JP6899416B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、スロットルバルブを介して吸い込まれる吸気量を算出する機能を有する内燃機関の制御装置に関する。

この種の装置として、従来、スロットルバルブの周囲に形成される空気通路を絞り部とみなし、絞り部を通過する流体の流量を表す計算式に基づいてシリンダ内に吸入される空気量を推定するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−３７９１１号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置で用いられる計算式は、スロットルバルブの周囲が絞り部として機能することを前提とする。このため、スロットルバルブの全開時等、スロットルバルブの上下流に圧力差がなく、スロットルバルブの周囲が絞り部として機能していない場合に、通過流量を精度よく推定することが難しい。

本発明の一態様である内燃機関の制御装置は、内燃機関への吸気通路に配置されたスロットルバルブの上流を流れる空気量を検出する流量検出器と、スロットルバルブの上流の吸気通路の圧力を検出する第１圧力検出器と、スロットルバルブの開度を検出する開度検出器と、スロットルバルブの下流の吸気通路の圧力を検出する第２圧力検出器と、スロットルバルブを通過する空気量を算出する演算部と、を備える。演算部は、開度検出器により検出されたスロットルバルブの開度と、スロットルバルブの開度の目標値と、予め設定された特性と、に基づいて、所定時間後のスロットルバルブの開度を算出する開度算出部を有する。また、内燃機関の運転状態に応じて予め設定された特性に基づいて、所定時間後のスロットルバルブの下流の圧力を算出する下流圧算出部を有する。また、開度検出器により検出されたスロットルバルブの開度と、第１圧力検出器により検出されたスロットルバルブの上流の圧力と、第２圧力検出器により検出されたスロットルバルブの下流の圧力と、に基づいて、現在、スロットルバルブを通過している第１空気量を算出する第１空気量算出部を有する。また、開度算出部により算出された所定時間後のスロットルバルブの開度と、下流圧算出部により算出された所定時間後のスロットルバルブの下流の圧力と、に基づいて、所定時間後にスロットルバルブを通過する第２空気量を算出する第２空気量算出部を有する。また、第２圧力検出器により検出されたスロットルバルブの下流の圧力と、予め設定された特性と、に基づいて、スロットルバルブを通過する第３空気量を算出する第３空気量算出部を有する。また、第１空気量算出部により算出された第１空気量と、第２空気量算出部により算出された第２空気量と、第３空気量算出部により算出された第３空気量と、に基づいて、流量検出器により検出された空気量を補正する空気量補正部を有する。空気量補正部は、第１圧力検出器により検出されたスロットルバルブの上流の圧力に対する下流圧算出部により算出された所定時間後のスロットルバルブの下流の圧力の圧力比が所定値以下のとき、第１空気量と第２空気量とに基づいて流量検出器により検出された空気量を補正する一方、圧力比が所定値を超えると、第３空気量に基づいて流量検出器により検出された空気量を補正する。

本発明によれば、スロットルバルブの全開時にもスロットルバルブを通過する空気量を精度よく推定することができる。

本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されるエンジンおよびその周辺の構成を概略的に示す図。 図１のエンジンの内部の要部構成を概略的に示す図。 本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置の要部構成を概略的に示すブロック図。 図１のスロットルバルブの上下流の圧力比と流量関数との関係を示す図。 図１のスロットルバルブの上下流の圧力比と通過空気量の算出誤差との関係を示す図。 図１のスロットルバルブの通過空気量の実測値および算出値の一例を示す図。 図３の通過空気量算出部の機能的構成を概略的に示すブロック図。 図１のスロットル用アクチュエータの応答遅れ特性を示す図。 図１の吸気通路の部分拡大図。 図７の空気量補正部による空気量の補正について説明するための図。 本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置により実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１〜図１１を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（エンジン）に適用される。

図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されるエンジン１およびその周辺の構成を概略的に示す図である。エンジン１は、不図示の車両に搭載され、複数の気筒（例えば４気筒）を有する火花点火式の４サイクルエンジンである。図１に示すように、エンジン１には、エンジン１に吸い込まれる吸入空気（吸気）が通過する吸気通路２ａと、エンジン１で燃焼した排気ガスが通過する排気通路２ｂとが接続される。

