JP5266133B2

JP5266133B2 - 流量推定装置

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Publication number: JP5266133B2
Application number: JP2009121339A
Authority: JP
Inventors: 庸介広渡
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: JP2010270627A

Description

本発明は、流量制御手段を通過する流量を、その上流に配設されている流量検出手段で検出した流量に基づいて推定する流量推定装置に関する。

例えばエンジンにおいては、流量制御手段であるスロットル弁をスロットルアクチュエータにより電子的に制御する電子制御スロットル装置（ＥＴＣ）が実用化されている。この電子制御スロットル装置では、アクセル開度とエンジン回転数等に基づき、スロットル開度を設定して筒内に供給される吸入空気量を調整すると共に、筒内に供給される吸入空気量に対応する燃料噴射量をインジェクタから噴射させて、運転者の要求出力に応じたエンジン出力を得るようにしている。

筒内に供給される流体の流量としての吸入空気量は、流量検出手段としての吸入空気量センサによって検出される。この吸入空気量センサで検出された吸入空気量に基づいて、予め設定されている空燃比に対応する燃料噴射量が設定されるため、筒内に供給される吸入空気量は高い精度で検出する必要がある。筒内に供給される吸入空気量はスロットル弁の開閉によって制御されるため、このスロットル弁を通過する空気量（スロットル通過空気量）に対応する燃料噴射量を設定することで、精度の高い空燃比制御を行うことができる。

しかし、一般に、吸入空気量センサはエアクリーナの直下流に配設されており、スロットル弁は、この吸入空気量センサの下流側の比較的離れた位置に設けられているため、スロットル弁を通過した空気量が吸入空気量センサで検出されるまでには、ある時間的遅れを有している。

そのため、例えば特許文献１（特開２００４−２１１５９０号公報）や特許文献２（特開２００６−１９４１０７号公報）に開示されているように、吸入空気量センサで検出した吸入空気量に基づいて、スロットル通過空気量を推定する技術が知られている。

特許文献１では、スロットル弁を通過する吸入空気量（スロットル通過空気量）を、吸入空気量センサで検出した吸入空気量と、スロットル弁上下の圧力とに基づいて推定する技術が開示されている。この技術では、先ず、スロットル弁をオリフィスと看做し、その上流側と下流側との圧力とスロットル弁の開口面積とに基づいてスロットル通過空気量を推定する。又、吸入空気量センサで計測した吸気流量から応答遅れモデルの逆モデルを用いて、スロットル弁通過吸気流量を算出する。そして、スロットル弁の上下圧力に基づいて推定したスロットル通過空気量が、吸入空気量センサで検出した吸入空気量に一致するようにスロットル弁モデル計算式を修正することで、スロットル通過空気量を精度良く求める。

又、特許文献２には、コンプレッサの上流に配設された吸入空気量センサで検出した空気量を、吸入空気量センサの応答遅モデルの逆モデルを用いて、検出遅れを補償し、コンプレッサに流入する空気量を推定する技術が開示されている。

ところで、吸入空気量センサ自体にも、吸入空気量を正しく検出するまでにある時間的な遅れがある。例えば、この吸入空気量センサが、ホットワイヤやホットフイルム等を用いた熱式の場合、吸入空気が通過しても、ホットワイヤやホットフイルムの温度が変化するまでは、吸入空気量の変化が検出されず、応答遅れが生じる。

そのため、上述した各文献に開示されているような、吸入空気量センサで検出した吸入空気量に基づいて、スロットル通過空気量を推定する技術では、吸入空気量センサ自体の応答遅れが考慮されていないため、目標空気量に実際のスロットル通過空気量を追従させるスロットル制御を行った場合、特に過渡運転時においては追従遅れが生じる問題がある。

その結果、吸入空気量センサを通過する吸入空気量が変化しているにも拘わらず、その変化が検出されていないため、電子制御スロットル（ＥＴＣ）では、過渡時におけるスロットル開度が過大補正、或いは過小補正等、過剰補正されてしまう可能性がある。

