JP5277349B2 - 内燃機関の吸気パラメータ算出装置および吸気パラメータ算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気圧および吸入空気量などの、吸気通路内の空気の状態を表す吸気パラメータを算出する内燃機関の吸気パラメータ算出装置および吸気パラメータ算出方法に関する。

従来、内燃機関の吸気パラメータ算出装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この吸気パラメータ算出装置は、吸気パラメータとしての要求吸気圧Ｐを算出するものであり、エアフローメータ、吸気圧センサおよびスロットルセンサなどを備えている。この吸気パラメータ算出装置では、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａｃｃがスロットルセンサの検出信号に基づいて、実吸気量Ｇａｃｔがエアフローメータの検出信号に基づいて、実吸気圧Ｐａｃｔが吸気圧センサの検出信号に基づいてそれぞれ算出される。

さらに、アクセル開度Ａｃｃおよびエンジン回転数Ｎｅを用いて、要求軸トルクを算出し、これと要求吸気圧Ｐとの関係を定義した式（３）の吸気系モデルを用いて、要求吸気圧Ｐが算出される。この吸気系モデルは、気体の状態方程式から導出されたものであり、学習値Ｋｎを乗算係数として含んでいる。この学習値Ｋｎは、モデル化誤差を修正するためのものであり、その前回値とベース値Ｋｎｂａｓｅとのなまし演算（加重平均演算）によって算出される。このベース値Ｋｎｂａｓｅは、実吸気圧Ｐａｃｔと実吸気量Ｇａｃｔとの比を、吸気系モデルに基づいて算出した要求吸気圧Ｐと要求吸気量Ｇとの比で除算することにより算出される。

特開２００２−３０９９９３号公報

特許文献１の内燃機関のように、スロットル弁などの、吸気通路の開口面積を変更する吸気絞り弁が吸気通路に設けられている場合、吸気圧は、吸気通路の吸気絞り弁の下流側の圧力である関係上、吸気絞り弁の開度変化の影響を受けやすいという特性を有している。これに対して、特許文献１の吸気パラメータ算出装置の場合、要求吸気圧Ｐを、吸気絞り弁の開度を考慮することなく、気体の状態方程式から導出した吸気系モデルを用いて算出しているものに過ぎないので、算出精度が低いという問題がある。特に、過渡運転状態のように、吸気絞り弁の開度が変化しやすい条件下では、算出精度の低下度合が大きくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、吸気絞り弁が設けられている場合において、吸気パラメータを精度よく算出することができる内燃機関の吸気パラメータ算出装置および吸気パラメータ算出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、吸気通路６に設けられた吸気絞り弁（スロットル弁７ａ）によって吸気絞り弁を通過する空気量が通過空気量として変更される内燃機関３において、吸気通路６内の空気の状態を表す吸気パラメータ（通過空気量ＧＡＩＲＴＨ、吸入空気量ＧＡＩＲ、吸気圧ＰＢＡ）を算出する内燃機関３の吸気パラメータ算出装置１であって、吸気パラメータの基本値として基本吸気パラメータ（基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮ，基本吸入空気量ＧＡＩＲＮ，基本吸気圧ＰＢＡＮ）を算出する基本吸気パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６，９０，１１０，１４４，１７５）と、所定のモデリング手法によって導出された、吸気絞り弁の上流側おける吸気通路６内の圧力である上流側圧力（大気圧ＰＡ）と、吸気絞り弁の下流側における吸気通路６内の圧力である下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）と、吸気絞り弁の開度によって定まる開度関数値ＫＴＨと、通過空気量ＧＡＩＲＴＨとの関係を定義したモデル式［式（７），（１３），（２３）］を用いて、開度関数値の第１の算出値として第１開度関数値（モデル式値ＫＴＨＣＡＬ）を算出する第１開度関数値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１４，１０３，１２３，１５４，１８３）と、吸気絞り弁の開度（スロットル弁開度ＴＨ）と開度関数値ＫＴＨとの相関関係を表す相関関係モデル（図２）を用いて、開度関数値の第２の算出値として第２開度関数値（マップ値ＫＴＨ）を算出する第２開度関数値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１，１００，１２０，１５１，１８０）と、算出された第１開度関数値および算出された第２開度関数値の一方と他方との比である関数値比（関数値誤差ＫＴＨＥＲＲ）を用いて、補正値（補正係数ＫＴＨＣＯＲ、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲ、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）を算出する補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３，１００〜１０７，１２０〜１３１，１４２，１４６，１４７，１７２）と、算出された補正値で基本吸気パラメータを補正することにより、吸気パラメータ（通過空気量ＧＡＩＲＴＨ、吸入空気量ＧＡＩＲ、吸気圧ＰＢＡ）を算出する吸気パラメータ算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６，９１，１１１，１４４，１７５）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、第１開度関数値が、吸気絞り弁の上流側おける吸気通路内の圧力である上流側圧力と、吸気絞り弁の下流側における吸気通路内の圧力である下流側圧力と、吸気絞り弁の開度によって定まる開度関数値と、通過空気量との関係を定義したモデル式を用いて算出され、第２開度関数値が、吸気絞り弁の開度と開度関数値との相関関係を表す相関関係モデルを用いて算出され、算出された第１開度関数値および算出された第２開度関数値の一方と他方との比である関数値比を用いて、補正値が算出され、このように算出された補正値で基本吸気パラメータを補正することにより、吸気パラメータが算出される。この場合、第１および第２開度関数値はいずれも、吸気絞り弁の開度によって定まる関数値であるとともに、そのような２つの値の比を用いて算出した補正値で基本吸気パラメータを補正することにより、吸気パラメータが算出されるので、吸気絞り弁の開度状態を反映させながら、吸気パラメータを算出することができる。これに加えて、第１開度関数値および第２開度関数値の一方と他方との比である関数値比は、２つの開度関数値の間の差異、すなわちモデル式と相関関係モデルとの間の誤差を表すものとなるので、補正値を、そのような誤差を補正できるものとして算出することができる。以上により、過渡運転状態のように、吸気絞り弁の開度が変化しやすい条件下でも、吸気パラメータを従来よりも精度よく算出することができ、商品性を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置１において、基本吸気パラメータ算出手段は、基本吸気パラメータとして、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの基本値である基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮを算出する基本通過空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６，１４４，１７５）を有し、補正値算出手段は、補正値として、基本通過空気量を補正するための第１補正値（補正係数ＫＴＨＣＯＲ）を算出する第１補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３，１４２，１４６，１４７）を有し、吸気パラメータ算出手段は、算出された基本通過空気量を算出された第１補正値で補正することにより、吸気パラメータとして、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出する通過空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６，１４４，１７５）を有することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、基本吸気パラメータとして、通過空気量の基本値である基本通過空気量が算出され、補正値として、基本吸入空気量を補正するための第１補正値が算出され、算出された基本通過空気量を算出された第１補正値で補正することにより、吸気パラメータとして、通過空気量が算出されるので、吸気絞り弁の開度状態を反映させながら、通過空気量を算出することができる。これに加え、第１補正値が、モデル式と相関関係モデルとの間の誤差を補正できるものとして算出されるので、通過空気量を、そのような誤差が補正された値として算出することができる。以上により、通過空気量を精度よく算出することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置１において、第１補正値算出手段は、関数値比を誤差と見なしたときの、誤差と吸気絞り弁の開度との関係を定義した誤差モデル式（８）のモデルパラメータＡを、オンボードで同定するオンボード同定手段（ＥＣＵ２、ステップ１７，４０〜５３，１５７）を有し、オンボードで同定されたモデルパラメータＡおよび誤差モデル式を用いて、第１補正値を算出することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、関数値比を誤差と見なしたときの、誤差と吸気絞り弁の開度との関係を定義した誤差モデル式のモデルパラメータが、オンボードで同定され、オンボードで同定されたモデルパラメータおよび誤差モデル式を用いて、第１補正値が算出されるので、吸気絞り弁における経年変化および個体間のばらつきなどに起因して、誤差モデル式が誤差と吸気絞り弁の開度との間の実際の関係から乖離した場合、すなわちモデル化誤差を生じた場合でも、オンボード同定されたモデルパラメータを用いることによって、そのようなモデル化誤差を迅速に補償でき、誤差モデル式を誤差と吸気絞り弁の開度との実際の関係に迅速に適合させることができる。それにより、補正値による補正精度を向上させることができ、通過空気量の算出精度を向上させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置１において、オンボード同定手段は、吸気絞り弁の開度を複数の領域に区分したときの複数の領域に対応して複数の重みをそれぞれ設定するとともに、複数の重みによる重み付け処理を適用した同定演算アルゴリズム［式（１６）〜（１８）］により、モデルパラメータＡの同定値を算出し、複数の重みは互いに同じ値に設定されていることを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、吸気絞り弁の開度を複数の領域に区分したときの複数の領域の各々に対応して複数の重みがそれぞれ設定されるとともに、複数の重みによる重み付け処理を適用した同定演算アルゴリズムにより、モデルパラメータの同定値が算出される。そして、複数の重みは、互いに同じ値に設定されているので、オンボード同定演算中、吸気絞り弁の開度が複数の領域のいずれかに一時的に偏り、その領域に対応する演算結果が他の領域の演算結果よりも一時的に非常に多い状態となったときでも、モデルパラメータの同定値を、そのように偏った演算結果が反映されるのを抑制しながら適切に算出することができ、良好な算出精度を確保することができる。それにより、通過空気量の算出精度をさらに向上させることができる。

請求項５に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、オンボード同定手段は、吸気絞り弁の開度を複数の領域に区分したときの複数の領域に対応して複数の重みをそれぞれ設定するとともに、複数の重み（重み係数Ｋ１〜ＫＧ４）による重み付け処理を適用した同定演算アルゴリズム［式（１８），（２７），（２８）］により、モデルパラメータＡの同定値を算出し、複数の重みは、吸気絞り弁の開度がより小さい領域の重みほど、より大きくなるように設定されていることを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、吸気絞り弁の開度を複数の領域に区分したときの複数の領域の各々に対応して複数の重みがそれぞれ設定されるとともに、複数の重みによる重み付け処理を適用した同定演算アルゴリズムにより、モデルパラメータの同定値が算出される。そして、複数の重みは、吸気絞り弁の開度がより小さい領域の重みほど、より大きくなるように設定されている。この場合、後述するように、通過空気量の算出誤差は、吸気絞り弁の開口面積の、標準品（基準品）の値に対するずれに起因して発生するものであり、そのずれの影響度合は、吸気絞り弁の開度が小さいほど、より大きくなる。したがって、複数の重みを、吸気絞り弁の開度がより小さい領域の重みほど、より大きくなるように設定することによって、吸気絞り弁の開口面積の、標準品の値に対するずれの影響度合を反映させながら、モデルパラメータの同定値を算出することができ、それにより、第１補正値の算出精度をさらに向上させることができる。その結果、通過空気量の算出精度をさらに向上させることができる。

請求項６に係る発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置１において、内燃機関３は、車両の動力源として用いられ、第１補正値算出手段は、内燃機関３の始動時点から所定時間が経過していないこと、および内燃機関３の始動後における車両の総走行距離ＤＩＳＴが所定値ＤＬＥＡＲＮ未満であることの一方の条件が成立しているとき（ステップ１１，２０の判別結果がＹＥＳのとき）に、第１補正値の算出を実行することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、内燃機関の始動時点から所定時間が経過していないこと、および内燃機関の始動後における車両の総走行距離が所定値未満であることの一方の条件が成立しているときに、第１補正値の算出が実行される。この場合、後述するように、通過空気量の算出誤差は、吸気絞り弁の開口面積の、標準品の値に対するずれに起因して発生するものであり、吸気絞り弁の開度が小さい低開度域での発生頻度が高いとともに、内燃機関の始動時点から所定時間が経過していないときや、内燃機関の始動後における車両の総走行距離が所定値未満であるときには、吸気絞り弁の開度が低開度域で推移しやすい状態となる。以上により、第１補正値の算出を、通過空気量の算出誤差の発生しやすい領域でのみ実行することによって、その算出精度を高めることができる。

請求項７に係る発明は、請求項２ないし６のいずれかに記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、上流側圧力の推定値として推定上流側圧力（推定大気圧ＨＰＡ）を算出する推定上流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６１，６４）をさらに備え、第１開度関数値算出手段は、算出された推定上流側圧力およびモデル式を用いて、第１開度関数値を算出することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、算出された推定上流側圧力およびモデル式を用いて、第１開度関数値が算出されるので、上流側圧力の変化に起因して、第１補正値の算出精度が低下するのを回避することができ、良好な算出精度を確保することができる。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を検出する下流側圧力検出手段（ＥＣＵ２、吸気圧センサ２２）をさらに備え、推定上流側圧力算出手段は、推定上流側圧力を、内燃機関３を始動する際に下流側圧力検出手段によって検出された下流側圧力に設定する（ステップ６１）ことを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、推定上流側圧力が、内燃機関を始動する際に下流側圧力検出手段によって検出された下流側圧力に設定されるので、第１開度関数値がそのような下流側圧力を用いて算出されることになる。この場合、内燃機関の停止中は、吸気絞り弁の上流側と下流側の圧力がほぼ同一になるので、内燃機関を始動する際に下流側圧力検出手段によって検出された下流側圧力は、上流側圧力を適切に表すものとなる。それにより、上流側圧力を適切に表す下流側圧力を用いて第１開度関数値を精度よく算出することができる。これに加えて、内燃機関の始動後、上流側圧力の変動が生じた場合でも、その影響を回避することができ、それにより、第１開度関数値の算出精度をさらに向上させることができる。