吸気通路２ａには、エアクリーナ（不図示）を介して吸入された吸気量を調整するスロットルバルブ３と、スロットルバルブ３を通過した吸気を複数の気筒に分配する吸気マニホルド４と、が設けられる。スロットルバルブ３は、例えばバタフライ弁により構成され、スロットルバルブ３の開度は、電気信号により作動するスロットル用アクチュエータ３ａの駆動によって変更される。スロットルバルブ３にはスロットルバルブ３の開度を検出するスロットル開度センサ３ｂが設けられる。スロットル開度センサ３ｂは、例えばポテンショメータにより構成される。スロットル用アクチュエータ３ａの動作はコントローラ３０（図３）により制御される。

スロットルバルブ３の上流側には、その上流側における吸気量を検出する吸気量センサ５と、吸気圧（大気圧）を検出する大気圧センサ６とが設けられる。吸気マニホルド４には、吸気マニホルド４内の吸気圧を検出する吸気圧センサ７が設けられる。吸気量センサ５は、例えば熱線式エアフローメータにより構成される。大気圧センサ６および吸気圧センサ７は、例えば半導体圧力センサにより構成される。なお、図示は省略するが、スロットルバルブ３の上流側には、吸気温（大気温）を検出する吸気温センサも設けられる。

排気通路２ｂには、エンジン１の複数の気筒から排出された排気ガスを集合する排気マニホルド８と、排気マニホルド８の下流で排気ガスを浄化する触媒装置９と、が設けられる。なお、図示は省略するが、排気通路２ｂには、排気通路２ｂを通過する排気ガスの温度を検出する排気温センサ、排気ガスの圧力を検出する排気圧センサ、触媒装置９の上流で空燃比を検出するＬＡＦセンサなどが設けられる。

図２は、エンジン１の内部の要部構成を概略的に示す図である。図２に示すように、エンジン１は、複数のシリンダ（気筒）１０が形成されるシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上部を覆うシリンダヘッド１２とを有する。シリンダヘッド１２には、吸気通路２ａに連通する吸気ポート１３と、排気通路２ｂに連通する排気ポート１４とが設けられる。吸気ポート１３には吸気ポート１３を開閉する吸気バルブ１５が設けられ、排気ポート１４には排気ポート１４を開閉する排気バルブ１６が設けられる。吸気バルブ１５と排気バルブ１６とは動弁機構１７により開閉駆動される。

各シリンダ１０には、シリンダ１０内を摺動可能にピストン１８が配置され、ピストン１８に面して燃焼室１９が形成される。エンジン１には、燃焼室１９に臨むようにインジェクタ２０が設けられ、インジェクタ２０から燃焼室１９に燃料が噴射される。なお、インジェクタ２０を、燃料を燃焼室１９に噴射する直噴式として構成するのではなく、吸気ポート１３に燃料を噴射するポート噴射式として構成してもよい。さらにエンジン１には点火プラグ２１が設けられ、燃焼室１９内の燃料と空気の混合気は、点火プラグ２１により点火される。燃焼室１９内で混合気が燃焼（爆発）すると、シリンダ１０の内壁に沿ってピストン１８が往復動し、コンロッド２２を介してクランクシャフト２３が回転する。インジェクタ２０の動作（噴射時期、噴射時間）および点火プラグ２１の動作（点火時期）はコントローラ３０（図３）により制御される。

動弁機構１７は、吸気カムシャフト２４と排気カムシャフト２５とを有する。吸気カムシャフト２４は、各気筒（シリンダ１０）にそれぞれ対応した吸気カム２４ａを一体に有し、排気カムシャフト２５は、各気筒にそれぞれ対応した排気カム２５ａを一体に有する。吸気カムシャフト２４と排気カムシャフト２５とは、不図示のタイミングベルトを介してクランクシャフト２３に連結され、クランクシャフト２３が２回転する度にそれぞれ１回転する。吸気バルブ１５は、吸気カムシャフト２４の回転により、不図示の吸気ロッカーアームを介して、吸気カム２４ａのプロファイルに応じた所定のタイミングで開閉する。排気バルブ１６は、排気カムシャフト２５の回転により、不図示の排気ロッカーアームを介して、排気カム２５ａのプロファイルに応じた所定のタイミングで開閉する。

動弁機構１７はさらに、クランクシャフト２３に対する吸気カム２４ａおよび排気カム２５ａの相対的な位相（カム位相）をそれぞれ変更するカム位相可変機構２６，２７を有する。カム位相可変機構２６，２７は、それぞれ吸気カムシャフト２４と排気カムシャフト２５の一端部に設けられる。カム位相可変機構２６，２７の構成は互いに同一であり、代表して吸気用のカム位相可変機構２６の構成を説明する。詳細な図示は省略するが、カム位相可変機構２６は、吸気カムシャフト２４を回転可能に収容するとともに、進角室と遅角室とを画成する回転可能な円筒形状のハウジングを有し、ハウジングの外周面に、クランクシャフト２３を経由するタイミングベルトが巻回される。