尚、このことはエンジンの吸気系に限らず、流体の流量を流量制御手段によって制御するものであれば、流量制御手段を通過する流量を求めるに際し、応答遅れの問題が発生する可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑み、流量制御手段の上流に配設されている流量検出手段で検出した流量に基づいて、流量制御手段を通過する流体の流量を推定するに際し、流量検出手段自体の応答遅れをも考慮して、高い精度の流量制御手段通過流量を応答性良く推定することのできる流量推定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本発明による流量推定装置は、流路の上流に配設されて該流路を通過する流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流量検出手段の下流側の前記流路に配設されて前記流路を流れる流体の流量を制御する流量制御手段と、前記流量制御手段の上流側の流体圧力を検出する上流側圧力検出手段と、前記流量制御手段の下流側の流体圧力を検出する下流側圧力検出手段と、前記上流側圧力検出手段と前記下流側圧力検出手段とで各々検出した流体圧力に基づき前記流量制御手段を通過する流体の第１の推定通過流量を求める第１の推定通過流量演算手段と、前記第１の推定通過流量演算手段で求めた第１の推定通過流量に基づき、前記流量検出手段で検出した流量が前記流量制御手段に到達するまでの応答遅れモデルを用いて前記流量検出手段を通過する流体の第２の推定通過流量を求める第２の推定通過流量演算手段と、前記流量検出手段で検出した流体の流量に基づき、該流量が前記流量制御手段に到達するまでの応答遅れモデルの逆モデルを用いて前記流量制御手段を通過する通過流量を求める通過流量演算手段とを備え、前記応答遅れモデルと前記逆モデルとが、前記第２の推定通過流量演算手段で求めた第２の推定通過流量と前記流量検出手段で検出した流量との差分に基づいてそれぞれ設定されることを特徴とする。

本発明によれば、流量検出手段で検出した流体の流量に基づき、この流量が流量制御手段に到達するまでの応答遅れモデルの逆モデルを用いて流量制御手段を通過する流量制御手段通過流量を求めるに際し、応答遅れモデルと逆モデルとを、流量検出手段を通過する流量の推定値（第２の推定通過流量）と流量検出手段で検出した流量との差分に基づいてそれぞれ設定するようにしたので、第１の推定通過流量演算手段では、第１の推定通過流量が流量検出手段で検出した流量に追従する値に設定される。従って、流量検出手段で検出した流体の流量に基づき、この流量検出手段の遅れモデルの逆モデルを用いて求められる通過流量は、流量検出手段自体の応答遅れが考慮されることとなり、高い精度で、しかも、良好な応答性を得ることができる。

エンジン制御系の概略構成図吸入空気量推定装置の機能ブロック図遅れフィルタ係数演算部の機能ブロック図進みフィルタ係数演算部の機能ブロック図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１の符号１は自動車等の車輌に搭載されているエンジンであり、図においては水平対向型ガソリンエンジンが示されている。

このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に、各気筒に対応して吸気ポート２ａと排気ポート２ｂが形成されている。

このエンジン１の吸気系は、各吸気ポート２ａに吸気マニホルド３が連通され、この吸気マニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエアチャンバ４を介してスロットルチャンバ５が連通されている。更に、このスロットルチャンバ５の上流側に流路としての吸気管６を介してエアクリーナ７が取り付けられ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されている。

又、スロットルチャンバ５に配設されている流量制御手段としてのスロットル弁５ａは、電子制御スロットル（ＥＴＣ）の構成要素であり、従ってアクセルペダル（図示せず）とは機械的にリンクされていない。このスロットル弁５ａにスロットルアクチュエータ１０が連設されており、スロットル弁５ａはスロットルアクチュエータ１０により開閉動作されて、このスロットル弁５ａを通過する吸入空気量（スロットル通過空気量）が制御される。このスロットルアクチュエータ１０は、例えばステッピングモータであり、後述するエンジン制御装置（ＥＣＵ）２６から出力される駆動信号に従って作動し、スロットル弁５ａの開度を制御する。

更に、吸気マニホルド３の各気筒の吸気ポート２ａの直上流にインジェクタ１１が各々配設されている。尚、図示しないが、シリンダヘッド２は、点火プラグが気筒毎に配設されている。一方、各気筒の排気ポート２ｂに排気マニホルド１２が連通され、この排気マニホルド１２の集合部が排気管に連通され、この排気管がマフラ（何れも図示せず）に連通されている。

次に、エンジン運転状態を検出するセンサ類について説明する。吸気管６のエアクリーナ７の直下流に流量検出手段としての吸入空気量センサ（ＡＦＭ：Air Flow Meter）１６が配設されている。尚、本実施形態で採用する吸入空気量センサ１６は、ホットワイヤ或いはホットフイルム等を用いた熱式センサである。