請求項９に係る発明は、請求項７または８に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置において、吸気通路６の吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、吸気通路６内を流れる空気量である吸入空気量ＧＡＩＲを表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段（エアフローセンサ２０）と、吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、吸入空気量ＧＡＩＲを算出する吸入空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ９０，９１）と、をさらに備え、推定上流側圧力算出手段は、第１補正値（補正係数ＫＴＨＣＯＲ）およびモデル式を用いて、通過空気量の推定値である推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨを算出するとともに、推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨと算出された吸入空気量ＧＡＩＲとの比較結果（空気量偏差ＤＧＡＩＲ）に基づいて、推定上流側圧力（推定大気圧ＨＰＡ）を更新する（ステップ７３〜８３）ことを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、吸入空気量検出手段の検出結果に基づいて算出された吸入空気量と、推定通過空気量との比較結果に基づいて、推定上流側圧力が更新される。この推定通過空気量は、第１補正値およびモデル式を用いて算出されるので、その算出結果において、前述したモデル化誤差を補償しながら、高い算出精度を確保することができる。したがって、そのような推定通過空気量と吸入空気量との比較結果に基づいて、推定上流側圧力を更新することによって、推定上流側圧力の更新精度すなわち推定上流側圧力の算出精度を向上させることができる。

請求項１０に係る発明は、請求項２に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、第１補正値算出手段は、関数値比および第１補正値の一方の値の相加平均値を、吸気絞り弁の開度の所定間隔（１゜）ごとの値に対応して算出する相加平均値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１８６）と、算出された相加平均値を、記憶用値として吸気絞り弁の開度の所定間隔ごとの値に対応して記憶する記憶手段（ＥＣＵ２、ステップ１８６）と、を有し、吸気絞り弁の開度に応じて記憶手段から読み出した記憶用値を、一方の値として用いることを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、関数値比および第１補正値の一方の値の相加平均値が、吸気絞り弁の開度の所定間隔ごとの値に対応して算出され、算出された相加平均値が記憶用値として吸気絞り弁の開度の所定間隔ごとの値に対応して記憶されるとともに、吸気絞り弁の開度に応じて記憶手段から読み出した記憶用値が、一方の値として用いられる。この場合、記憶用値は、関数値比または第１補正値の相加平均値であるので、相加平均演算が進行するほど、その算出精度を高めることができる。これに加えて、記憶用値が吸気絞り弁の開度の所定間隔ごとの値に対応して記憶されるので、その所定間隔が小さいほど、記憶用値の算出精度を高めることができる。したがって、そのような記憶用値を関数値比または第１補正値として用いることにより、通過空気量が算出されるので、演算の進行に伴い、通過空気量の算出精度を向上させることができる。これに加えて、所定間隔を小さく設定することによって、その算出精度をさらに向上させることができる。

請求項１１に係る発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、吸気通路６の吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、吸気通路６内を流れる空気量である吸入空気量ＧＡＩＲを表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段（エアフローセンサ２０）と、上流側圧力（大気圧ＰＡ）を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段（大気圧センサ２４）と、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段（吸気圧センサ２２）と、上流側圧力検出手段および下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力と上流側圧力との比である圧力比Ｒ＿Ｐを算出する圧力比算出手段（ＥＣＵ２）と、吸気絞り弁の開度として弁開度（スロットル弁開度ＴＨ）を検出する弁開度検出手段（ＥＣＵ２、スロットル弁開度センサ２１）と、をさらに備え、基本吸気パラメータ算出手段は、基本吸気パラメータとして、吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、吸入空気量ＧＡＩＲの基本値である基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを算出する基本吸入空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ９０）をさらに有し、補正値算出手段は、補正値として、検出された弁開度が所定開度ＴＨＢ以上でかつ算出された圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ未満のときに、基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを補正するための第２補正値（補正係数ＫＡＦＭＥＲＲ）を算出する第２補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１００〜１０７）をさらに有し、吸気パラメータ算出手段は、算出された第２補正値（補正係数ＫＡＦＭＥＲＲ）で基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを補正することにより、吸気パラメータとして、吸入空気量ＧＡＩＲを算出する吸入空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ９１）をさらに有し、第１開度関数値算出手段は、通過空気量として吸入空気量ＧＡＩＲを用いて、第１開度関数値を算出することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、基本吸気パラメータとして、吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、吸入空気量の基本値である基本吸入空気量が算出され、補正値として、検出された弁開度が所定開度以上でかつ算出された圧力比が臨界圧力比未満のときに、基本吸入空気量を補正するための第２補正値が算出され、算出された第２補正値で基本吸入空気量を補正することにより、吸気パラメータとして、吸入空気量が算出される。この吸気パラメータ算出装置のように、上流側圧力と、下流側圧力と、開度関数値と、通過空気量すなわち吸入空気量との関係を定義したモデル式を用いて、第１開度関数値を算出し、さらに、関数値比を算出した場合、関数値比が表す、モデル式と相関関係モデルとの間の誤差は、弁開度が所定開度以上でかつ算出された圧力比が臨界圧力比未満の領域では、吸入空気量検出手段の検出結果に含まれる誤差に起因して発生することが、本出願人の実験により確認されている。したがって、そのような領域において、吸入空気量検出手段の検出結果に基づいて算出した基本吸入空気量を、モデル式と相関関係モデルとの間の誤差を補正できる第２補正値を用いて補正することにより、吸入空気量を精度よく算出することができる。

請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、基本吸気パラメータ算出手段は、下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、基本吸気パラメータとして、下流側圧力の基本値である基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を算出する基本下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１０）をさらに有し、補正値算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、補正値として、基本下流側圧力を補正するための第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）を算出する第３補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２０〜１３１）をさらに有し、吸気パラメータ算出手段は、算出された第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）で基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を補正することにより、吸気パラメータとして、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を算出する下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１１）をさらに有することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、基本吸気パラメータとして、下流側圧力の基本値である基本下流側圧力が算出され、圧力比が臨界圧力比以上のときに、補正値として、基本下流側圧力を補正するための第３補正値が算出され、算出された第３補正値で基本下流側圧力を補正することにより、吸気パラメータとして、下流側圧力が算出される。この吸気パラメータ算出装置のように、上流側圧力と、下流側圧力と、開度関数値と、通過空気量との関係を定義したモデル式を用いて、第１開度関数値を算出し、さらに、関数値比を算出した場合、関数値比が表す、モデル式と相関関係モデルとの間の誤差は、圧力比が臨界圧力比以上の領域では、下流側圧力検出手段の検出結果に含まれる誤差に起因して発生することが、本出願人の実験により確認されている。したがって、そのような領域において、下流側圧力検出手段の検出結果に基づいて算出した基本下流側圧力を、モデル式と相関関係モデルとの間の誤差を補正できる第３補正値を用いて補正することにより、下流側圧力を精度よく算出することができる。

請求項１３に係る発明は、請求項２に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、吸気通路６の吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、吸気通路６内を流れる空気量である吸入空気量ＧＡＩＲを表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段（エアフローセンサ２０）と、上流側圧力（大気圧ＰＡ）を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段（大気圧センサ２４）と、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段（吸気圧センサ２２）と、上流側圧力検出手段および下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力と上流側圧力との比である圧力比Ｒ＿Ｐを算出する圧力比算出手段（ＥＣＵ２）と、吸気絞り弁の開度として弁開度（スロットル弁開度ＴＨ）を検出する弁開度検出手段（ＥＣＵ２、スロットル弁開度センサ２１）と、をさらに備え、基本吸気パラメータ算出手段は、算出された圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、基本吸気パラメータとして、下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力の基本値である基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を算出する基本下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１０）をさらに有し、補正値算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、補正値として、基本下流側圧力を補正するための第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）を算出する第３補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２０〜１３１）をさらに有し、吸気パラメータ算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、算出された第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）で基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を補正することにより、吸気パラメータとして、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を算出する下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１１）をさらに有することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、請求項１２に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。

請求項１４に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、吸気通路６の吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、吸気通路６内を流れる空気量である吸入空気量ＧＡＩＲを表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段（エアフローセンサ２０）と、上流側圧力（大気圧ＰＡ）を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段（大気圧センサ２４）と、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段（吸気圧センサ２２）と、上流側圧力検出手段および下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力と上流側圧力との比である圧力比Ｒ＿Ｐを算出する圧力比算出手段（ＥＣＵ２）と、吸気絞り弁の開度として弁開度（スロットル弁開度ＴＨ）を検出する弁開度検出手段（ＥＣＵ２、スロットル弁開度センサ２１）と、をさらに備え、基本吸気パラメータ算出手段は、基本吸気パラメータとして、吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、吸入空気量ＧＡＩＲの基本値である基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを算出する基本吸入空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ９０）をさらに有し、補正値算出手段は、補正値として、検出された弁開度が所定開度ＴＨＢ以上でかつ算出された圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ未満のときに、基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを補正するための第２補正値（補正係数ＫＡＦＭＥＲＲ）を算出する第２補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１００〜１０７）をさらに有し、吸気パラメータ算出手段は、算出された第２補正値（補正係数ＫＡＦＭＥＲＲ）で基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを補正することにより、吸気パラメータとして、吸入空気量ＧＡＩＲを算出する吸入空気量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ９１）をさらに有し、第１開度関数値算出手段は、通過空気量として吸入空気量ＧＡＩＲを用いて、第１開度関数値を算出することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、請求項１１に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。

請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、基本吸気パラメータ算出手段は、算出された圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、基本吸気パラメータとして、下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力の基本値である基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を算出する基本下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１０）をさらに有し、補正値算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、補正値として、基本下流側圧力を補正するための第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）を算出する第３補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２０〜１３１）をさらに有し、吸気パラメータ算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、算出された第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）で基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を補正することにより、吸気パラメータとして、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を算出する下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１１）をさらに有することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、請求項１２，１３と同様の作用効果を得ることができる。

請求項１６に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の吸気パラメータ算出装置において、上流側圧力（大気圧ＰＡ）を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段（大気圧センサ２４）と、上流側圧力検出手段の検出結果に基づき、上流側圧力（大気圧ＰＡ）を算出する上流側圧力算出手段（ＥＣＵ２）と、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段（吸気圧センサ２２）と、上流側圧力検出手段および下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力と上流側圧力との比である圧力比Ｒ＿Ｐを算出する圧力比算出手段（ＥＣＵ２）と、をさらに備え、基本吸気パラメータ算出手段は、算出された圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、基本吸気パラメータとして、下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、下流側圧力の基本値である基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を算出する基本下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１０）をさらに有し、をさらに備え、補正値算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、補正値として、基本下流側圧力を補正するための第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）を算出する第３補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２０〜１３１）をさらに有し、吸気パラメータ算出手段は、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上のときに、算出された第３補正値（補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）で基本下流側圧力（基本吸気圧ＰＢＡＮ）を補正することにより、吸気パラメータとして、下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）を算出する下流側圧力算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１１１）をさらに有することを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出装置によれば、請求項１２，１３，１５と同様の作用効果を得ることができる。

請求項１７に係る発明は、吸気通路６に設けられた吸気絞り弁（スロットル弁７ａ）によって吸気絞り弁を通過する空気量が通過空気量として変更される内燃機関３において、吸気通路６内の空気の状態を表す吸気パラメータ（通過空気量ＧＡＩＲＴＨ、吸入空気量ＧＡＩＲ、吸気圧ＰＢＡ）を算出する内燃機関３の吸気パラメータ算出方法であって、吸気パラメータの基本値として基本吸気パラメータ（基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮ，基本吸入空気量ＧＡＩＲＮ，基本吸気圧ＰＢＡＮ）を算出し（ステップ６，９０，１１０，１４４，１７５）、所定のモデリング手法によって導出された、吸気絞り弁の上流側おける吸気通路６内の圧力である上流側圧力（大気圧ＰＡ）と、吸気絞り弁の下流側における吸気通路６内の圧力である下流側圧力（吸気圧ＰＢＡ）と、吸気絞り弁の開度によって定まる開度関数値ＫＴＨと、通過空気量ＧＡＩＲＴＨとの関係を定義したモデル式［式（７），（１３），（２３）］を用いて、開度関数値の第１の算出値として第１開度関数値（モデル式値ＫＴＨＣＡＬ）を算出し（ステップ１１，１０３，１２３，１５４，１８３）、吸気絞り弁の開度（スロットル弁開度ＴＨ）と開度関数値ＫＴＨとの相関関係を表す相関関係モデル（図２）を用いて、開度関数値の第２の算出値として第２開度関数値（マップ値ＫＴＨ）を算出し（ステップ１１，１００，１２０，１５１，１８０）、算出された第１開度関数値および算出された第２開度関数値の一方と他方との比である関数値比（関数値誤差ＫＴＨＥＲＲ）を用いて、補正値（補正係数ＫＴＨＣＯＲ、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲ、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）を算出し（ステップ３，１００〜１０７，１２０〜１３１，１４２，１４６，１４７，１７２）、算出された補正値で基本吸気パラメータを補正することにより、吸気パラメータ（通過空気量ＧＡＩＲＴＨ、吸入空気量ＧＡＩＲ、吸気圧ＰＢＡ）を算出する（ステップ６，９１，１１１，１４４，１７５）ことを特徴とする。