進角室と遅角室とには、例えば制御弁の駆動に応じた油圧ポンプからの油圧が供給され、制御弁の駆動を制御することで、吸気カム２４ａのカム位相を無段階に進角側または遅角側に変更することができ、これにより、吸気バルブ１５の開閉タイミングを変更できる。すなわち、進角室に油圧が供給されると、吸気カムシャフト２４がハウジングに対し一方向に相対回転し、吸気バルブ１５の開閉タイミングが進角側に変化する。一方、遅角室に油圧が供給されると、吸気カムシャフト２４がハウジングに対し反対方向に相対回転し、吸気バルブ１５の開閉タイミングが遅角側に変化する。

カム位相可変機構２６，２７は、既燃ガスである排気の一部を燃焼室１９内に還流する際の内部排気還流量、つまり内部ＥＧＲガス量を調整するように動作する。すなわち、カム位相可変機構２６，２７により吸気バルブ１５および排気バルブ１６の開閉タイミングを変更することで、吸気バルブ１５と排気バルブ１６の開弁期間が重なるバルブオーバーラップ量を変更し、これにより内部ＥＧＲガス量が調整される。カム位相可変機構２６，２７の動作はコントローラ３０（図３）により制御される。

なお、図示は省略するが、エンジン１にはクランクシャフト２３の回転角およびエンジン回転数を検出するクランク角センサ、吸気カム２４ａおよび排気カム２５ａのカム位相をそれぞれ検出するカム角センサ、エンジン１の冷却水の温度（エンジン水温）を検出する水温センサなども設けられる。

図３は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、装置）１００の要部構成を概略的に示すブロック図である。図３に示すように、装置１００は、コントローラ３０と、コントローラ３０にそれぞれ通信可能に接続されたセンサ群４０と、アクチュエータ群５０と、を主に有する。センサ群４０には、上記した各種のセンサ３ｂ，５〜７等、エンジン１の運転状態を検出する各種センサが含まれる。アクチュエータ群５０には、上記したスロットル用アクチュエータ３ａ、インジェクタ２０、点火プラグ２１、カム位相可変機構２６，２７等が含まれる。なお、図示は省略するが、コントローラ３０にはさらに、車両に搭載された各種センサや他のコントローラ（変速機ＥＣＵ等）等が接続され、アクセル開度や車速等、車両の運転状態を示す各種パラメータの検出値や指令値等が入力される。

コントローラ３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有するコンピュータを含んで構成される電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。コントローラ３０は、機能的構成として、スロットルバルブ３を通過する空気量を算出する通過空気量算出部３１と、シリンダ１０に吸入される空気量を算出する吸入空気量算出部３２と、インジェクタ２０による燃料噴射を制御する燃料噴射制御部３３と、を有する。通過空気量算出部３１、吸入空気量算出部３２および燃料噴射制御部３３による演算は、クランク角センサからの信号に基づいて、エンジン１の燃焼サイクルに同期して実行される。

通過空気量算出部３１は、吸気量センサ５により検出されたスロットルバルブ３の上流の空気量Ｑ_A（例えば、単位時間当たりの質量流量）に基づいて、スロットルバルブ３を通過する通過空気量Ｑ_B（例えば、単位時間当たりの質量流量）を算出する。

吸入空気量算出部３２は、通過空気量算出部３１により算出された通過空気量Ｑ_Bに基づいて、エンジン１のシリンダ１０内に吸入される吸入空気量Ｑ_Cを算出する。具体的には、吸気マニホルド４の容積をＶ_I、シリンダ１０の容積をＶ_C、充填効率をη、重み付け係数をｗ、前回の燃焼サイクルで算出された吸入空気量をＱ_Czとして、次式（i），（ii）により吸入空気量Ｑ_Cを算出する。
ｗ＝ηＶ_C／Ｖ_I ・・・（i）
Ｑ_c＝ｗＱ_B＋（１−ｗ）Ｑ_Cz ・・・（ii）

なお、シリンダ１０の充填効率ηは、エンジン回転数、カム位相、吸気圧（大気圧）、吸気温（大気温）、エンジン水温等の各種パラメータの影響を受ける。このため、シリンダ１０内に吸入される吸入空気量Ｑ_Cは、各種パラメータ（例えば、エンジン回転数、カム位相、大気圧）の領域毎に予め設定された複数の特性に基づいて算出され、各種パラメータ（例えば、吸気温、エンジン水温）に応じて補正される。

