用して大気圧Paを検出したが、大気圧センサ１５を設ける位置はこれに限定されない。また、このように大気圧センサ１５を特に設けることなく、吸気圧センサ１２を利用して大気圧Paを検出しても良い。これは、エンジン始動前のインマニ圧Pbは大気圧Paに略等しいことによる。そこで、吸気圧センサ１２によりエンジン始動直前のインマニ圧Pb₀を検出し、この値を大気圧Paとしても良い。

また、上記実施形態では、電子制御式のスロットル弁８を備え、このスロットル弁８の開度を直接制御して吸気量を調整するようにしたが、新たにスロットルバイパス通路を設けるとともに、このバイパス通路にアイドルコントロール弁（吸気量調整弁）を設け、スロットル弁８を全閉にした上でアイドルコントロール弁の開度を制御して吸気量を調整するようにしても良い。

また、上記実施形態および上記関連技術において、吸気量演算装置４０，５０が、実吸気量設定部４６，５６に代えて、パージ空気量Q_Pをゼロに設定するゼロ設定部を備えるようにしても良い。このとき、図３又は図７に示すフローチャートは、図９又は図１０に示すフローチャートに変更する。そして、図９及び図１０に示すように、ステップＡ６０′及びステップＢ５０′でパージ空気量Q_Pをゼロに設定し（Q_P＝０）、その後、ステップＡ５０又はステップＢ４０に進むようにしても良い。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

１ エンジン
２ 燃焼室
３ 吸気通路
４ 排気通路
５ 吸気バルブ
６ 排気バルブ
７ エアクリーナ
８ スロットル弁（吸気量調整弁）
８ａ スロットル開度センサ（開度情報検出手段）
９ サージタンク
１０ インテークマニホールド
１１ エアフローセンサ（吸気量検出手段）
１２ 吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
１３ 吸気温センサ（吸気温検出手段）
１４ クランク角センサ（エンジン回転速度検出手段）
１５ 大気圧センサ（大気圧検出手段）
２０ 燃料タンク
２１ キャニスタ
２２ ベーパ通路
２３ 空気導入通路
３０ パージ通路
３１ パージ制御弁
４０，５０ 吸気量演算装置
４１，５１ 記憶部（第１記憶手段）
４２，５２ 係数設定部（係数設定手段）
４３，５３ 判断部（判断手段）
４４，５４ パージ空気量算出部（パージ空気量算出手段）
４４ａ 第１充填効率算出部（第１充填効率算出手段）
４４ｂ 第２充填効率算出部（第２充填効率算出手段）
４４ｃ 減算部（差分算出手段）
５４ａ 圧力比算出部（圧力比算出手段）
５４ｂ パージ流速算出部（パージ流速算出手段）
５４ｃ 乗算部（乗算手段）
４５，５５ 正吸気量算出部（正吸気量算出手段）
４６，５６ 実吸気量算出部（実吸気量算出手段）
４７，５７ 実吸気量設定部（実吸気量設定手段）
６０，６０′ アイドル回転数制御装置
６１ 記憶部（第２記憶手段）
６２ 学習部（学習手段）
６３ 制御部（制御手段）
fv パージ流速
fs パージ制御弁の開口面積
K_VE 体積効率係数
Ne エンジン回転速度
Pa 大気圧
Pb インマニ圧（吸気圧）
T 吸気温
η_C 充填効率
Q_A 実吸気量
Q_P パージ空気量
Q_N 正吸気量
Q_T 目標吸気量
V_N1 第１基本吸気量
V_N2 第２基本吸気量

Claims (3)

1. 駆動源としてのエンジンと、
   前記エンジンの吸気通路に設けられて吸気量を調整する吸気量調整弁と、
   前記吸気量調整弁の開度情報を検出する開度情報検出手段と、
   前記吸気量調整弁よりも上流側の吸気通路に設けられて前記吸気量調整弁よりも上流側から導入される空気の量を第１基本吸気量として検出する吸気量検出手段と、
   前記エンジンに供給される燃料を貯留する燃料タンクと、
   前記燃料タンクで発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、
   前記吸気通路と前記キャニスタとを接続するパージ通路と、
   前記パージ通路に設けられて前記パージ通路を開閉し、その開弁時には前記キャニスタの捕集した蒸発燃料がパージ空気とともに前記吸気通路へパージされるパージ制御弁と、
   前記吸気通路における前記パージ通路が接続されるパージ位置よりも下流側の圧力を吸気圧として検出する吸気圧検出手段と、
   前記エンジンのエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えた車両において、前記エンジンの筒内に実際に導入される実吸気量を演算する吸気量演算装置であって、
   前記パージ制御弁の開閉状態に基づき、パージ中であるか否かを判断する判断手段と、
   前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧に基づきパージ空気量を算出するパージ空気量算出手段と、
   前記開度情報検出手段の検出した開度情報に基づき前記吸気量調整弁を通過している空気の量を第２基本吸気量として算出するとともに、前記第２基本吸気量に基づき、前記エンジンの筒内に実際に導入されている前記吸気量調整弁よりも上流側から導入される空気の量を正吸気量として算出する正吸気量算出手段と、
   前記判断手段によりパージ中であると判断された場合、前記パージ空気量算出手段の算出したパージ空気量と前記正吸気量算出手段の算出した正吸気量とを加算して、前記実吸気量を算出する実吸気量算出手段と、
   前記判断手段によりパージ中でないと判断された場合、前記正吸気量算出手段の算出した正吸気量を前記実吸気量として設定する実吸気量設定手段とを備え、
   前記パージ空気量算出手段は、
   前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき第１充填効率を算出する第１充填効率算出手段と、
   前記吸気量検出手段の検出した第１基本吸気量に基づき第２充填効率を算出する第２充填効率算出手段と、
   前記第１充填効率算出手段の算出した第１充填効率と前記第２充填効率算出手段の算出した第２充填効率との差分に基づき前記パージ空気量を算出する差分算出手段とを有している
   ことを特徴とする、車両の吸気量演算装置。
2. 前記第１充填効率算出手段は、前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき体積効率係数を算出するとともに、前記吸気圧を標準大気圧で除した吸気圧補正項に前記体積効率係数を乗じて前記第１充填効率を算出する
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両の吸気量演算装置。
3. 請求項１又は２記載の車両の吸気量演算装置を備えた、車両のアイドル回転数制御装置であって、
   予め設定された目標アイドル回転数を記憶するとともに、前記目標アイドル回転数を維持するのに必要とされる吸気量を目標吸気量として記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された目標吸気量と前記実吸気量算出手段の算出した実吸気量との差分、及び、前記目標吸気量と前記実吸気量設定手段の設定した実吸気量との差分を同一の学習値として学習する学習手段と、
   前記学習値に基づき前記目標空気量を設定する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする、車両のアイドル回転数制御装置。

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