更に、スロットルチャンバ５に設けられたスロットル弁５ａに、このスロットル弁５ａの開度を検出するスロットルセンサ１７が連設されている。又、エアチャンバ４に、スロットル弁５ａ下流の吸入管圧力Ｐｍ[Pa]を絶対圧で検出する下流側圧力検出手段としての吸入管圧力センサ１８が連通されている。

又、エンジン１のクランクシャフト１９に軸着するクランクロータ２０の外周に電磁ピックアップ等からなるクランク角センサ２１が対設されている。クランクロータ２０の外周には、所定クランク角毎にクランク角検出用の突起が形成されている。エンジン運転に伴いクランクシャフト１９が回転し、これに伴いクランクロータ２０が回転すると、クランクロータ２０の各突起がクランク角センサ２１によって検出され、クランク角センサ２１から所定クランク角に対応するクランクパルスが出力される。後述するエンジン制御装置（ＥＣＵ）２６では、クランク角センサ２１から出力されるクランクパルスの入力間隔に基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出する。

又、符号２６はエンジン制御装置であり、スロットル弁５ａに対するスロットル制御、インジェクタ１１に対する燃料噴射制御等を含むエンジン全体の運転状態を制御する。このＥＣＵ２６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等を備える通常のマイクロコンピュータを中心として構成されている。

上述したセンサ類は、ＥＣＵ２６の入力側に接続されている。更に、このＥＣＵ２６の入力側に、大気圧を検出する上流側圧力検出手段としての大気圧センサ２２、外気温を検出する外気温センサ２３が接続されている。

ＥＣＵ２６は上述したスロットル制御、燃料噴射制御等の通常のエンジン制御に加え、スロットル弁５ａを通過する吸入空気量（スロットル通過空気量）を、吸入空気量センサ１６で検出した流体の流量としての吸入空気量Ｑａに基づいて推定する空気量推定演算部３１の機能を備えている。

図２に空気量推定演算部３１の機能ブロック図を示す。この空気量推定演算部３１は、実圧力比演算部４１、スロットル開口面積演算部４２、第１の推定通過流量演算手段としての推定スロットル通過空気量演算部４３、第２の推定通過流量演算手段としての推定吸入空気量センサ（ＡＦＭ）通過空気量演算部４４、空気量差演算部４５、遅れフィルタ係数演算部４６、進みフィルタ係数演算部４７、通過流量演算手段としてのスロットル通過空気量演算部４８を有している。

次に、このような構成から成る空気量推定演算部３１で求めるスロットル通過空気量Ｇａｔｈの算出手順について説明する。

先ず、実圧力比演算部４１では、スロットル弁５ａの上流と下流との圧力比から実圧力比φｒを算出する。すなわち、吸入管圧力センサ１８で検出したスロットル弁５ａ下流の吸入管圧力Ｐｍ[Pa]を読込み、又、大気圧センサ２２で検出した大気圧を読込む。尚、本実施形態では、大気圧センサ２２で検出した大気圧をスロットル弁５ａ上流側の圧力（上流圧力）Ｐｃ[Pa]としている。従って、以下においては、大気圧センサ２２で検出した大気圧をスロットル上流圧力Ｐｃと称する。

そして、圧力Ｐｍ，Ｐｃの比に基づき実圧力比φｒを、次式から算出する。

スロットル開口面積演算部４２は、スロットルセンサ１７で検出したスロットル開度θｔｈから、ＲＯＭに格納されているテーブルを補間計算付きで参照して、スロットル開口面積ＴＡ[m²]を設定する（ＴＡ←ｆ(θｔｈ)）。スロットル開口面積ＴＡは、スロットル開度θｔｈの変化に対応して一義的に変化するため、ＲＯＭには、スロットル開口面積ＴＡとスロットル開度θｔｈとの関係をテーブル化したデータが格納されている。

この実圧力比φｒとスロットル開口面積ＴＡは推定スロットル通過空気量演算部４３で読込まれる。推定スロットル通過空気量演算部４３では、実圧力比φｒとスロットル上流圧力Ｐｃとスロットル開口面積ＴＡと外気温センサ２３で検出した外気温Ｔ[Ｋ]とに基づき、スロットル弁５ａを通過する空気量（第１の推定通過流量としての推定スロットル通過空気量）Ｇａｔ[Kg/sec]を推定する。尚、本実施形態では、外気温センサ２３で検出した外気温を吸気温度Ｔ[Ｋ]としている。従って、以下においては、外気温センサ２３で検出した外気温を吸気温度Ｔ[Ｋ]と称する。