燃料噴射制御部３３は、吸入空気量算出部３２により算出された吸入空気量Ｑ_Cに基づいて、シリンダ１０内の空燃比が適切な値となるようにインジェクタ２０によるシリンダ１０内への燃料の供給を制御する。

ところで、エンジン１の定常運転状態では、吸気通路２ａ（図１）内の各部を吸気が一定の流速で通過し、吸気量センサ５を通過する吸気がそのままスロットルバルブ３を通過する。このため、スロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを吸気量センサ５により直接的に検出することができる。一方、エンジン１の過渡運転状態では、吸気通路２ａ内の各部で流速が経時的に変化するため、スロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを吸気量センサ５により直接的に検出することができない。

このような過渡状態におけるスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bは、一般に、スロットルバルブ３の上流の吸気圧（大気圧）Ｐ_Aに対する下流の吸気圧（吸気マニホルド４内の吸気圧。以下、下流圧）Ｐ_Bの圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aに応じて変化する流量関数Ｆ、スロットルバルブ３の開度ＴＨに応じて変化する流量係数Ｃ_dおよび開口面積Ａ、スロットルバルブ３の上流の吸気温（大気温）Ｔ_A、気体定数Ｒ、比熱比κを用いて、次式（iii）により算出される。

しかしながら、式（iii）は、スロットルバルブ３の上下流に圧力差があり、周囲が絞り部として機能することを前提とする。このため、例えばスロットル全開時等、スロットルバルブ３の上下流に圧力差がなく、周囲が絞り部として機能していない場合には、通過空気量Ｑ_Bを正確に算出することができない。

図４は、スロットルバルブ３の上下流の圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aと流量関数Ｆとの関係を示す図であり、図５は、圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aと、式（iii）により算出された通過空気量Ｑ_Bの算出誤差との関係を示す図である。図４に示すように、スロットルバルブ３の上下流の圧力差がなくなり、圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aが１に近づくと、流量関数Ｆの値は急激に減少する。このとき、図５に示すように、圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aが所定値（例えば、約０．９２）を超えて１に近付くと、式（iii）による通過空気量Ｑ_Bの算出誤差が許容範囲（例えば、±１０％）を超えて急激に増大する。

図６は、通過空気量Ｑ_Bの実測値および式（iii）による算出値の一例を示す図であり、スロットルバルブ３を全閉から全開にしたときの開度ＴＨ、流量関数Ｆ、通過空気量Ｑ_Bの実測値および算出値の経時的な変化を示す。

図６に示すように、時刻ｔ１からｔ２にかけてスロットルバルブ３を全閉から全開にすると、時刻ｔ２からｔ３にかけてスロットルバルブ３の上下流の圧力差が徐々に解消して圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aが１に近づく。その後、時刻ｔ３において圧力比Ｐ_B／Ｐ_Aが所定値（例えば、約０．９２）に達すると、流量関数Ｆの値および通過空気量Ｑ_Bの算出値が急激に減少し、実測値から乖離する。さらに時刻ｔ４においてスロットルバルブ３の上下流の圧力差が完全に解消すると、その後、通過空気量Ｑ_Bの実測値は、エンジン１の運転状態に応じた一定の値に収束する。

そこで、本実施形態では、スロットルバルブ３の上下流の圧力差に応じて過渡状態におけるスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bの算出方法を切り換え、スロットルバルブ３の全開時にも通過空気量Ｑ_Bを精度よく推定できるよう、以下のように通過空気量算出部３１を構成する。

図７は、通過空気量算出部３１の機能的構成を概略的に示すブロック図である。通過空気量算出部３１は、特に過渡状態におけるスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを算出するための機能的構成として、スロットルバルブ３の開度を算出する開度算出部３１０と、推定下流圧を算出する下流圧算出部３１１と、スロットルバルブ３を通過する空気量を算出する第１〜第３空気量算出部３１２〜３１４と、吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する空気量補正部３１５と、を有する。

開度算出部３１０は、スロットル開度センサ３ｂ（図１）により検出されたスロットルバルブ３の実開度ＴＨ₁と、コントローラ３０（図３）からスロットル用アクチュエータ３ａに指令される目標開度ＴＨ₀と、スロットル用アクチュエータ３ａの応答遅れ特性と、に基づいて、所定時間Δｔ後のスロットルバルブ３の推定開度ＴＨ₂を算出する。所定時間Δｔは、例えば、エンジン１の燃焼サイクル（吸入行程）よりも十分短い微小な時間である。すなわち、エンジン回転数にかかわらず過渡状態の吸入空気量の変化を表現できるよう、高回転時の吸入行程よりも十分短い固定値に設定される。