この内燃機関の吸気パラメータ算出方法によれば、請求項１の内燃機関の吸気パラメータ算出装置と同様の作用効果を得ることができる。

本願発明の第１実施形態に係る吸気パラメータ算出装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成図である。 開度関数値ＫＴＨの算出に用いるマップの一例を示す図である。 誤差モデル式として、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲとスロットル弁開度ＴＨとの関係を定義した２次式を用いた場合の演算結果例を示す図である。 第１実施形態の誤差モデル式を用いた場合の演算結果例を示す図である。 通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理を示すフローチャートである。 流量関数値ＦＰＢＡＰＡの算出に用いるマップの一例を示す図である。 モデルパラメータ学習処理を示すフローチャートである。 学習条件判定処理を示すフローチャートである。 モデルパラメータＡの同定演算処理を示すフローチャートである。 吸気パラメータ算出装置による同定演算処理結果の一例を示す図である。 同定演算処理結果の比較例を示す図である。 大気圧推定処理を示すフローチャートである。 推定大気圧ＨＰＡの算出処理を示すフローチャートである。 回転補正係数ＫＴＨＮＥの算出に用いるマップの一例を示す図である。 補正項ＣＯＲＨＰＡの算出に用いるマップの一例を示す図である。 吸入空気量ＧＡＩＲの算出処理を示すフローチャートである。 基本吸入空気量ＧＡＩＲＮの算出に用いるマップの一例を示す図である。 補正係数ＫＡＦＭＥＲＲの算出処理を示すフローチャートである。 吸気圧ＰＢＡの算出処理を示すフローチャートである。 補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲの算出に用いるマップの一例を示す図である。 圧力比の補正演算用値Ｒ＿ＰＣＯＲの算出に用いるマップの一例を示す図である。 第２実施形態の通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理を示すフローチャートである。 第２実施形態のモデルパラメータ学習処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理を示すフローチャートである。 誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲの算出に用いるマップの一例を示す図である。 マップ更新処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の吸気パラメータ算出装置について説明する。図１に示すように、第１実施形態の吸気パラメータ算出装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、後述するように、吸気パラメータとして、通過空気量ＧＡＩＲＴＨ、吸入空気量ＧＡＩＲおよび吸気圧ＰＢＡを算出する。

エンジン３は、図示しない車両に搭載されたガソリンエンジンタイプのものであり、このエンジン３には、燃料噴射弁４および点火プラグ５が気筒ごとに取り付けられている。この燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、その開弁時間および開弁タイミングがＥＣＵ２によって制御され、それにより、燃料噴射制御が実行される。

また、点火プラグ５も、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２によって、点火時期に応じたタイミングで燃焼室内の混合気を燃焼させるように、放電状態が制御される。すなわち、点火時期制御が実行される。

エンジン３の吸気通路６には、上流側から順に、エアフローセンサ２０、スロットル弁機構７、スロットル弁開度センサ２１および吸気圧センサ２２が設けられている。このエアフローセンサ２０は、吸気通路６のエアフローセンサ２０付近を流れる空気の流量（以下「吸入空気量」という）を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、後述するように、このエアフローセンサ２０の検出信号に基づいて、吸入空気量ＧＡＩＲを算出する。この吸入空気量ＧＡＩＲは、質量流量として算出される。なお、本実施形態では、エアフローセンサ２０が吸入空気量検出手段に相当する。

スロットル弁機構７は、スロットル弁７ａおよびこれを開閉駆動するＴＨアクチュエータ７ｂなどを備えている。スロットル弁７ａは、吸気通路６の途中に回動自在に設けられており、当該回動に伴う開度の変化によりスロットル弁７ａを通過する空気量を変化させる。ＴＨアクチュエータ７ｂは、ＥＣＵ２に接続されたモータにギヤ機構（いずれも図示せず）を組み合わせたものであり、ＥＣＵ２からの制御入力信号によって制御されることにより、スロットル弁７ａの開度を変化させる。

また、スロットル弁開度センサ２１は、例えばポテンショメータなどで構成されており、スロットル弁７ａの開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨを検出して、それを表す検出信号を、ＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このスロットル弁開度センサ２１の検出信号に基づいて、スロットル弁開度ＴＨを算出する。このスロットル弁開度ＴＨは、角度（゜）として算出される。なお、本実施形態では、スロットル弁７ａが吸気絞り弁に、スロットル弁開度ＴＨが弁開度に、スロットル弁開度センサ２１が弁開度検出手段にそれぞれ相当する。

さらに、吸気圧センサ２２は、吸気通路６のスロットル弁７ａよりも下流側のサージタンクの部分に配置されており、吸気通路６内の圧力（以下「吸気圧」という）を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、後述するように、この吸気圧センサ２２の検出信号に基づいて、吸気圧ＰＢＡを算出する。この吸気圧ＰＢＡは絶対圧として算出される。なお、本実施形態では、吸気圧センサ２２が下流側圧力検出手段に相当し、吸気圧ＰＢＡが下流側圧力に相当する。

一方、ＥＣＵ２には、吸気温センサ２３、大気圧センサ２４、クランク角センサ２５および４つの車輪速度センサ２６（１つのみ図示）がそれぞれ電気的に接続されている。これらの吸気温センサ２３および大気圧センサ２４はそれぞれ、吸気通路６内の空気の温度（以下「吸気温」という）および大気の圧力（以下「大気圧」という）を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

ＥＣＵ２は、これらの吸気温センサ２３および大気圧センサ２４の検出信号に基づき、吸気温ＴＡおよび大気圧ＰＡをそれぞれ算出する。この吸気温ＴＡは絶対温度として、大気圧ＰＡは絶対圧としてそれぞれ算出される。なお、本実施形態では、大気圧センサ２４が上流側圧力検出手段に、大気圧ＰＡが上流側圧力にそれぞれ相当する。

また、クランク角センサ２５は、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されており、図示しないクランクシャフトの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば２゜）毎に１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、各気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角毎に１パルスが出力される。

さらに、４つの車輪速センサ２６の各々は、対応する車輪の回転速度を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの車輪速センサの検出信号に基づいて、車速ＶＰや、エンジン始動後の総走行距離ＤＩＳＴなどを算出する。

一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、以上の各種のセンサ２０〜２６の検出信号などに基づいて、エンジン回転数ＮＥなどの、エンジン３の運転状態を表す各種の運転状態パラメータを算出するとともに、以下に述べるように、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理、吸入空気量ＧＡＩＲの算出処理および吸気圧ＰＢＡの算出処理などの各種の算出処理を実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、基本吸気パラメータ算出手段、第１開度関数値算出手段、第２開度関数値算出手段、補正値算出手段、吸気パラメータ算出手段、基本通過空気量算出手段、第１補正値算出手段、通過空気量算出手段、オンボード同定手段、推定上流側圧力算出手段、下流側圧力検出手段、圧力比算出手段、弁開度検出手段、基本吸入空気量算出手段、第２補正値算出手段、吸入空気量算出手段、基本下流側圧力算出手段、第３補正値算出手段、および下流側圧力算出手段に相当する。

以下、本実施形態における通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出手法の原理について説明する。本実施形態のエンジン３の場合、スロットル弁７ａが吸気通路６に設けられているので、このスロットル弁７ａを通過する空気（以下「通過空気」という）を圧縮性流体かつ断熱流であると見なしかつスロットル弁７ａをノズルと見なしてモデリングすると、下式（１）に示すモデル式が得られる。

上式（１）において、ｕは通過空気の流速を、Ｐ₁，Ｐ₂はスロットル弁７ａの上流側および下流側圧力を、ρ₁はスロットル弁７ａの上流側の吸入空気の密度を、κは吸入空気の比熱比をそれぞれ表している。

次に、通過空気の流量をＧ、スロットル弁７ａの開口面積をＡｔｈ、スロットル弁７ａの流量係数をＣｄ、空気の温度をＴ、空気のガス定数をＲとし、連続の式および気体の状態方程式を適用して変形すると、下式（２）が得られる。

ここで、上式（２）の圧力比Ｐ₂／Ｐ₁の項を流量関数値Ψとして下式（３）のように定義し、これを用いて上式（２）を書き換えると、下式（４）が得られる。

上式（４）において、開口面積Ａｔｈおよび流量係数Ｃｄはいずれも、スロットル弁開度ＴＨによって決まる関数であるので、値Ｃｄ・Ａｔｈを開度関数値ＫＴＨ（＝Ｃｄ・Ａｔｈ）と定義し、これを用いて上式（４）を書き換えると、下式（５）が得られる。

上式（５）において、スロットル弁７ａの上流側における圧力損失を無視し、上流側圧力Ｐ₁を大気圧ＰＡに置き換え、流量Ｇを通過空気量ＧＡＩＲＴＨに、温度Ｔを吸気温ＴＡにそれぞれ置き換えるとともに、流量関数値ΨをＦＰＢＡＰＡ、気体定数Ｒの平方根をＲＧＡＳ（＝Ｒ^1/2）、吸気温ＴＡの平方根をＲＴＴＡ（＝ＴＡ^1/2）とそれぞれ表記すると、下式（６）に示すモデル式が得られる。なお、下式（６）のＫＣは、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの単位を（ｇ／ｓｅｃ）に変換するための変換係数である。

上式（６）において、流量関数値ＦＰＢＡＰＡは、吸気圧ＰＢＡと大気圧ＰＡとの比である圧力比Ｒ＿Ｐ（＝ＰＢＡ／ＰＡ）によって決まる値であるので、後述するように、圧力比Ｒ＿Ｐに応じて、マップを検索することにより算出される。また、上式（６）をＫＴＨについて整理するとともに、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを吸入空気量ＧＡＩＲに置き換えると、下式（７）が得られる。

ここで、開度関数値ＫＴＨは、スロットル弁開度ＴＨによって決まる関数値であり、この開度関数値ＫＴＨとスロットル弁開度ＴＨとの実際の関係を測定し、マップを作成した場合（すなわちオフラインで同定した場合）、図２に示すものが得られる。上記式（７）によって算出した開度関数値をモデル式値ＫＴＨＣＡＬとし、図２のマップ検索により算出した開度関数値をマップ値ＫＴＨとするとともに、モデル式値ＫＴＨＣＡＬとマップ値ＫＴＨとの比を値ＫＴＨＥＲＲ（＝ＫＴＨＣＡＬ／ＫＴＨ）とした場合、ＫＴＨＥＲＲ＝１のときには、ＫＴＨ＝ＫＴＨＣＡＬとなり、モデル式（６）のモデル化誤差がないことになる。一方、値ＫＴＨＥＲＲが値１に対して乖離している場合、その乖離度合が大きいほど、マップ値ＫＴＨに対するモデル式値ＫＴＨＣＡＬの乖離度合が大きいことになり、前述したモデル式（６）のモデル化誤差が大きいことになる。

以上のように、値ＫＴＨＥＲＲはモデル式（６）のモデル化誤差を表すものであり、以下の説明では、値ＫＴＨＥＲＲを「関数値誤差ＫＴＨＥＲＲ」という。なお、本実施形態では、図２のマップが相関関係モデルに、モデル式値ＫＴＨＣＡＬが第１開度関数値に、マップ値ＫＴＨが第２開度関数値に、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが関数値比にそれぞれ相当する。

この関数値誤差ＫＴＨＥＲＲは、主に、標準品（基準品）に対するスロットル弁７ａの開口面積のずれに起因して発生する。このずれは、標準品に基づいて設定されたマップ値ＫＴＨに対する実製品のずれであり、例えば、スロットルボア径の精度ばらつきや、スロットルボアに付着したカーボンなどの異物に起因して発生するものである。以下の説明では、このずれを「第１誤差」という。また、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの算出において、エアフローセンサ２０および吸気圧センサ２２の検出信号を用いている関係上、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲは、エアフローセンサ２０の検出誤差（以下「第２誤差」という）や、吸気圧センサ２２の検出誤差（以下「第３誤差」という）に起因しても発生する。

この第１誤差の場合、スロットル弁開度ＴＨが大きくなるほど（すなわち、スロットル弁７ａの開口面積が大きくなるほど）、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲに対する影響は小さくなるので、スロットル弁開度ＴＨが所定開度ＴＨＢ以上となる領域では、第１誤差を無視することができる。なお、この所定開度ＴＨＢは、実験的に求めることも可能であるとともに、スロットル弁７ａの開口面積の許容誤差に基づいて演算することも可能である。また、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ未満の場合、流量関数値ＦＰＢＡＰＡは一定値となるので、Ｒ＿Ｐ＜Ｒ＿ＣＲＩＴの領域では、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲは吸気圧センサ２２の検出誤差の影響を受けなくなる。したがって、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴとなるスロットル弁開度ＴＨをＴＨ＿ＣＲＩＴとすると、ＴＨ＜ＴＨ＿ＣＲＩＴの領域（すなわちＲ＿Ｐ＜Ｒ＿ＣＲＩＴの領域）では、第３誤差を無視することができる。その結果、ＴＨＢ≦ＴＨ＜ＴＨ＿ＣＲＩＴの領域（すなわちＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿Ｐ＜Ｒ＿ＣＲＩＴが成立する領域）では、第１誤差および第３誤差を無視することができるので、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲによって第２誤差を特定することが可能となる。

以上の理由により、本実施形態の場合、後述するように、ＴＨ＜ＴＨＢの領域では、第１誤差を補償（補正）するために、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いて、基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮ補正用の補正係数ＫＴＨＣＯＲが算出され、ＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿Ｐ＜Ｒ＿ＣＲＩＴの領域では、第２誤差を補償するために、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いて、基本吸入空気量ＧＡＩＲＮ補正用の補正係数ＫＡＦＭＥＲＲが算出され、ＴＨ＿ＣＲＩＴ≦ＴＨの領域（すなわちＲ＿ＣＲＩＴ≦Ｒ＿Ｐの領域）では、第３誤差を補償するために、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いて、基本吸気圧ＰＢＡＮ補正用の補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲが算出される。

以下、上述した第１誤差を補償しながら、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出する手法について説明する。まず、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲから値１を減算した値を誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ（＝ＫＴＨＥＲＲ−１）とする。この場合、前述したように、値ＫＴＨＥＲＲが値１に対して乖離している度合がモデル化誤差を表すので、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲは、モデル化誤差を表すものとなり、誤差モデル式を、下式（８）のように定義する。なお、この誤差モデル式（８）を用いた理由については後述する。

この誤差モデル式（８）のＡはモデルパラメータであり、このモデルパラメータＡをオンボード同定する演算手法として、最小２乗法を用いた場合、モデルパラメータＡの同定演算式として、下式（９）が得られる。