この推定スロットル通過空気量Ｇａｔは、次のオリフィスの式を用いて算出する。

ここで、ＫＡはスロットル有効開口断面積[m²]、Ｒは気体定数である。

この推定スロットル通過空気量Ｇａｔは、推定ＡＦＭ通過空気量演算部４４で読込まれる。推定ＡＦＭ通過空気量演算部４４では、推定スロットル通過空気量Ｇａｔを、後述する遅れフィルタ係数演算部４６で求める遅れフィルタ係数ＴGrで一次遅れフィルタ処理して、同時刻において吸入空気量センサ１６を通過する空気量（第２の推定通過流量としての推定ＡＦＭ通過空気量）Ｇａｍ[Kg/sec]を求める。
Ｇａｍ←｛１／（１＋ＴGr・ｓ）｝・Ｇａｔ

吸入空気量センサ１６はスロットル弁５ａの上流にあるため、スロットル弁５ａを通過した吸入空気量は、この吸入空気量センサ１６にて、ある遅れを有して検出されることになる。そのため、推定スロットル通過空気量Ｇａｔを、遅れフィルタ係数演算部４６で求める遅れフィルタ係数ＴGrで一次遅れフィルタ処理を行い、同時刻における吸入空気量センサ１６で検出される吸入空気量（ＡＦＭ通過空気量）を推定する。

ところで、吸入空気量センサ１６が、ホットワイヤ或いはホットフイルム等を用いた熱式センサである場合、これらの温度が変化するまでは、吸入空気量の変化が検出されず、実際の吸入空気量を検出するまでにある遅れを有している。この応答遅れは一次式で近似できるため、遅れフィルタ係数演算部４６では、上述した遅れフィルタ係数ＴGrに、吸入空気量センサ１６自体の応答遅れに対応する一次遅れ因子も加味している。

遅れフィルタ係数演算部４６で求める遅れフィルタ係数ＴGrは、空気量差演算部４５において算出される空気量差ΔＧに基づいて求められる。この空気量差ΔＧは、推定ＡＦＭ通過空気量演算部４４で設定する推定ＡＦＭ通過空気量Ｇａｍと、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａとの差（空気量差）から求める。すなわち、この空気量差ΔＧが、吸入空気量センサ１６自体の応答遅れと、スロットル弁５ａを通過した空気量が吸入空気量センサ１６で検出されるまでの伝達遅れとに起因していると考えられるからである。

図３に遅れフィルタ係数演算部４６の機能ブロック図を示す。遅れフィルタ係数演算部４６は、ＡＦＭ遅れフィルタ４６ａと増加時遅れフィルタ４６ｂと減少時遅れフィルタ４６ｃとを有している。

ＡＦＭ遅れフィルタ４６ａは、吸入空気量センサ１６を通過する空気量が変化してから、吸入空気量センサ１６の出力信号が変化するまでの応答遅れを示す時定数Ｔｂを有している（１／(１＋Ｔｂ・ｓ)）。又、増加時遅れフィルタ４６ｂは、増加する吸入空気量が吸入空気量センサ１６からスロットル弁５ａに達するまでの応答遅れを示す時定数Ｔｃを有している（１／(１＋Ｔｃ・ｓ)）。更に、減少時遅れフィルタ４６ｃは、減少する吸入空気量が吸入空気量センサ１６からスロットル弁５ａに達するまでの応答遅れを示す時定数Ｔｄを有している（１／(Ｔｄ・ｓ−１)）。

そして、この遅れフィルタ係数演算部４６において、空気量差ΔＧに基づき、推定スロットル通過空気量Ｇａｔを、一次遅れ処理するための遅れフィルタ係数ＴGrを逐次演算する。尚、この遅れフィルタ係数ＴGrは上述した推定ＡＦＭ通過空気量演算部４４にて読込まれる。

又、上述した空気量差演算部４５で算出した空気量差ΔＧは、進みフィルタ係数演算部４７においても読込まれる。進みフィルタ係数演算部４７では、空気量差ΔＧに基づき、進みフィルタ係数ＴGsを求める。この進みフィルタ係数ＴGsは、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａを一次進みフィルタ処理して、同時刻におけるスロットル通過空気量Ｇａｔｈを設定するための係数である。従って、進みフィルタ係数ＴGsは、上述した遅れフィルタ係数ＴGrの逆モデルの伝達関数となる。