図８は、スロットル用アクチュエータ３ａの応答遅れ特性を示す図であり、スロットルバルブ３の目標開度ＴＨ₀を破線、実開度ＴＨ₁を実線、所定時間Δｔ後の推定開度ＴＨ₂を一点鎖線でそれぞれ示す。図８に示すように、スロットルバルブ３の実開度ＴＨ₁は、所定のスロットル遅れ時間Ｔｄ_THだけ遅れて目標開度ＴＨ₀に追従する。従って、所定時間Δｔ後の推定開度ＴＨ₂は、次式（iv）により算出される。
ＴＨ₂＝ＴＨ₁＋（ＴＨ₀−ＴＨ₁）Δｔ／Ｔｄ_TH ・・・（iv）

下流圧算出部３１１は、吸入空気量算出部３２により算出された吸入空気量Ｑ_Cに基づいて、推定下流圧Ｐ_B2を算出する。すなわち、大気圧センサ６により検出された大気圧、クランク角センサにより検出されたエンジン回転数、カム角センサにより検出されたカム位相等の各種パラメータに基づいて、予め設定された複数の特性から吸入空気量Ｑ_cに対応する下流圧Ｐ_Bを算出して推定下流圧Ｐ_B2とする。

第１空気量算出部３１２は、式（iii）を用いてスロットルバルブ３の通過空気量（第１空気量）Ｑ_B1を算出し、吸気量センサ５を通過する空気量Ｑ_B1cに換算（補正）する。具体的には、先ず、スロットル開度センサ３ｂにより検出されたスロットルバルブ３の実開度ＴＨ₁と、大気圧センサ６により検出された大気圧Ｐ_Aと、吸気圧センサ７により検出された下流圧Ｐ_B1と、に基づいて、式（iii）により、現在、スロットルバルブ３を通過している第１空気量Ｑ_B1を算出する。

図９は、図１の部分拡大図であり、吸気量センサ５からスロットルバルブ３までの吸気通路２ａを示す。図９に破線で示すように、吸気量センサ５からスロットルバルブ３までの吸気通路２ａ内の空間を空間２ｃとする。このとき、空間２ｃの容積をＶ、空間２ｃ内の吸気量（物質量）をＧとすると、ある瞬間における空間２ｃ内の吸気量（物質量）Ｇは次式（v）で表される（気体の状態方程式）。
Ｇ＝Ｐ_AＶ／ＲＴ_A ・・・（v）

式（v）より、空間２ｃ内の吸気量（物質量）Ｇの単位時間当たりの変化量Ｇ´、すなわち、単位時間当たりに空間２ｃを通過する吸気の質量流量Ｑ_Dは、次式（vi）で表される。
Ｑ_D＝Ｇ´＝Ｐ_A´Ｖ／ＲＴ_A ・・・（vi）

質量保存の法則により、単位時間当たりに空間２ｃを通過する吸気の質量流量Ｑ_Dは、吸気量センサ５を通過して空間２ｃに流入する吸気の質量流量Ｑ_Aと、空間２ｃから流出してスロットルバルブ３を通過する吸気の質量流量Ｑ_Bとの差として、次式（vii）で表される。
Ｑ_D＝Ｑ_A−Ｑ_B ・・・（vii）

従って、次式（viii）により、スロットルバルブ３の通過空気量の式（iii）により算出された現在、スロットルバルブ３を通過している第１空気量Ｑ_B1を、現在、吸気量センサ５を通過している空気量Ｑ_B1cに換算（補正）することができる。すなわち、第１空気量Ｑ_B1に対し、吸気量センサ５とスロットルバルブ３との間における吸気通路２ａ内の圧力変化を反映することができる。
Ｑ_B1c＝Ｑ_B1＋Ｐ_A´Ｖ／ＲＴ_A ・・・（viii）

この場合、換算前の第１空気量Ｑ_B1に対して吸気量センサ５の検出値と同じ平均化処理を行うことで、吸気量センサ５の検出値と同期させることができる。また、換算後の第１空気量Ｑ_B1に対して、例えば双一次変換により所定のセンサ遅れ時間Ｔｄ_AFM分の補正を行うことで、吸気量センサ５の応答遅れ特性を反映することができる。このような処理により、式（iii）により算出された第１空気量Ｑ_B1が、吸気量センサ５の検出値相当の換算値Ｑ_B1cに補正される。