なお、後述するように、モデルパラメータＡの実際の演算では、上式（９）に基づき、スロットル弁開度ＴＨのサンプリング領域が偏った場合でも、モデルパラメータＡの同定結果における算出精度の低下を回避できるような演算手法が用いられる。

次に、同定したモデルパラメータＡを用いて、前述した（８）により、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを算出した後、下式（１０）により、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲを算出する。

上式（１０）に示すように、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲは、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲと値１との和、すなわち関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの逆数に相当する値として算出される。これは以下の理由による。すなわち、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲがモデル式値ＫＴＨＣＡＬとマップ値ＫＴＨとの比である以上、例えば、ＫＴＨＥＲＲ＞１の場合、言い換えればモデル式値ＫＴＨＣＡＬがマップ値ＫＴＨを上回っている場合には、その上回っている分を補正するために、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲで通過空気量ＧＡＩＲＴＨを除算すればよいことになる。一方、ＫＴＨＥＲＲ＜１の場合、すなわちモデル式値ＫＴＨＣＡＬがマップ値ＫＴＨを下回っている場合には、その下回っている分を補正するために、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲで通過空気量ＧＡＩＲＴＨを除算すればよいことになる。これに対して、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲは、後述するように乗算係数として用いられるので、モデル式値ＫＴＨＣＡＬがマップ値ＫＴＨに対して下回っている分または上回っている分を補正するために、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの逆数に相当する値として算出される。

そして、最終的に、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲを用いて、下式（１１），（１２）により、通過空気量ＧＡＩＲＴＨが算出される。

ここで、上式（１１）のＧＡＩＲＴＨＮは、基本通過空気量であり、ＨＰＡは、後述するように算出される推定大気圧である。この式（１１）は、前述した式（７）の通過空気量ＧＡＩＲＴＨを基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮに、大気圧ＰＡを推定大気圧ＨＰＡにそれぞれ置き換えたものに相当する。この式（１１）において、大気圧ＰＡに代えて、推定大気圧ＨＰＡを用いたのは、大気圧ＰＡの変動を回避しながら、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出精度を向上させるためである。上式（１２）に示すように、通過空気量ＧＡＩＲＴＨは、基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮを補正係数ＫＴＨＣＯＲで補正することにより算出される。なお、本実施形態では、基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮが基本吸気パラメータに相当し、補正係数ＫＴＨＣＯＲが補正値および第１補正値に相当する。

次に、前述した誤差モデル式（８）を用いた理由について説明する。まず、開度関数値ＫＴＨは、前述したように、開口面積Ａｔｈおよび流量係数Ｃｄの積であり、スロットル弁７ａの半径の２乗値との相関性が高い以上、誤差モデル式としては、誤差を従属変数とし、スロットル弁開度ＴＨを独立変数とする２次式を用いた方が、良好な算出精度が得られることになる。その場合、ＴＨＢ≦ＴＨの領域では、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲは、前述したように、スロットル弁開度ＴＨの算出誤差ではなく、吸入空気量ＧＡＩＲまたは吸気圧ＰＢＡの算出誤差に起因して発生する関係上、吸入空気量ＧＡＩＲおよび吸気圧ＰＢＡの算出誤差がない条件下では、図３に示すように、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲ＝１となるので、誤差モデル式のモデルパラメータＡを同定する必要がないことになる。

これに加えて、図３に示すように、誤差モデル式として、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを従属変数Ｙとし、スロットル弁開度ＴＨを独立変数Ｘとする２次式を用いた場合、その誤差モデル式は、Ｙ＝ａ・Ｘ²＋ｂ・Ｘ＋ｃ（ａ，ｂ，ｃはモデルパラメータ）の形式となることで、３つのモデルパラメータａ，ｂ，ｃを同定する必要が生じる。その結果、同定演算が複雑になり、演算負荷が高くなってしまう。なお、図３の黒丸は、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの制御タイミングごとの演算結果を示している。

これに対して、上記（８）式を用いた場合、図４に示すように、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを従属変数Ｙとし、ＴＨ−ＴＨＢを独立変数Ｘとすると、誤差モデル式がＹ＝Ａ・Ｘ²の形式となることで、１つのモデルパラメータＡのみを同定すればよくなり、それによって、同定演算も容易になり、その演算負荷を低減できることになる。以上の理由により、本実施形態では、誤差モデル式として式（８）が用いられる。なお、図４の黒丸は、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲの制御タイミングごとの演算結果を示している。

以下、図５を参照しながら、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理について説明する。この算出処理は、前述した算出手法によって通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごと（すなわち所定クランク角ごと）に実行される。なお、以下の説明では、算出された各種の値はすべてＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるものとするとともに、今回の制御タイミングにおいてＲＡＭから読み出す値すなわち前回の制御タイミングで算出された値を前回値という。

同図に示すように、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、スロットル弁開度ＴＨが所定開度ＴＨＢ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲによって通過空気量ＧＡＩＲＴＨを補正する必要があると判定して、ステップ２に進み、前述した式（８）により、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを算出する。

次いで、ステップ３で、前述した式（１０）により、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲを算出する。

一方、ステップ１の判別結果がＮＯのときには、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲによって通過空気量ＧＡＩＲＴＨを補正する必要がないと判定して、ステップ４に進み、誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲを値１に設定する。

以上のステップ３または４に続くステップ５で、圧力比Ｒ＿ＰＨに応じて、図６に示すマップを検索することにより、流量関数値ＦＰＢＡＰＡを算出する。この圧力比Ｒ＿ＰＨは、吸気圧ＰＢＡと前述した推定大気圧ＨＰＡとの比ＰＢＡ／ＨＰＡに相当する値である。この場合、圧力比Ｒ＿ＰＨを用いた理由は、前述した推定大気圧ＨＰＡを用いた理由と同じであり、推定大気圧ＨＰＡは、ＲＡＭ内に記憶されている、大気圧推定処理で算出された値を用いる。

次に、ステップ６に進み、前述した式（１１），（１２）により、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出する。この場合、吸気温ＴＡの平方根ＲＴＴＡおよび開度関数値ＫＴＨは、ＲＡＭ内に記憶されている、後述するモデルパラメータ学習処理において算出された値を用いる。以上のように、ステップ６で、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出した後、本処理を終了する。

なお、図５の算出処理で算出された通過空気量ＧＡＩＲＴＨは、ＥＣＵ２によって実行される各種の制御処理において用いられる。例えば、燃料噴射制御処理および点火時期制御処理において、過渡運転条件下で、燃料噴射量や点火時期を算出する際、後述するように算出された吸入空気量ＧＡＩＲを補正するのに用いられる。

以下、図７を参照しながら、モデルパラメータ学習処理について説明する。この処理は、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを反映させながら、誤差モデルのモデルパラメータＡの同定演算を行うもの、言い換えればモデルパラメータＡの同定値を学習するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。

同図に示すように、まず、ステップ１０で、学習条件フラグＦ＿ＬＥＡＲＮが「１」であるか否かを判別する。この学習条件フラグＦ＿ＬＥＡＲＮは、モデルパラメータＡの同定値の学習条件が成立しているか否かを表すものであり、その値は、図８に示す手法により設定される。

同図８に示すように、まず、ステップ２０で、エンジン始動後の車両の総走行距離ＤＩＳＴが所定値ＤＬＥＡＲＮ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、モデルパラメータＡの同定値の学習条件が成立していると判定して、ステップ２１に進み、それを表すために、学習条件フラグＦ＿ＬＥＡＲＮを「１」に設定する。その後、本処理を終了する。

一方、ステップ２０の判別結果がＮＯのときには、モデルパラメータＡの同定値の学習条件が成立していないと判定して、ステップ２２に進み、それを表すために、学習条件フラグＦ＿ＬＥＡＲＮを「０」に設定する。その後、本処理を終了する。

図７に戻り、ステップ１０の判別結果がＮＯで、モデルパラメータＡの同定値の学習条件が成立していないときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１０の判別結果がＹＥＳで、モデルパラメータＡの同定値の学習条件が成立しているときには、ステップ１１に進み、スロットル弁開度ＴＨに応じて、前述した図２のマップを検索することにより、開度関数値のマップ値ＫＴＨを算出する。

次いで、ステップ１２に進み、流量関数値の同定用値ＦＰＢＡＰＡｉｎｉを算出する。この同定用値ＦＰＢＡＰＡｉｎｉは、前述した図６の縦軸の流量関数値ＦＰＢＡＰＡを同定用値ＦＰＢＡＰＡｉｎｉに、横軸の圧力比Ｒ＿ＰＨを圧力比Ｒ＿ＰＨｉにそれぞれ置き換えたマップを、圧力比Ｒ＿ＰＨｉに応じて検索することにより算出される。この圧力比Ｒ＿ＰＨｉは、吸気圧ＰＢＡと初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉとの比ＰＢＡ／ＨＰＡｉｎｉとして算出され、この初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉは、ＲＡＭ内に記憶されている、大気圧推定処理で算出された値を用いる。この初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉを用いた理由については後述する。

次に、ステップ１３で、吸気温ＴＡに応じて、図示しないマップを検索することにより、吸気温ＴＡの平方根ＲＴＴＡを算出する。その後、ステップ１４で、下式（１３）により、開度関数値のモデル式値ＫＴＨＣＡＬを算出する。

この場合、上式（１３）は、前述した式（７）において、開度関数値ＫＴＨをモデル式値ＫＴＨＣＡＬに、大気圧ＰＡを推定大気圧の初期値ＨＰＡｉｎｉに、流量関数値ＦＰＢＡＰＡを流量関数値の同定用値ＦＰＢＡＰＡｉｎｉにそれぞれ置き換えたものに相当する。なお、これらの値ＨＰＡｉｎｉ，ＦＰＢＡＰＡｉｎｉを用いた理由については後述する。

ステップ１４に続くステップ１５で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを、モデル式値とマップ値との比ＫＴＨＣＡＬ／ＫＴＨに設定する。

次いで、ステップ１６に進み、スロットル弁開度ＴＨが前述した所定開度ＴＨＢ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１６の判別結果がＹＥＳのときには、スロットル弁開度ＴＨが、前述した第１誤差に起因してモデル化誤差が発生する領域にあり、モデルパラメータＡの同定演算を行うべきであると判定して、ステップ１７に進み、後述するように、モデルパラメータＡの同定演算処理を実行する。その後、本処理を終了する。

以上のように、このモデルパラメータ学習処理では、学習条件フラグＦ＿ＬＥＡＲＮ＝１のときに、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉおよび流量関数値の同定用値ＦＰＢＡＰＡｉｎｉを用いて、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが算出される。このような手法によって、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを算出するのは以下の理由による。すなわち、本実施形態の場合、大気圧ＰＡの推定値を用いて、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを算出している関係上、この大気圧の推定値に誤差が含まれていると、前述した第１〜第３誤差の補償精度（修正精度）が低下し、ひいては、後述するように、これらの第１〜第３誤差を補償しながら算出された３つの値ＨＧＡＩＲＴＨ，ＧＡＩＲ，ＰＢＡを用いて算出される推定大気圧ＨＰＡの算出精度（推定精度）も低下してしまう。この場合、そのような大気圧ＰＡの推定誤差の影響を排除するには、吸気圧センサ２２の検出信号から算出された吸気圧ＰＢＡが大気圧ＰＡの真値と等しくなり、かつ大気圧ＰＡの真値がほとんど変動しない条件下で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを算出する必要がある。したがって、それを達成するために、本実施形態では、学習条件フラグＦ＿ＬＥＡＲＮを用いて、学習条件の成立を確認するととともに、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉおよび流量関数値の同定用値ＦＰＢＡＰＡｉｎｉを用いて、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを算出するように構成されている。

次に、図９を参照しながら、モデルパラメータＡの同定演算処理について説明する。この処理では、以下に述べるように、スロットル弁開度ＴＨの領域を、０≦ＴＨ＜ＴＨＮ１の第１領域と、ＴＨＮ１≦ＴＨ＜ＴＨＮ２の第２領域と、ＴＨＮ２≦ＴＨ＜ＴＨＮ３の第３領域と、ＴＨＮ３≦ＴＨ＜ＴＨＢの第４領域とに区分けするとともに、これらの４つの領域に対して均等な重み付け処理を施しながら、前述した同定演算式（９）に基づく演算手法によって、モデルパラメータＡが算出される。この場合、ＴＨＮ１〜３は、スロットル弁開度ＴＨの所定開度であり、０＜ＴＨＮ１＜ＴＨＮ２＜ＴＨＮ３＜ＴＨＢが成立するように設定される。

同図に示すように、まず、ステップ４０で、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲと値１との偏差ＫＴＨＥＲＲ−１に設定する。次いで、ステップ４１に進み、スロットル弁開度ＴＨが所定値ＴＨＮ１未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、スロットル弁開度ＴＨが第１領域にあるときには、ステップ４４に進み、領域値ｎを値１に設定する。

一方、ステップ４１の判別結果がＮＯで、ＴＨＮ１≦ＴＨのときには、ステップ４２に進み、スロットル弁開度ＴＨが所定値ＴＨＮ２未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、スロットル弁開度ＴＨが第２領域にあるときには、ステップ４５に進み、領域値ｎを値２に設定する。

一方、ステップ４２の判別結果がＮＯで、ＴＨＮ２≦ＴＨのときには、ステップ４３に進み、スロットル弁開度ＴＨが所定値ＴＨＮ３未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、スロットル弁開度ＴＨが第３領域にあるときには、ステップ４６に進み、領域値ｎを値３に設定する。

一方、ステップ４３の判別結果がＮＯで、スロットル弁開度ＴＨが第４領域にあるときには、ステップ４７に進み、領域値ｎを値４に設定する。以上のように、領域値ｎは、スロットル弁開度ＴＨの４つの領域を表す値として算出される。