図４に進みフィルタ係数演算部４７の機能ブロック図を示す。進みフィルタ係数演算部４７は、ＡＦＭ進みフィルタ４７ａと増加時進みフィルタ４７ｂと減少時進みフィルタ４７ｃとを有している。ＡＦＭ進みフィルタ４７ａは、吸入空気量センサ１６を通過する空気量が変化してから、吸入空気量センサ１６の出力信号が変化するまでの応答遅れモデルの逆モデルを示す時定数Ｔｂを有している（Ｔｂ・ｓ）。又、増加時遅れフィルタ４６ｂは、増加する吸入空気量が吸入空気量センサ１６からスロットル弁５ａに達するまでの応答遅れモデルの逆モデルを示す時定数Ｔｃを有している（Ｔｃ・ｓ)）。更に、減少時進みフィルタ４７ｃは、減少する吸入空気量が吸入空気量センサ１６からスロットル弁５ａに達するまでの応答遅れモデルの逆モデルを示す時定数Ｔｄを有している（Ｔｄ・ｓ−１）。

そして、この進みフィルタ係数演算部４７において、空気量差ΔＧに基づき、吸入空気量Ｑａを、一次進み処理するための進みフィルタ係数ＴGsを逐次演算する。

この進みフィルタ係数ＴGsは、スロットル通過空気量演算部４８で読込まれる。スロットル通過空気量演算部４８では、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａを、進みフィルタ係数ＴGsで、進みフィルタ処理して、同時刻においてスロットル弁５ａを通過する空気量（通過流量としてのスロットル通過空気量）Ｇａｔｈ[Kg/sec]を求める。
Ｇａｔｈ←（ＴGs・ｓ）・Ｑａ

スロットル弁５ａは、吸入空気量センサ１６の下流にあるため、スロットル弁５ａを通過した吸入空気量はある遅れを有して検出されることになる。そのため、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａを、進みフィルタ係数演算部４７で求める進みフィルタ係数ＴGsで進みフィルタ処理を行い、同時刻におけるスロットル通過空気量Ｇａｔｈを推定する。

ところで、上述した推定ＡＦＭ通過空気量演算部４４で求める推定ＡＦＭ通過空気量Ｇａｍは、当該推定ＡＦＭ通過空気量Ｇａｍと吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａとの差分である空気量差ΔＧに基づいて設定したフィルタ係数ＴGrで、推定スロットル通過空気量Ｇａｔを一次遅れフィルタ処理した値であるため、この推定ＡＦＭ通過空気量Ｇａｍは、遅れフィルタ係数ＴGrが逐次更新されることで、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａに追従して収束するような値に設定される。一方、上述したように、進みフィルタ係数演算部４７で求められる進みフィルタ係数ＴGsは、遅れフィルタ係数ＴGsの逆モデルの伝達関数として設定されるため、この進みフィルタ係数ＴGsにて、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａをフィルタ処理することで、精度の高いスロットル通過空気量Ｇａｔｈを求めることができる。

このスロットル通過空気量Ｇａｔｈは、例えば電子制御スロットルを動作させるスロットル制御装置に読込まれる。スロットル制御装置では、アクセルペダルの踏込み量等に基づいて設定される要求吸入空気量とスロットル通過空気量Ｇａｔｈとの差分から、スロットル通過空気量Ｇａｔｈを要求吸入空気量に近づけるための補正値を算出し、この補正値にて、スロットルセンサ１７で検出したスロットル開度θｔｈを補正して、目標スロットル開度を設定する。そして、この目標スロットル開度に、スロットルセンサ１７で検出したスロットル開度θｔｈが収束するように、スロットル弁５ａの開度をフィードバック制御する。

このように、本実施形態では、先ず、吸入管圧力センサ１８で検出した吸入管圧力Ｐｍと大気圧センサ２２で検出した大気圧との圧力比に基づいて推定スロットル通過空気量Ｇａｔを求め、この推定スロットル通過空気量Ｇａｔを一次遅れ処理して推定ＡＦＭ通過空気量Ｇａｍを求める。この一次遅れ処理する遅れフィルタ係数ＴGrは、推定ＡＦＭ通過空気量Ｇａｍと吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａとの差分である空気量差ΔＧに基づいて設定されるため、遅れフィルタ係数ＴGrには、吸入空気量センサ１６とスロットル弁５ａとの間の管路長による応答遅れに加え、吸入空気量センサ１６自体の応答遅れに対応する因子も加味される。