第２空気量算出部３１３は、式（iii）を用いて、所定時間Δｔ後にスロットルバルブ３を通過する空気量（第２空気量）Ｑ_B2を算出する。すなわち、開度算出部３１０により算出された所定時間Δｔ後のスロットルバルブ３の推定開度ＴＨ₂と、大気圧センサ６により検出された大気圧Ｐ_Aと、下流圧算出部３１１により算出された推定下流圧Ｐ_B2と、に基づいて、式（iii）により、所定時間Δｔ後にスロットルバルブ３を通過する第２空気量Ｑ_B2を算出する。

ここで、推定下流圧Ｐ_B2は、下流圧算出部３１１により、吸入空気量算出部３２により算出された吸入空気量Ｑ_Cに基づいて算出される。この場合、エンジン１の運転状態が定常状態から過渡状態に変化した直後の最初の燃焼サイクルでは、先ず、前回の燃焼サイクル（定常状態）で算出された吸入空気量Ｑ_Czに基づいて推定下流圧Ｐ_Bzが算出される。次いで、１燃焼サイクル分の変化量ΔＰ_Bを加算して、今回の燃焼サイクル（過渡状態）の推定下流圧Ｐ_B2が算出される。なお、１燃焼サイクル分の変化量ΔＰ_Bは、予め設定された定数としてもよく、予め設定された特性に基づき、各種パラメータに応じて算出される変数としてもよい。

一方、エンジン１の運転状態が過渡状態に変化した後の２回目以降の燃焼サイクルでは、先ず、前回の燃焼サイクル（過渡状態）で算出された第２空気量Ｑ_B2zに基づいて、前回の燃焼サイクルにおける所定時間Δｔ後の推定吸入空気量Ｑ_C2zが算出される。具体的には、移動平均（例えば、指数移動平均）により第２空気量Ｑ_B2zを平滑化して推定吸入空気量Ｑ_C2zを算出する。このような平滑化処理を行うことで、スロットルバルブ３からシリンダ１０までの間の吸気マニホルド４における吸気の遅れ分を反映することができる。なお、この場合の平滑化係数Ｃは、例えば次式（ix）のように設定される。
Ｃ＝（Ｖ_C／Ｖ_I）×（Ｑ_C2z／理想線） ・・・（ix）

次いで、推定吸入空気量Ｑ_C2zに基づいて推定下流圧Ｐ_B2zを算出し、１燃焼サイクル分の変化量ΔＰ_Bを加算して、今回の燃焼サイクルの推定下流圧Ｐ_B2が算出される。すなわち、今回の燃焼サイクルにおける所定時間Δｔ後の推定下流圧Ｐ_B2が算出される。

空気量補正部３１５は、大気圧Ｐ_Aに対する推定下流圧Ｐ_B2の圧力比、すなわちスロットルバルブ３の上下流の圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁以下のとき、第１空気量Ｑ_B1と第２空気量Ｑ_B2とに基づいて吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する。第１所定値は、式（iii）による通過空気量Ｑ_Bの算出誤差が許容範囲（例えば、±１０％）を超えるような所定値（図５の例では、約０．９２）に設定される。

図１０は、空気量補正部３１５による空気量Ｑ_Aの補正について説明するための図であり、吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_A、第１空気量算出部３１２により算出、補正された第１空気量Ｑ_B1，Ｑ_B1c、第２空気量算出部３１３により算出された第２空気量Ｑ_B2の一例を示す。

圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁以下でスロットルバルブ３の上下流に圧力差があり、周囲が絞り部として機能している場合は、式（iii）により精度よく通過空気量Ｑ_Bを算出することができる。すなわち、スロットルバルブ３の上下流に圧力差がある場合は、各時刻およびその所定時間Δｔ後の通過空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2を精度よく算出することができる。

この場合、式（iii）により算出された所定時間Δｔ後の通過空気量である第２空気量Ｑ_B2と、式（iii）により算出された現在の通過空気量である第１空気量Ｑ_B1の、吸気量センサ５の検出値相当の換算値Ｑ_B1cとの差（Ｑ_B2−Ｑ_B1c）を過渡補正量として、吸気量センサ５の検出値Ｑ_Aが過渡補正される。すなわち、空気量補正部３１５は、次式（x）を用いて、吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正してスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを算出する。
Ｑ_B＝Ｑ_A＋（Ｑ_B2−Ｑ_B1c） ・・・（x）