以上のステップ４４〜４７に続くステップ４８で、下式（１４）により、第ｎ領域の積分項ＸＸＸＸ［ｎ］を算出する。

上式（１４）において、積分項ＸＸＸＸ［ｎ］は、前述した同定演算式（９）の分母に相当する値であり、値ＸＸＸＸ［ｎ］ｚは積分項の前回値を表している。また、積分項ＸＸＸＸ［ｎ］の［］内の値ｎは、上述した領域値であり、この点は以下の説明においても同様である。すなわち、このステップ４８では、例えば、領域値ｎ＝１のときには第１領域の積分項ＸＸＸＸ［１］が、ｎ＝２のときには第２領域の積分項ＸＸＸＸ［２］がそれぞれ算出される。

次いで、ステップ４９で、下式（１５）により、第ｎ領域の積分項ＸＸＹ［ｎ］を算出する。

上式（１５）において、積分項ＸＸＹ［ｎ］は、前述した同定演算式（９）の分子に相当する値であり、値ＸＸＹ［ｎ］ｚは積分項の前回値を表している。

ステップ４９に続くステップ５０で、第ｎ領域のサンプリング数ＳＡＭＰＬ［ｎ］を、その前回値と値１の和（ＳＡＭＰＬ［ｎ］ｚ＋１）に設定する。このサンプリング数ＳＡＭＰＬ［ｎ］は、第ｎ領域における積分項のサンプリング数すなわち演算結果数を表している。

次いで、ステップ５１に進み、下式（１６）により、加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬを算出する。

上式（１６）を参照すると明らかなように、加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬは、値（ＴＨ−ＴＨＢ）⁴の相加平均値を領域ごとに算出するとともに、これらの相加平均値に対して、均等重み付けでの加重平均演算を施すことにより算出される。

次に、ステップ５２で、下式（１７）により、加重平均値ＸＸＹＴＴＬを算出する。

上式（１７）を参照すると明らかなように、加重平均値ＸＸＹＴＴＬは、値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ・（ＴＨ−ＴＨＢ）²の相加平均値を領域ごとに算出するとともに、これらの相加平均値に対して、均等重み付けでの加重平均演算を施すことにより算出される。

ステップ５２に続くステップ５３で、下式（１８）により、モデルパラメータＡを算出した後、本処理を終了する。

以上のように、このモデルパラメータＡの同定演算処理では、スロットル弁開度ＴＨの領域ごとに算出した値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ・（ＴＨ−ＴＨＢ）²の４つの相加平均値に対して、均等重み付けでの加重平均演算を施すことにより、加重平均値ＸＸＹＴＴＬを算出し、領域ごとに算出した値（ＴＨ−ＴＨＢ）⁴の４つの相加平均値に対して、均等重み付けでの加重平均演算を施すことにより、加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬを算出し、前者を後者で除算することにより、モデルパラメータＡが算出される。この演算手法の利点を、図１０および図１１を参照しながら説明する。

図１０は、本実施形態の上述した同定演算手法で算出したモデルパラメータＡを用いて、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを演算した場合の演算結果例を示しており、図１１は、比較のために、前述した式（９）により算出したモデルパラメータＡを用いて、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを演算した場合の演算結果例を示している。なお、両図中の■で示すデータは演算開始直後のものを、▽で示すデータは■で示すデータよりも演算時間が経過したときのものを、×で示すデータは▽で示すデータよりも演算時間がさらに経過したときのものをそれぞれ表している。

両図を比較すると明らかなように、図１１の場合、演算時間の経過に伴い、スロットル弁開度ＴＨのサンプリングデータの多い領域での演算結果が、モデルパラメータＡの演算結果に反映される度合が高くなってしまい、その結果、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲの演算結果を示す曲線が変化していることが判る。すなわち、モデルパラメータＡの同定精度が低下していることが判る。これに対して、図１０に示す本実施形態の手法の場合、演算時間が経過した際、スロットル弁開度ＴＨのサンプリングデータがある領域に偏った状態になったとしても、前述した均等重み付けの手法により、その領域での演算結果がモデルパラメータＡの演算結果に反映される度合が他の領域と同じようになることで、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲの演算結果を示す曲線が変化していないことが判る。すなわち、モデルパラメータＡの同定演算結果において、高い算出精度を確保できていることが判る。

次に、図１２を参照しながら、大気圧推定処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、推定大気圧ＨＰＡおよびその初期値である初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、クランキング開始以降、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。なお、本実施形態では、推定大気圧ＨＰＡが推定上流側圧力に、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉが内燃機関を始動する際に検出された下流側圧力に相当する。

同図に示すように、まず、ステップ６０で、初期圧算出済みフラグＦ＿ＦＩＮＨＰＡＩＮＩが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ステップ６１に進み、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉを算出する。このステップ６１では、初期推定大気圧の前回値ＨＰＡｉｎｉｚと吸気圧ＰＢＡを比較し、両者のうちの大きい方が、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉとして設定される。

次いで、ステップ６２に進み、始動モードフラグＦ＿ＳＴＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。この始動モードフラグＦ＿ＳＴＭＯＤは、エンジン３のクランキングが終了するまでの間は「１」に設定され、クランキングが終了したときに「０」に設定される。このステップ６２の判別結果がＹＥＳで、クランキング中のときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ６２の判別結果がＮＯで、クランキングが終了したときには、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉの算出を終了すべきであると判定して、ステップ６３に進み、それを表すために、初期圧算出済みフラグＦ＿ＦＩＮＨＰＡＩＮＩを「１」に設定した後、本処理を終了する。

このように、ステップ６３で、初期圧算出済みフラグＦ＿ＦＩＮＨＰＡＩＮＩが「１」に設定されると、前述したステップ６０の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、ステップ６４に進み、推定大気圧ＨＰＡの算出処理を以下に述べるように実行する。その後、本処理を終了する。

次に、図１３を参照しながら、推定大気圧ＨＰＡの算出処理について説明する。同図に示すように、まず、ステップ７０で、初期設定フラグＦ＿ＦＩＮＨＰＡＩＮＩＲが「１」であるか否かを判別する。今回のループが本処理の１回目の制御タイミングであるときには、ステップ７０の判別結果がＮＯとなり、その場合には、ステップ７１に進み、推定大気圧ＨＰＡおよび遅延大気圧ＨＰＡＤをいずれも初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉに設定する。

次いで、ステップ７２に進み、初期設定フラグＦ＿ＦＩＮＨＰＡＩＮＩＲを「１」に設定した後、本処理を終了する。

このように、ステップ７２で、初期設定フラグＦ＿ＦＩＮＨＰＡＩＮＩＲが「１」に設定されると、前述したステップ７０の判別結果がＹＥＳとなり、その場合には、ステップ７３に進み、前述した図７のステップ１１と同様に、スロットル弁開度ＴＨに応じて、前述した図２のマップを検索することにより、開度関数値のマップ値ＫＴＨを算出する。

次いで、ステップ７４に進み、流量関数値ＦＰＢＡＰＡを算出する。このステップ７４では、圧力比Ｒ＿ＰＨＤを、吸気圧ＰＢＡと前述した遅延推定大気圧ＨＰＡＤとの比ＰＢＡ／ＨＰＤＡとして算出するとともに、前述した図６のマップにおいて、横軸の圧力比Ｒ＿ＰＨを圧力比Ｒ＿ＰＨＤに置き換えたマップを用い、このマップを圧力比Ｒ＿ＰＨＤに応じて検索することにより、流量関数値ＦＰＢＡＰＡが算出される。

次に、ステップ７５に進み、前述した図７のステップ１３と同様に、吸気温ＴＡに応じて、図示しないマップを検索することにより、吸気温ＴＡの平方根ＲＴＴＡを算出する。その後、ステップ７６で、エンジン回転数ＮＥに応じて、図１４に示すマップを検索することにより、回転数補正係数ＫＴＨＮＥを算出する。この回転補正係数ＫＴＨＮＥは、エアフローセンサ２０よりも上流側に配置されたエアクリーナ（図示せず）の圧力損失を補正するための値である。

ステップ７６に続くステップ７７で、下式（１９）により、推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨを算出する。

この式（１９）は、前述した式（６）において、右辺の通過空気量ＧＡＩＲＴＨを推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨに、左辺の大気圧ＰＡを遅延推定大気圧ＨＰＡＤに置き換えたものに相当する。

次いで、ステップ７８に進み、下式（２０）により、空気量偏差ＤＧＡＩＲを算出する。

次に、ステップ７９で、車速ＶＰが所定車速ＶＰＬよりも大きいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、車両が走行中であると判定して、ステップ８０に進み、空気量偏差ＤＧＡＩＲに応じて、図１５に示すマップを検索することにより、補正項ＣＯＲＨＰＡを算出する。

一方、ステップ７９の判別結果がＮＯのときには、停車中であると判定して、ステップ８１に進み、補正項ＣＯＲＨＰＡを値０に設定する。

以上のステップ８０または８１に続くステップ８２で、下式（２１）により、更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬを算出する。

次いで、ステップ８３に進み、下式（２２）に示す加重平均演算（なまし演算）により、推定大気圧ＨＰＡを算出する。

上式（２２）のＣＡ１は、重み係数であり、０＜ＣＡ１＜１が成立するような所定値に設定されている。また、ＨＡＰｚは、推定大気圧ＨＰＡの前回値である。

次に、ステップ８４で、上記のように算出した推定大気圧の今回値ＨＰＡを遅延推定大気圧ＨＰＡＤに設定した後、本処理を終了する。

以上のように、この推定大気圧ＨＰＡの算出処理では、更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬが、推定大気圧の前回値ＨＰＡｚを補正項ＣＯＲＨＰＡで補正することにより算出されるとともに、補正項ＣＯＲＨＰＡが空気量偏差ＤＧＡＩＲに応じて算出されるので、更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬは、空気量偏差ＤＧＡＩＲが値０になるように算出される。言い換えれば、更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬは、推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨが吸入空気量ＧＡＩＲに一致するように算出され、そのような更新推定大気圧ＨＰＡＣＡＬと推定大気圧の前回値ＨＰＡｚとの加重平均演算によって、推定大気圧ＨＰＡが算出されるので、推定大気圧ＨＰＡを実際の大気圧ＰＡに精度よく追従するように算出することができる。

以下、図１６を参照しながら、吸入空気量ＧＡＩＲの算出処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、エアフローセンサ２０の検出信号の出力電圧値ＶＡＦＭを用いて、吸入空気量ＧＡＩＲを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。

まず、ステップ９０で、出力電圧値ＶＡＦＭに応じて、図１７に示すマップを検索することにより、基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを算出する。

次いで、ステップ９１に進み、基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを補正係数ＫＡＦＭＥＲＲで割った値ＧＡＩＲＮ／ＫＡＦＭＥＲＲを、吸入空気量ＧＡＩＲとして設定する。この補正係数ＫＡＦＭＥＲＲの算出手法については後述する。以上のようにステップ９１で、吸入空気量ＧＡＩＲを算出した後、本処理を終了する。なお、本実施形態では、基本吸入空気量ＧＡＩＲＮが基本吸気パラメータに相当し、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲが補正値および第２補正値に相当する。

上記ステップ９１において、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを除算するための値として用いた理由は、前述した誤差補正係数ＫＴＨＣＯＲを、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの逆数として算出した理由と同じである。

なお、図１６の算出処理で算出された吸入空気量ＧＡＩＲは、ＥＣＵ２によって実行される各種の制御処理において用いられる。例えば、燃料噴射制御処理および点火時期制御処理において、燃料噴射量や点火時期を算出する際に用いられる。

次に、図１８を参照しながら、上記の補正係数ＫＡＦＭＥＲＲの算出処理について説明する。この処理は、前述した関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いる手法によって、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。

同図に示すように、まず、ステップ１００で、前述した図７のステップ１１と同じ手法により、開度関数値のマップ値ＫＴＨを算出する。

次いで、ステップ１０１に進み、流量関数値ＦＰＢＡＰＡを算出する。この場合、流量関数値ＦＰＢＡＰＡは、前述した図６の横軸の圧力比Ｒ＿ＰＨを圧力比Ｒ＿Ｐ（＝ＰＢＡ／ＰＡ）に置き換えたマップを用い、このマップを圧力比Ｒ＿Ｐに応じて検索することにより算出される。

次に、ステップ１０２で、前述した図７のステップ１３と同じ手法により、吸気温ＴＡの平方根ＲＴＴＡを算出する。その後、ステップ１０３で、下式（２３）により、開度関数値のモデル式値ＫＴＨＣＡＬを算出する。この式（２３）は、前述した式（７）において、左辺のＫＴＨをＫＴＨＣＡＬに置き換えたものに相当する。

ステップ１０３に続くステップ１０４で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを、モデル式値とマップ値との比ＫＴＨＣＡＬ／ＫＴＨに設定する。

次いで、ステップ１０５に進み、スロットル弁開度ＴＨが前述した所定開度ＴＨＢ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１０５の判別結果がＮＯのときには、ステップ１０６に進み、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１０６の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿ＣＲＩＴ＜Ｒ＿Ｐのときには、前述した第２誤差に起因して、モデル化誤差が発生する領域にあり、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを更新すべきであると判定して、ステップ１０７に進み、下式（２４）により、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを算出する。その後、本処理を終了する。

上式（２４）のＣＡ２は、重み係数であり、０＜ＣＡ２＜１が成立するような所定値に設定されている。なお、この重み係数ＣＡ２を、エンジン回転数ＮＥに応じてマップを検索する手法により算出してもよい。また、式（２４）のＫＡＦＭＥＲＲｚは、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲの前回値である。