従って、この遅れフィルタ係数ＴGrの逆モデルの伝達関数である進みフィルタ係数ＴGsで、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａを進みフィルタ処理することで、この吸入空気量Ｑａに基づき、吸入空気量センサ１６自体の応答遅れをも考慮した、高い精度のスロットル通過空気量Ｇａｔｈを応答性良く推定することができる。その結果、吸入空気量センサ１６で検出した吸入空気量Ｑａが実際には変化しているにも拘わらず、吸入空気量センサ１６では、その変化が検出されていない場合であっても、スロットル通過空気量Ｇａｔｈが精度良く設定されるので、電子制御スロットル（ＥＴＣ）では、過渡時におけるスロットル開度θＴｈが過大補正、或いは過小補正等、過剰補正されてしまうことがなく、良好なスロットル制御性を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば流体ポンプを備える流路において、上流に流量検出手段が配設され、その下流に流量制御弁が配設されているものであれば適用することができる。

１…エンジン、
５ａ…スロットル弁、
６…吸気管、
１６…吸入空気量センサ、
１８…吸入管圧力センサ、
２２…大気圧センサ、
２３…外気温センサ、
２６…エンジン制御装置、
３１…空気量推定演算部、
４１…実圧力比演算部、
４２…スロットル開口面積演算部、
４３…推定スロットル通過空気量演算部、
４４…通過空気量演算部、
４５…空気量差演算部、
４６…フィルタ係数演算部、
４７…フィルタ係数演算部、
４８…スロットル通過空気量演算部、
ΔＧ…空気量差、
θｔｈ…スロットル開度、
φｒ…実圧力比、
Ｇａｍ…推定ＡＦＭ通過空気量、
Ｇａｔ…推定スロットル通過空気量、
Ｇａｔｈ…スロットル通過空気量、
Ｐｃ…スロットル上流圧力、
Ｐｍ…吸入管圧力、
Ｑａ…吸入空気量、
ＴGr…遅れフィルタ係数、
ＴGs…進みフィルタ係数、
ＴＡ…スロットル開口面積

特開２００４−２１１５９０号公報特開２００６−１９４１０７号公報

Claims

流路の上流に配設されて該流路を通過する流体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流量検出手段の下流側の前記流路に配設されて前記流路を流れる流体の流量を制御する流量制御手段と、
前記流量制御手段の上流側の流体圧力を検出する上流側圧力検出手段と、
前記流量制御手段の下流側の流体圧力を検出する下流側圧力検出手段と、
前記上流側圧力検出手段と前記下流側圧力検出手段とで各々検出した流体圧力に基づき前記流量制御手段を通過する流体の第１の推定通過流量を求める第１の推定通過流量演算手段と、
前記第１の推定通過流量演算手段で求めた第１の推定通過流量に基づき、前記流量検出手段で検出した流量が前記流量制御手段に到達するまでの応答遅れモデルを用いて前記流量検出手段を通過する流体の第２の推定通過流量を求める第２の推定通過流量演算手段と、
前記流量検出手段で検出した流体の流量に基づき、該流量が前記流量制御手段に到達するまでの応答遅れモデルの逆モデルを用いて前記流量制御手段を通過する通過流量を求める通過流量演算手段と
を備え、
前記応答遅れモデルと前記逆モデルとが、前記第２の推定通過流量演算手段で求めた第２の推定通過流量と前記流量検出手段で検出した流量との差分に基づいてそれぞれ設定されることを特徴とする流量推定装置。
前記流路はエンジンの吸気管、前記流体は吸入空気、前記流量制御手段はスロットル弁、前記上流側圧力検出手段は大気圧センサ、下流側圧力検出手段は吸入管圧力センサであり、
前記第１の推定通過流量演算手段は第１の推定通過流量を、前記大気圧センサで検出した大気圧と前記吸入管圧力センサで検出した吸入管圧力と前記スロットル弁の開度から設定したスロットル開口面積とに基づいて求める
ことを特徴とする請求項１記載の流量推定装置。