このように、吸気量センサ５の検出値Ｑ_Aを基準として、式（iii）により算出され、吸気量センサ５の検出値相当に補正された第１空気量Ｑ_B1cと、式（iii）により算出された第２空気量Ｑ_B2との差を用いて過渡補正を行う。これにより、吸気量センサ５の検出値によるフィードバック制御が不要となるため、通過空気量算出部３１の過渡状態における演算負荷を低減することができる。また、式（iii）による算出値Ｑ_B1，Ｑ_B2同士の差を過渡補正量とするため、式（iii）を用いる場合の誤差による影響を相殺することができる。

第３空気量算出部３１４は、吸気圧センサ７により検出された下流圧Ｐ_B1と、予め設定された特性と、に基づいて、スロットルバルブ３を通過する第３空気量Ｑ_B3を算出する。具体的には、先ず、大気圧センサ６により検出された大気圧、クランク角センサにより検出されたエンジン回転数、カム角センサにより検出されたカム位相等の各種パラメータに基づいて、予め設定された複数の特性から下流圧Ｐ_Bに対応する吸入空気量Ｑ_cを算出する。次いで、移動平均（例えば、指数移動平均）により吸入空気量Ｑ_Cを平滑化することで、スロットルバルブ３からシリンダ１０までの間の吸気マニホルド４における吸気の遅れ分を反映し、第３空気量Ｑ_B3を算出する。また、第１空気量Ｑ_B1と同様に、第３空気量Ｑ_B3を吸気量センサ５の検出値相当の換算値Ｑ_B3cに補正する。

空気量補正部３１５は、式（x）により吸気量センサ５の検出値Ｑ_Aの過渡補正を行っている場合において、スロットルバルブ３の上下流の圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁を超えると、過渡補正の方法を切り換える。すなわち、第３空気量Ｑ_B3と、第３空気量Ｑ_B3の、吸気量センサ５の検出値相当の換算値Ｑ_B3cとの差（Ｑ_B3−Ｑ_B3c）を過渡補正量として、吸気量センサ５の検出値Ｑ_Aの過渡補正を行うように過渡補正の方法を切り換える。すなわち、空気量補正部３１５は、次式（xi）を用いて、吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正してスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを算出する。
Ｑ_B＝Ｑ_A＋（Ｑ_B3−Ｑ_B3c） ・・・（xi）

なお、通過空気量算出部３１は、過渡状態におけるスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを算出するとき、移動平均（例えば、指数移動平均）により算出値Ｑ_Bを平滑化する。これにより、空気量補正部３１５による補正方法が切り換えられたときの算出値Ｑ_Bの急変を緩和することができる。この場合の平滑化係数Ｃは、エンジン回転数に応じて、高回転側ほど平滑化の程度が大きくなるように設定される。このような平滑化処理を行うことで、図６に示されるような通過空気量Ｑ_Bの実測値（エンジン１の運転状態に応じた一定の値）に見合った、適切な通過空気量Ｑ_Bを算出することができる。

空気量補正部３１５は、式（xi）により吸気量センサ５の検出値Ｑ_Aの過渡補正を行っている場合において、スロットルバルブ３の上下流の圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第２所定値Ｒ₂以下になると、過渡補正の方法を切り換える。具体的には、先ず、今回および前回の燃焼サイクルにおいて吸入空気量算出部３２により算出された吸入空気量Ｑ_C，Ｑ_Czに基づいて、式（i），（ii）により推定通過空気量Ｑ_B2を算出する。次いで、算出された推定通過空気量Ｑ_B2と、開度算出部３１０により算出された推定開度ＴＨ₂と、に基づいて、式（iii）により流量関数Ｆを算出し、推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aを算出する。そして、算出された推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第２所定値Ｒ₂以下になると、第３空気量Ｑ_B3による過渡補正から第１、第２空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2による過渡補正に切り換える。第２所定値Ｒ₂は、第１所定値Ｒ₁と同程度の所定値に設定される。

第３空気量Ｑ_B3による過渡補正では、流量関数Ｆを使う式（iii）を用いた第１、第２空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2による過渡補正と異なり、圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが算出されない。このため、例えばスロットルバルブ３が閉じられて実際には圧力差が生じているにもかかわらず、過渡補正の方法を切り換えられない場合が生じ得る。そこで、過渡補正の方法によらず常にエンジン１の運転状態を反映した値として算出される吸入空気量Ｑ_Cに基づいて流量関数Ｆおよび推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aを算出することで、圧力差の状態を判定し、適切なタイミングで第１、第２空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2による過渡補正に戻すことができる。