以上のように、図１８の算出処理では、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲは、その前回値ＫＡＦＭＥＲＲｚと関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの加重平均演算により算出されるので、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが表すモデル化誤差を反映した値として算出することができる。同じ理由により、何らかの原因で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの演算結果において演算誤差が一時的に急増した場合でも、その影響を回避しながら、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを精度よく算出することができる。

次に、図１９を参照しながら、吸気圧ＰＢＡの算出処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、吸気圧センサ２２の検出信号の出力電圧値ＶＰＢＡを用いて、吸気圧ＰＢＡを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。

まず、ステップ１１０で、出力電圧値ＶＰＢＡに基づき、下式（２５）により、基本吸気圧ＰＢＡＮを算出する。なお、下式（２５）のα、β、γは所定値である。

次いで、ステップ１１１に進み、吸気圧ＰＢＡを、基本吸気圧ＰＢＡＮと補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲとの和（ＰＢＡＮ＋ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ）に設定する。この補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲの算出手法については後述する。以上のようにステップ１１１で、吸気圧ＰＢＡを算出した後、本処理を終了する。なお、本実施形態では、基本吸気圧ＰＢＡＮが基本吸気パラメータに相当し、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲが補正値および第３補正値に相当する。

この場合、図１９の算出処理で算出された吸気圧ＰＢＡは、ＥＣＵ２によって実行される各種の制御処理において用いられる。例えば、燃料噴射制御処理および点火時期制御処理において、燃料噴射量や点火時期を算出する際に用いられる。

次に、図２０を参照しながら、上記の補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲの算出処理について説明する。この処理は、前述した関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いる手法によって、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。

同図を参照すると明らかなように、この処理のステップ１２０〜１２５は、図１８のステップ１００〜１０５と同様に構成されているので、以下の説明では、ステップ１２６以降を中心に説明する。この処理の場合、ステップ１２５の判別結果がＹＥＳで、ＴＨＢ≦ＴＨのときには、ステップ１２６に進み、圧力比Ｒ＿Ｐが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１２６の判別結果がＹＥＳで、Ｒ＿ＣＲＩＴ≦Ｒ＿Ｐのときには、前述した第３誤差に起因して、モデル化誤差が発生する領域にあり、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲを更新すべきであると判定して、ステップ１２７に進み、流量関数値の補正演算用値ＦＰＢＡＰＡＣＯＲを、流量関数値と関数値誤差との比ＦＰＢＡＰＡ／ＫＴＨＥＲＲに設定する。この流量関数値の補正演算用値ＦＰＢＡＰＡＣＯＲは、モデル化誤差によって生じている流量関数値ＦＰＢＡＰＡの誤差を表す値である。

次いで、ステップ１２８に進み、流量関数値の補正演算用値ＦＰＢＡＰＡＣＯＲに応じて、図２１に示すマップを検索することにより、圧力比の補正演算用値Ｒ＿ＰＣＯＲを算出する。このマップは、前述した図６のマップにおいて、横軸と縦軸の関係を入れ換えるとともに、縦軸を圧力比の補正演算用値Ｒ＿ＰＣＯＲに、横軸を流量関数値の補正演算用値ＦＰＢＡＰＡＣＯＲにそれぞれ置き換えたものに相当する。以上のように算出される圧力比の補正演算用値Ｒ＿ＰＣＯＲは、モデル化誤差によって生じている圧力比Ｒ＿Ｐの誤差を表す値である。

次に、ステップ１２９で、吸気圧の補正演算用値ＰＢＡＣＯＲを、大気圧ＰＡと圧力比の補正演算用値Ｒ＿ＰＣＯＲとの積ＰＡ・Ｒ＿ＰＣＯＲに設定する。この吸気圧の補正演算用値ＰＢＡＣＯＲは、モデル化誤差によって生じている吸気圧ＰＢＡの誤差を表す値である。さらに、ステップ１２９に続くステップ１３０で、吸気圧誤差ＰＢＡＥＲＲを、吸気圧の補正演算用値ＰＢＡＣＯＲと基本吸気圧ＰＢＡＮとの偏差ＰＢＡＣＯＲ−ＰＢＡＮに設定する。

次いで、ステップ１３１に進み、下式（２６）により、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲを算出した後、本処理を終了する。

上式（２６）のＣＡ３は、重み係数であり、０＜ＣＡ３＜１が成立するような所定値に設定されている。なお、この重み係数ＣＡ３を、エンジン回転数ＮＥに応じてマップを検索する手法により算出してもよい。また、式（２６）のＰＢＡＥＲＲＣＯＲｚは、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲの前回値である。

以上のように、図２０の算出処理では、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲは、その前回値ＰＢＡＥＲＲＣＯＲｚと吸気圧誤差ＰＢＡＥＲＲの加重平均演算により算出されるので、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲを、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが表すモデル化誤差を反映した値として算出することができる。同じ理由により、何らかの原因で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの演算結果において演算誤差が一時的に急増した場合でも、その影響を回避しながら、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲを精度よく算出することができる。

以上のように、第１実施形態の吸気パラメータ算出装置１によれば、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出する際、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが、開度関数値のマップ値ＫＴＨとモデル式値ＫＴＨＣＡＬとの比として算出されることにより、モデル式（６）のモデル化誤差を表すものとして算出される。そして、ＴＨ＜ＴＨＢの領域では、そのような関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いて、モデルパラメータＡがオンボード同定され、オンボード同定されたモデルパラメータＡを用いて、補正係数ＫＴＨＣＯＲが算出されるとともに、その補正係数ＫＴＨＣＯＲで基本通過空気量ＧＡＩＲＴＨＮを補正することにより、通過空気量ＧＡＩＲＴＨが算出されるので、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを、モデル式（６）のモデル化誤差が補正された値として算出することができる。それにより、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを精度よく算出することができる。

また、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出式（１１），（１２）において、大気圧ＰＡに代えて、推定大気圧ＨＰＡを用いているので、大気圧ＰＡが変動しやすい条件下でも、大気圧変動の影響を回避しながら、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを算出することができ、その算出精度をさらに向上させることができる。

さらに、モデルパラメータＡがオンボード同定されるので、スロットル弁７ａにおける経年変化および個体間のばらつきなどに起因して、誤差モデル式（８）が誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲとスロットル弁開度ＴＨとの間の実際の関係から乖離した場合、すなわちモデル化誤差を生じた場合でも、オンボード同定されたモデルパラメータＡを用いることによって、そのようなモデル化誤差を迅速に補償でき、誤差モデル式（８）を誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲとスロットル弁開度ＴＨとの実際の関係に迅速に適合させることができる。それにより、補正係数ＫＴＨＣＯＲによる補正精度を向上させることができ、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出精度をより一層、向上させることができる。

また、モデルパラメータＡの同定演算では、スロットル弁開度ＴＨの領域ごとに算出した値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ・（ＴＨ−ＴＨＢ）²の４つの相加平均値に対して、均等重み付けでの加重平均演算を施すことにより、加重平均値ＸＸＹＴＴＬを算出し、領域ごとに算出した値（ＴＨ−ＴＨＢ）⁴の４つの相加平均値に対して、均等重み付けでの加重平均演算を施すことにより、加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬを算出し、前者を後者で除算することにより、モデルパラメータＡが算出される。それにより、モデルパラメータＡの同定演算中、スロットル弁開度ＴＨのサンプリングデータがある領域に偏った状態になったとしても、その領域での演算結果がモデルパラメータＡの演算結果に反映される度合を他の領域と同じようにすることができ、モデルパラメータＡの演算結果において、高い演算精度を確保することができる。

さらに、エンジン始動後における車両の総走行距離ＤＩＳＴが所定値ＤＬＥＡＲＮ未満であるときに、大気圧ＰＡに代えて初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉを用いながら、モデルパラメータＡの同定演算が実行され、ＤＩＳＴ≧ＤＬＥＡＲＮのときに、モデルパラメータＡの同定演算が禁止される。この場合、エンジン始動後での車両の総走行距離が小さいときには、スロットル弁開度ＴＨが低開度域で推移し、ＴＨ＜ＴＨＢの状態になる頻度が高いことで、モデルパラメータＡの同定演算頻度を高めることができ、その演算精度をさらに向上させることができる。

これに加えて、開度関数値のモデル式値ＫＴＨＣＡＬの算出において、大気圧ＰＡに代えて、初期推定大気圧ＨＰＡｉｎｉが用いられるので、大気圧ＰＡが変化しやすいような条件下でも、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを精度よく算出することができ、それにより、モデルパラメータＡの演算精度をより一層、向上させることができる。以上のようにモデルパラメータＡの演算において、高い演算精度を確保できることで、補正係数ＫＴＨＣＯＲの算出精度すなわち通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出精度をさらに向上させることができる。

一方、ＴＨＢ≦ＴＨの領域では、モデルパラメータＡの同定演算が停止されるので、モデル化誤差が発生しない領域での無用な同定演算を回避することができ、演算負荷を低減することができる。

また、吸入空気量ＧＡＩＲを算出する際、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲで基本吸入空気量ＧＡＩＲＮを補正することにより、吸入空気量ＧＡＩＲが算出され、この補正係数ＫＡＦＭＥＲＲは、ＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿Ｐ＜Ｒ＿ＣＲＩＴのとき、すなわち前述した第２誤差に起因して、モデル式（６）のモデル化誤差が発生していると推定されるときに、そのモデル化誤差を表す関数値誤差ＫＴＨＥＲＲと、補正係数の前回値ＫＡＦＭＥＲＲｚとの加重平均演算によって算出される。それにより、補正係数ＫＡＦＭＥＲＲを、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが表すモデル化誤差を反映した値として算出することができ、吸入空気量ＧＡＩＲを精度よく算出することができる。

さらに、吸気圧ＰＢＡを算出する際、補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲで基本吸気圧ＰＢＡＮを補正することにより、吸気圧ＰＢＡが算出され、この補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲは、Ｒ＿ＣＲＩＴ≦Ｒ＿Ｐのとき、すなわち前述した第３誤差に起因して、モデル式（６）のモデル化誤差が発生していると推定されるときに、そのモデル化誤差を表す関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いて算出されるので、この補正項ＰＢＡＥＲＲＣＯＲを、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲが表すモデル化誤差を反映した値として算出することができ、吸気圧ＰＢＡを精度よく算出することができる。

また、以上のように補正された吸気圧ＰＢＡおよび吸入空気量ＧＡＩＲと、前述した補正係数ＫＴＨＣＯＲとを用いて、推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨが算出されるので、この推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨの算出精度を向上させることができる。さらに、そのような推定通過空気量ＨＧＡＩＲＴＨから吸入空気量ＧＡＩＲを減算した値である空気量偏差ＤＧＡＩＲを用いて、補正項ＣＯＲＨＰＡが算出され、この補正項ＣＯＲＨＰＡを用いて、推定大気圧ＨＰＡが更新されるので、その算出精度を向上させることができる。これに加えて、そのような推定大気圧ＨＰＡを用いて通過空気量ＧＡＩＲＴＨが算出されるので、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出精度をさらに向上させることができる。

なお、第１実施形態では、モデルパラメータＡの同定演算手法として、図９のステップ５１，５２で、前述した式（１６），（１７）により２つの加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬ，ＸＸＹＴＴＬをそれぞれ算出し、ステップ５３で、前述した式（１８）により、モデルパラメータＡを算出する手法を用いたが、これに代えて、以下の同定演算手法を用いてもよい。

すなわち、ステップ５１，５２で、前述した式（１６），（１７）に代えて、下式（２７），（２８）を用いて、２つの加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬ，ＸＸＹＴＴＬをそれぞれ算出した後、ステップ５３で前述した式（１８）により、モデルパラメータＡを算出するように構成してもよい。

上式（２７），（２８）のＫＧ１〜ＫＧ４は、重み係数であり、ＫＧ１＞ＫＧ２＞ＫＧ３＞ＫＧ４が成立し、かつＫＧ１＋ＫＧ２＋ＫＧ３＋ＫＧ４＝１が成立するように設定される。上式（２７）を参照すると明らかなように、加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬは、４つの領域における値（ＴＨ−ＴＨＢ）⁴の相加平均値に対して、加重平均演算を施すことにより算出されるとともに、その重み係数ＫＧ１〜ＫＧ４は、スロットル弁開度ＴＨが小さい領域ほど、より大きな値に設定されている。また、加重平均値ＸＸＹＴＴＬも、４つの領域における値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ・（ＴＨ−ＴＨＢ）²の相加平均値に対して、加重平均演算を施すことにより算出されるとともに、その重み係数ＫＧ１〜ＫＧ４は、加重平均値ＸＸＸＸＴＴＬと同じ値に設定されている。

この場合、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲは、前述したように、標準品（基準品）に対するスロットル弁７ａの開口面積のずれに起因して発生するものであり、そのずれの影響度合は、スロットル弁開度ＴＨが小さいほど、より大きくなる。したがって、４つの重み係数ＫＧ１〜ＫＧ４を上記のように設定することによって、そのようなずれの影響度合を反映させながら、モデルパラメータＡを同定することができ、それにより、補正係数ＫＴＨＣＯＲの算出精度を向上させることができる。なお、上記重み係数ＫＧ１〜ＫＧ４は、これらのうちのいずかが互いに同じ値になるように設定してもよい。

また、第１実施形態は、誤差モデル式として、Ｙ＝Ａ・Ｘ²の形式のものを用いた例であるが、本発明の誤差モデル式はこれに限らず、Ｙ＝ａ・Ｘ²＋ｂ・Ｘ＋ｃの形式のものや、Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂの形式のものを用いてもよい。なお、これらの形式の誤差モデル式を用いた場合、第１実施形態の誤差モデル式（８）を用いた場合と比較すると、演算精度の向上と演算負荷の低減とを両立させる観点からは、第１実施形態の誤差モデル式（８）を用いた場合の方が優れている。

さらに、第１実施形態は、モデルパラメータＡの同定演算を、エンジン始動後の車両の総走行距離ＤＩＳＴが所定値ＤＬＥＡＲＮ未満であるときに実行した例であるが、本発明のモデルパラメータＡの同定演算の実行条件はこれに限らず、モデルパラメータＡを精度よく同定できる条件であればよい。例えば、始動後のエンジン３の運転時間が所定時間が経過していないことを、モデルパラメータＡの同定演算の実行条件としてもよい。

一方、第１実施形態は、相関関係モデルとして、図２のマップを用いた例であるが、本発明の相関関係モデルはこれに限らず、吸気絞り弁の開度と開度関数値との相関関係を表すものであればよい。例えば、吸気絞り弁の開度と開度関数値との相関関係を定義した数式を、オフライン同定により決定し、そのような数式を相関関係モデルとして用いてもよい。

また、第１実施形態は、吸気絞り弁としてスロットル弁７ａを用いた例であるが、本発明の吸気絞り弁はこれに限らず、吸気通路に設けられ、吸気絞り弁を通過する空気量を変更可能な弁であればよい。

さらに、第１実施形態は、関数値比として、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲを用いた例であるが、これに代えて、関数値比として関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの逆数を用いてもよい。

一方、第１実施形態は、各算出処理をＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行した例であるが、これらの算出処理を、タイマ設定により、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行するように構成してもよい。

次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の吸気パラメータ算出装置について説明する。この第２実施形態の吸気パラメータ算出装置の場合、第１実施形態の吸気パラメータ算出装置と比較すると、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理およびモデルパラメータ学習処理の内容のみが異なっており、これら以外の算出処理は第１実施形態の算出処理と同一であるので、以下、これらの異なる算出処理についてのみ説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すとともに、その説明は省略する。

まず、図２２を参照しながら、第２実施形態における通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理について説明する。この算出処理の場合、前述した図５の算出処理と比べて、ステップ１４５〜１４７のみが図５の算出処理と異なっており、それら以外のステップは図５の算出処理のものと同一であるので、以下、これらのステップ１４５〜１４７の内容を中心に説明する。

同図に示すように、ステップ１４０の判別結果がＮＯで、ＴＨＢ≦ＴＨのときには、ステップ１４５で、前述した圧力比Ｒ＿ＰＨｉが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿ＰＨｉ＜Ｒ＿ＣＲＩＴが成立しているときには、ステップ１４７に進み、補正係数ＫＴＨＣＯＲを、エア誤差ＫＴＨＥＲＲＡＦＭの逆数（１／ＫＴＨＥＲＲＡＦＭ）に設定する。このエア誤差ＫＴＨＥＲＲＡＦＭは、前述した第２誤差を表すものであり、その算出手法については後述する。

以上のようにステップ１４６を実行した後、ステップ１４３，１４４を前述したステップ５，６と同様に実行する。その後、本処理を終了する。

一方、ステップ１４５の判別結果がＮＯで、Ｒ＿ＣＲＩＴ≦Ｒ＿ＰＨｉのときには、ステップ１４７に進み、補正係数ＫＴＨＣＯＲを、吸気圧誤差ＫＴＨＥＲＲＰＢＡの逆数（１／ＫＴＨＥＲＲＰＢＡ）に設定する。この吸気圧誤差ＫＴＨＥＲＲＰＢＡは、前述した第３誤差を表すものであり、その算出手法については後述する。

以上のようにステップ１４７を実行した後、前述したように、ステップ１４３，１４４を実行する。その後、本処理を終了する。

次に、図２３を参照しながら、第２実施形態におけるモデルパラメータ学習処理について説明する。同図のモデルパラメータ学習処理の場合、前述した図７と比べて、ステップ１５８〜１６０のみが異なっており、それら以外のステップは図７の算出処理のものと同一であるので、以下、これらのステップ１５８〜１６０の内容を中心に説明する。

同図に示すように、ステップ１５６の判別結果がＹＥＳで、ＴＨ＜ＴＨＢのときには、ステップ１５７で、前述した図７のステップ１７と同じ手法により、モデルパラメータＡの同定演算を実行する。その後、本処理を終了する。

一方、ステップ１５６の判別結果がＮＯで、ＴＨＢ≦ＴＨのときには、ステップ１５８に進み、前述した圧力比Ｒ＿ＰＨｉが臨界圧力比Ｒ＿ＣＲＩＴ未満であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿ＰＨｉ＜Ｒ＿ＣＲＩＴが成立しているときには、ステップ１５９に進み、下式（２９）により、エア誤差ＫＴＨＥＲＲＡＦＭを算出した後、本処理を終了する。

上式（２９）のＣＡ４は、重み係数であり、０＜ＣＡ４＜１が成立するような所定値に設定されている。なお、この重み係数ＣＡ４を、エンジン回転数ＮＥに応じてマップを検索する手法により算出してもよい。また、式（２９）のＫＴＨＥＲＲＡＦＭｚは、エア誤差ＫＴＨＥＲＲＡＦＭの前回値である。

一方、ステップ１５８の判別結果がＮＯで、Ｒ＿ＣＲＩＴ≦Ｒ＿ＰＨｉのときには、ステップ１６０に進み、下式（３０）により、吸気圧誤差ＫＴＨＥＲＲＰＢＡを算出した後、本処理を終了する。

上式（３０）のＣＡ５は、重み係数であり、０＜ＣＡ５＜１が成立するような所定値に設定されている。なお、この重み係数ＣＡ５を、エンジン回転数ＮＥに応じてマップを検索する手法により算出してもよい。また、式（３０）のＫＴＨＥＲＲＰＢＡｚは、吸気圧誤差ＫＴＨＥＲＲＰＢＡの前回値である。

以上のように、第２実施形態の吸気パラメータ算出装置によれば、ＴＨ＜ＴＨＢのときには、第１実施形態の吸気パラメータ算出装置１と同一の手法により、補正係数ＫＴＨＣＯＲが算出されるので、第１実施形態の吸気パラメータ算出装置１と同一の作用効果を得ることができる。

また、ＴＨＢ≦ＴＨかつＲ＿ＰＨｉ＜Ｒ＿ＣＲＩＴのときには、補正係数ＫＴＨＣＯＲがエア誤差ＫＴＨＥＲＲＡＦＭの逆数として算出され、このエア誤差ＫＴＨＥＲＲＡＦＭが、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲとエア誤差の前回値ＫＴＨＥＲＲＡＦＭｚとの加重平均演算［式（２９）］によって算出されるので、補正係数ＫＴＨＣＯＲを、前述した第２誤差に起因して発生していると推定されるモデル化誤差が反映された値として算出することができる。同じ理由により、何らかの原因で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの演算結果において演算誤差が一時的に増大した場合でも、その影響を回避しながら、補正係数ＫＴＨＣＯＲを精度よく算出することができる。その結果、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを精度よく算出することができる。

さらに、Ｒ＿ＣＲＩＴ≦Ｒ＿ＰＨｉのときには、補正係数ＫＴＨＣＯＲが吸気圧誤差ＫＴＨＥＲＲＰＢＡの逆数として算出され、この吸気圧誤差ＫＴＨＥＲＲＰＢＡが、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲと吸気圧誤差の前回値ＫＴＨＥＲＲＰＢＡｚとの加重平均演算［式（３０）］によって算出されるので、補正係数ＫＴＨＣＯＲを、前述した第３誤差に起因して発生していると推定されるモデル化誤差が反映された値として算出することができる。同じ理由により、何らかの原因で、関数値誤差ＫＴＨＥＲＲの演算結果において演算誤差が一時的に増大した場合でも、その影響を回避しながら、補正係数ＫＴＨＣＯＲを精度よく算出することができる。その結果、通過空気量ＧＡＩＲＴＨを精度よく算出することができる。

次に、第３実施形態に係る内燃機関の吸気パラメータ算出装置について説明する。この第３実施形態の吸気パラメータ算出装置の場合、第１実施形態の吸気パラメータ算出装置と比較すると、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理の内容が異なっている点と、前述した図７のモデルパラメータ学習処理に代えて、後述するマップ更新処理を行う点とが異なっており、これらの点以外は第１実施形態の吸気パラメータ算出装置の構成と同一であるので、以下、これらの異なる点についてのみ説明する。

なお、以下の説明では、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すとともに、その説明は省略する。また、本実施形態では、ＥＣＵ２が、相加平均値算出手段および記憶手段に相当する。

まず、図２４を参照しながら、第３実施形態における通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理について説明する。この算出処理の場合、前述した図５の算出処理と比較すると、ステップ１７０，１７２〜１７５は、図５のステップ１，３〜６と同一であり、ステップ１７１のみが図５の算出処理と異なっているので、以下、このステップ１７１の内容を中心に説明する。

図２４に示すように、ステップ１７０の判別結果がＹＥＳで、ＴＨ＜ＴＨＢのときには、ステップ１７１に進み、スロットル弁開度ＴＨに応じて、図２５に示すマップを検索することにより、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを算出する。同図に示すように、このマップでは、スロットル弁開度ＴＨの値１（単位は角度）から所定値ＴＨＢまでの領域において、スロットル弁開度ＴＨの１゜ごとの値に対応して、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲのマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］〜ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ＴＨＢ−１］および値１が設定されている。これらのマップ値のうち、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］〜ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ＴＨＢ−１］は、後述するマップ更新処理において更新されるとともに、ＴＨ＝ＴＨＢのときのマップ値は更新されず、常に値１に保持される。その理由は、前述したように、ＴＨＢ≦ＴＨの領域では、前述した第１誤差に起因するモデル化誤差が、発生しないことによる。

ステップ１７１で、以上の手法により誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを算出した後、ステップ１７２で、前述した図５のステップ３と同じ手法により、補正係数ＫＴＨＣＯＲを算出する。次いで、ステップ１７４，１７５で、前述した図５のステップ５，６と同じ手法により、流量関数値ＦＰＢＡＰＡおよび通過空気量ＧＡＩＲＴＨをそれぞれ算出する。その後、本処理を終了する。

次に、図２６を参照しながら、マップ更新処理について説明する。このマップ更新処理は、前述した図２５のマップ内のマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］〜ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ＴＨＢ−１］を更新するものであり、ＥＣＵ２によって、ＣＲＫ信号が所定回数発生するごとに実行される。

同図の算出処理の場合、前述した図７のモデルパラメータ学習処理と比較すると、ステップ１８０，１８２〜１８５は、図７のステップ１１，１３〜１６と同一であり、ステップ１８１,１８６の内容のみが図７の処理と異なっているので、以下、これらのステップ１８１，１８６の内容を中心に説明する。

同図に示すように、ステップ１８０で、前述した図７のステップ１１と同じ手法によりマップ値ＫＴＨを算出した後、ステップ１８１で、圧力比Ｒ＿ＰＨに応じて、前述した図６のマップを検索することにより、流量関数値ＦＰＢＡＰＡを算出する。

次いで、ステップ１８２〜１８５を、図７のステップ１３〜１６と同一の手法で実行する。そして、ステップ１８５の判別結果がＹＥＳで、ＴＨ＜ＴＨＢのときには、ステップ１８６に進み、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲのマップ値の更新処理を実行する。この更新処理は、前述したマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］〜ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ＴＨＢ−１］のいずれかを更新するものであり、以下に述べるように実行される。

まず、スロットル弁開度ＴＨの今回の検出値が、前述したマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］〜ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ＴＨＢ−１］の設定開度１゜〜ＴＨＢ−１゜のうちのいずれに最も近いかを判定し、その判定結果に基づいて更新するマップ値を決定する。例えば、今回の検出値が０．３゜の場合には、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］の更新が決定され、今回の検出値が１．８゜の場合には、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［２］の更新が決定される。以下、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］の更新が決定された場合を例にとって説明する。

すなわち、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］の更新が決定されると、上記ステップ１８４で算出した関数値誤差ＫＴＨＥＲＲから値１を減算した値（ＫＴＨＥＲＲ−１）を、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］の今回値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］＿ＴＭＰとし、これにＲＡＭ内に記憶されているマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］の積分値の前回値ΣＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］ｚを加算することにより、積分値の今回値ΣＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］を算出する。そして、算出された積分値の今回値ΣＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］をマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］のサンプリング個数で除算した値を、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］としてＲＡＭ内のマップに記憶する。すなわち、マップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］は、今回の制御タイミングまでにサンプリング（算出）されたマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［１］の相加平均値に更新される。

ステップ１８６で、以上のようにマップ値の更新処理を実行した後、本処理を終了する。

以上のように、第３実施形態の吸気パラメータ算出装置によれば、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出処理では、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲが、スロットル弁開度ＴＨに応じて、図２５のマップを検索することにより算出され、この誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲを用いて補正係数ＫＴＨＣＯＲが算出される。このマップ内のマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ｎ］は、その更新処理において、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲの相加平均値が、領域値ｎに対応して算出され、算出された相加平均値が第ｎ領域のマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ｎ］として記憶されるので、マップ値の更新処理が進行するほど、その算出精度を高めることができ、通過空気量ＧＡＩＲＴＨの算出精度を向上させることができる。

なお、第３実施形態は、誤差ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ検索用のマップを用いた例であるが、これに代えて、補正係数ＫＴＨＣＯＲ検索用のマップを用いるとともに、ステップ１８６のマップ値更新処理において、補正係数ＫＴＨＣＯＲのマップ値を更新するように構成してもよい。このように構成した場合でも、第３実施形態の吸気パラメータ算出装置と同じ作用効果を得ることができる。

また、第３実施形態は、前述したマップ値ＫＴＨＥＲＲＣＯＲ［ｎ］の設定間隔を１゜に設定した例であるが、マップ値の設定間隔はこれに限らず、１゜より大きい値や、１゜未満の値としてもよい。

本発明は、吸気絞り弁が設けられている内燃機関の吸気パラメータを算出する吸気パラメータ算出装置および吸気パラメータ算出方法に適用することができ、例えば、船舶用内燃機関などの吸気パラメータを算出する吸気パラメータ算出装置および吸気パラメータ算出方法にも適用することができる。

１ 吸気パラメータ算出装置
２ ＥＣＵ（基本吸気パラメータ算出手段、第１開度関数値算出手段、
第２開度関数値算出手段、補正値算出手段、吸気パラメータ算出手
段、基本通過空気量算出手段、第１補正値算出手段、通過空気量算
出手段、オンボード同定手段、推定上流側圧力算出手段、下流側圧
力検出手段、相加平均値算出手段、記憶手段、圧力比算出手段、弁
開度検出手段、基本吸入空気量算出手段、第２補正値算出手段、吸
入空気量算出手段、基本下流側圧力算出手段、第３補正値算出手段
、下流側圧力算出手段）
３ 内燃機関
６ 吸気通路
７ａ スロットル弁（吸気絞り弁）
２０ エアフローセンサ（吸入空気量検出手段）
２１ スロットル弁開度センサ（弁開度検出手段）
２２ 吸気圧センサ（下流側圧力検出手段）
２４ 大気圧センサ（上流側圧力検出手段）
ＰＡ 大気圧（上流側圧力）
ＨＰＡ 推定大気圧（推定上流側圧力）
ＨＰＡｉｎｉ 初期推定大気圧（内燃機関を始動する際に検出された
下流側圧力）
ＴＨ スロットル弁の開度（弁開度）
ＴＨＢ 所定開度
ＫＴＨＣＡＬ 開度関数値のモデル式値（第１開度関数値）
ＫＴＨ 開度関数値のマップ値（第２開度関数値）
ＫＴＨＥＲＲ 関数値誤差（関数値比）
ＧＡＩＲＴＨ 通過空気量（吸気パラメータ）
ＧＡＩＲＴＨＮ 基本通過空気量（基本吸気パラメータ）
ＫＴＨＣＯＲ 補正係数（補正値、第１補正値）
Ａ モデルパラメータ
ＧＡＩＲ 吸入空気量（吸気パラメータ）
ＧＡＩＲＮ 基本吸入空気量（基本吸気パラメータ）
ＫＡＦＭＥＲＲ 補正係数（補正値、第２補正値）
ＰＢＡ 吸気圧（吸気パラメータ、下流側圧力）
ＰＢＡＮ 基本吸気圧（基本吸気パラメータ、基本下流側圧力）
ＰＢＡＥＲＲＣＯＲ 補正項（補正値、第３補正値）
Ｒ＿Ｐ 圧力比
Ｒ＿ＣＲＩＴ 臨界圧力比
ＤＩＳＴ 総走行距離
ＤＬＥＡＲＮ 所定値
Ｋ１〜ＫＧ４ 重み係数（重み）

Claims (17)

1. 吸気通路に設けられた吸気絞り弁によって当該吸気絞り弁を通過する空気量が通過空気量として変更される内燃機関において、当該吸気通路内の空気の状態を表す吸気パラメータを算出する内燃機関の吸気パラメータ算出装置であって、
   前記吸気パラメータの基本値として基本吸気パラメータを算出する基本吸気パラメータ算出手段と、
   所定のモデリング手法によって導出された、前記吸気絞り弁の上流側おける前記吸気通路内の圧力である上流側圧力と、前記吸気絞り弁の下流側における前記吸気通路内の圧力である下流側圧力と、前記吸気絞り弁の開度によって定まる開度関数値と、前記通過空気量との関係を定義したモデル式を用いて、当該開度関数値の第１の算出値として第１開度関数値を算出する第１開度関数値算出手段と、
   前記吸気絞り弁の開度と前記開度関数値との相関関係を表す相関関係モデルを用いて、前記開度関数値の第２の算出値として第２開度関数値を算出する第２開度関数値算出手段と、
   前記算出された第１開度関数値および前記算出された第２開度関数値の一方と他方との比である関数値比を用いて、補正値を算出する補正値算出手段と、
   当該算出された補正値で前記基本吸気パラメータを補正することにより、前記吸気パラメータを算出する吸気パラメータ算出手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
2. 前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記基本吸気パラメータとして、前記通過空気量の基本値である基本通過空気量を算出する基本通過空気量算出手段を有し、
   前記補正値算出手段は、前記補正値として、当該基本通過空気量を補正するための第１補正値を算出する第１補正値算出手段を有し、
   前記吸気パラメータ算出手段は、前記算出された基本通過空気量を前記算出された第１補正値で補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記通過空気量を算出する通過空気量算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
3. 前記第１補正値算出手段は、
   前記関数値比を誤差と見なしたときの、当該誤差と前記吸気絞り弁の開度との関係を定義した誤差モデル式のモデルパラメータを、オンボードで同定するオンボード同定手段を有し、
   当該オンボードで同定されたモデルパラメータおよび当該誤差モデル式を用いて、前記第１補正値を算出することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
4. 前記オンボード同定手段は、前記吸気絞り弁の開度を複数の領域に区分したときの当該複数の領域に対応して複数の重みをそれぞれ設定するとともに、当該複数の重みによる重み付け処理を適用した同定演算アルゴリズムにより、前記モデルパラメータの同定値を算出し、
   当該複数の重みは互いに同じ値に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
5. 前記オンボード同定手段は、前記吸気絞り弁の開度を複数の領域に区分したときの当該複数の領域に対応して複数の重みをそれぞれ設定するとともに、当該複数の重みによる重み付け処理を適用した同定演算アルゴリズムにより、前記モデルパラメータの同定値を算出し、
   当該複数の重みは、前記吸気絞り弁の開度がより小さい領域の重みほど、より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
6. 前記内燃機関は、車両の動力源として用いられ、
   前記第１補正値算出手段は、前記内燃機関の始動時点から所定時間が経過していないこと、および前記内燃機関の始動後における前記車両の総走行距離が所定値未満であることの一方の条件が成立しているときに、前記第１補正値の算出を実行することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
7. 前記上流側圧力の推定値として推定上流側圧力を算出する推定上流側圧力算出手段をさらに備え、
   前記第１開度関数値算出手段は、当該算出された推定上流側圧力および前記モデル式を用いて、前記第１開度関数値を算出することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
8. 前記下流側圧力を検出する下流側圧力検出手段をさらに備え、
   前記推定上流側圧力算出手段は、前記推定上流側圧力を、前記内燃機関を始動する際に前記下流側圧力検出手段によって検出された下流側圧力に設定することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
9. 前記吸気通路の前記吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、前記吸気通路内を流れる空気量である吸入空気量を表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段と、
   当該吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、をさらに備え、
   前記推定上流側圧力算出手段は、前記第１補正値および前記モデル式を用いて、前記通過空気量の推定値である推定通過空気量を算出するとともに、当該推定通過空気量と前記算出された吸入空気量との比較結果に基づいて、前記推定上流側圧力を更新することを特徴とする請求項７または８に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
10. 前記第１補正値算出手段は、
    前記関数値比および前記第１補正値の一方の値の相加平均値を、前記吸気絞り弁の開度の所定間隔ごとの値に対応して算出する相加平均値算出手段と、
    当該算出された相加平均値を、記憶用値として前記吸気絞り弁の開度の所定間隔ごとの値に対応して記憶する記憶手段と、を有し、
    前記吸気絞り弁の開度に応じて前記記憶手段から読み出した前記記憶用値を、前記一方の値として用いることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
11. 前記吸気通路の前記吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、前記吸気通路内を流れる空気量である吸入空気量を表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段と、
    前記上流側圧力を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段と、
    前記下流側圧力を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段と、
    前記上流側圧力検出手段および前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記下流側圧力と前記上流側圧力との比である圧力比を算出する圧力比算出手段と、
    前記吸気絞り弁の開度として弁開度を検出する弁開度検出手段と、
    をさらに備え、
    前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記基本吸気パラメータとして、前記吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、前記吸入空気量の基本値である基本吸入空気量を算出する基本吸入空気量算出手段をさらに有し、
    前記補正値算出手段は、前記補正値として、前記検出された弁開度が所定開度以上でかつ前記算出された圧力比が臨界圧力比未満のときに、前記基本吸入空気量を補正するための第２補正値を算出する第２補正値算出手段をさらに有し、
    前記吸気パラメータ算出手段は、前記算出された第２補正値で前記基本吸入空気量を補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段をさらに有し、
    前記第１開度関数値算出手段は、前記通過空気量として前記吸入空気量を用いて、前記第１開度関数値を算出することを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
12. 前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記基本吸気パラメータとして、前記下流側圧力の基本値である基本下流側圧力を算出する基本下流側圧力算出手段をさらに有し、
    前記補正値算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記補正値として、前記基本下流側圧力を補正するための第３補正値を算出する第３補正値算出手段をさらに有し、
    前記吸気パラメータ算出手段は、前記算出された第３補正値で前記基本下流側圧力を補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記下流側圧力を算出する下流側圧力算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
13. 前記吸気通路の前記吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、前記吸気通路内を流れる空気量である吸入空気量を表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段と、
    前記上流側圧力を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段と、
    前記下流側圧力を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段と、
    前記上流側圧力検出手段および前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記下流側圧力と前記上流側圧力との比である圧力比を算出する圧力比算出手段と、
    前記吸気絞り弁の開度として弁開度を検出する弁開度検出手段と、
    をさらに備え、
    前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記算出された圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記基本吸気パラメータとして、前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記下流側圧力の基本値である基本下流側圧力を算出する基本下流側圧力算出手段をさらに有し、
    前記補正値算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記補正値として、前記基本下流側圧力を補正するための第３補正値を算出する第３補正値算出手段をさらに有し、
    前記吸気パラメータ算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記算出された第３補正値で前記基本下流側圧力を補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記下流側圧力を算出する下流側圧力算出手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
14. 前記吸気通路の前記吸気絞り弁よりも上流側に設けられ、前記吸気通路内を流れる空気量である吸入空気量を表す検出信号を出力する吸入空気量検出手段と、
    前記上流側圧力を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段と、
    前記下流側圧力を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段と、
    前記上流側圧力検出手段および前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記下流側圧力と前記上流側圧力との比である圧力比を算出する圧力比算出手段と、
    前記吸気絞り弁の開度として弁開度を検出する弁開度検出手段と、
    をさらに備え、
    前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記基本吸気パラメータとして、前記吸入空気量検出手段の検出結果に基づき、前記吸入空気量の基本値である基本吸入空気量を算出する基本吸入空気量算出手段を有し、
    前記補正値算出手段は、前記検出された弁開度が所定開度以上でかつ前記算出された圧力比が臨界圧力比未満のときに、前記補正値として、前記基本吸入空気量を補正するための第２補正値を算出する第２補正値算出手段をさらに有し、
    前記吸気パラメータ算出手段は、前記算出された第２補正値で前記基本吸入空気量を補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段を有し、
    前記第１開度関数値算出手段は、前記通過空気量として前記吸入空気量を用いて、前記第１開度関数値を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
15. 前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記算出された圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記基本吸気パラメータとして、前記下流側圧力の基本値である基本下流側圧力を算出する基本下流側圧力算出手段をさらに有し、
    前記補正値算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記補正値として、前記基本下流側圧力を補正するための第３補正値を算出する第３補正値算出手段をさらに有し、
    前記吸気パラメータ算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記算出された第３補正値で前記基本下流側圧力を補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記下流側圧力を算出する下流側圧力算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
16. 前記上流側圧力を表す検出信号を出力する上流側圧力検出手段と、
    当該上流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記上流側圧力を算出する上流側圧力算出手段と、
    前記下流側圧力を表す検出信号を出力する下流側圧力検出手段と、
    前記上流側圧力検出手段および前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記下流側圧力と前記上流側圧力との比である圧力比を算出する圧力比算出手段と、
    をさらに備え、
    前記基本吸気パラメータ算出手段は、前記算出された圧力比が臨界圧力以上のときに、前記下流側圧力検出手段の検出結果に基づき、前記基本吸気パラメータとして、前記下流側圧力の基本値である基本下流側圧力を算出する基本下流側圧力算出手段をさらに有し、
    前記補正値算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記補正値として、前記基本下流側圧力を補正するための第３補正値を算出する第３補正値算出手段をさらに有し、
    前記吸気パラメータ算出手段は、前記圧力比が臨界圧力比以上のときに、前記算出された第３補正値で前記基本下流側圧力を補正することにより、前記吸気パラメータとして、前記下流側圧力を算出する下流側圧力算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気パラメータ算出装置。
17. 吸気通路に設けられた吸気絞り弁によって当該吸気絞り弁を通過する空気量が通過空気量として変更される内燃機関において、当該吸気通路内の空気の状態を表す吸気パラメータを算出する内燃機関の吸気パラメータ算出方法であって、
    前記吸気パラメータの基本値として基本吸気パラメータを算出し、
    所定のモデリング手法によって導出された、前記吸気絞り弁の上流側おける前記吸気通路内の圧力である上流側圧力と、前記吸気絞り弁の下流側における前記吸気通路内の圧力である下流側圧力と、前記吸気絞り弁の開度によって定まる開度関数値と、前記通過空気量との関係を定義したモデル式を用いて、当該開度関数値の第１の算出値として第１開度関数値を算出し、
    前記吸気絞り弁の開度と前記開度関数値との相関関係を表す相関関係モデルを用いて、前記開度関数値の第２の算出値として第２開度関数値を算出し、
    前記算出された第１開度関数値および前記算出された第２開度関数値の一方と他方との比である関数値比を用いて、補正値を算出し、
    当該算出された補正値で前記基本吸気パラメータを補正することにより、前記吸気パラメータを算出することを特徴とする内燃機関の吸気パラメータ算出方法。

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