図１１は、予めメモリに記憶されたプログラムに従い装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、別途の判定処理によりエンジン１の運転状態が定常状態から過渡状態に変化したと判定されると開始される。

先ず、ステップＳ１で前回の燃焼サイクル（定常状態）で算出された吸入空気量Ｑ_Czを取得し、ステップＳ２で推定下流圧Ｐ_B2zを算出し、ステップＳ３で今回の燃焼サイクル（過渡状態）の推定下流圧Ｐ_B2を算出する。次いでステップＳ４で、大気圧Ｐ_Aに対するステップＳ３で算出された推定下流圧Ｐ_B2の圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aを算出する。次いでステップＳ５で、ステップＳ４で算出された圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁以下か否かを判定する。ステップＳ５で肯定されると、ステップＳ６〜Ｓ１０の第１、第２空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2による過渡補正に進み、否定されると、ステップＳ１４〜Ｓ１６の第３空気量Ｑ_B3による過渡補正に進む。

ステップＳ６では、式（iii）により第１空気量Ｑ_B1を算出する。次いでステップＳ７で、ステップＳ６で算出された第１空気量Ｑ_B1を吸気量センサの検出値相当の換算値Ｑ_B1cに補正する。次いでステップＳ８で所定時間Δｔ後のスロットルバルブ３の推定開度ＴＨ₂を算出し、ステップＳ９で第２空気量Ｑ_B2を算出する。次いでステップＳ１０で、ステップＳ７で補正された第１空気量Ｑ_B1cとステップＳ９で算出された第２空気量Ｑ_B2との差を加算することで吸気量センサ５による検出値Ｑ_Aの過渡補正を行い、スロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを算出する。

次いで、ステップＳ１１で、ステップＳ１０で算出された通過空気量Ｑ_Bに基づいて吸入空気量Ｑ_Cを算出し、ステップＳ１２で燃焼サイクルのカウントアップを行った後、ステップＳ１３でエンジン１の運転状態が過渡状態であるか否かを判定する。ステップＳ１３で肯定されるとステップＳ２に戻り、否定されると処理を終了する。

ステップＳ１４では、予め設定された特性に基づいて第３空気量Ｑ_B3を算出する。次いでステップＳ１５で、ステップＳ１４で算出された第３空気量Ｑ_B3を吸気量センサの検出値相当の換算値Ｑ_B3cに補正する。次いでステップＳ１６で、ステップＳ１４で算出された第３空気量Ｑ_B3とステップＳ１５で補正された第３空気量Ｑ_B3cとの差を加算することで吸気量センサ５による検出値Ｑ_Aの過渡補正を行い、スロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bを算出する。

次いで、ステップＳ１７で、ステップＳ１６で算出された通過空気量Ｑ_Bに基づいて吸入空気量Ｑ_Cを算出し、ステップＳ１８で、前回の燃焼サイクルで算出された吸入空気量Ｑ_Czを取得する。次いでステップＳ１９で推定開度ＴＨ₂を算出する。次いで、ステップＳ２０で推定通過空気量Ｑ_B2および流量関数Ｆを算出し、ステップＳ２１で推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aを算出する。次いでステップＳ２２で、ステップＳ２１で算出された推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第２所定値Ｒ₂以下か否かを判定する。

ステップＳ２２で肯定されると、ステップＳ１２に進んで燃焼サイクルのカウントアップを行った後、ステップＳ１３でエンジン１の運転状態を判定し、過渡状態が継続している場合は、ステップＳ６〜Ｓ１０の第１、第２空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2による過渡補正に切り換える。一方、ステップＳ２２で否定されると、ステップＳ２３に進んで燃焼サイクルのカウントアップを行った後、ステップＳ２４でエンジン１の運転状態を判定し、過渡状態が継続している場合は、ステップＳ１４に戻り、第３空気量Ｑ_B3による過渡補正を継続する。ステップＳ２４で否定され、過渡状態が終了している場合は、処理を終了する。

このように、スロットルバルブ３の上下流の圧力差に応じて過渡状態におけるスロットルバルブ３の通過空気量Ｑ_Bの算出方法を切り換えることで（ステップＳ５，Ｓ２２）、スロットルバルブ３の全開時にも通過空気量Ｑ_Bを精度よく推定することができる（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）装置１００は、エンジン１への吸気通路２ａに配置されたスロットルバルブ３の上流を流れる空気量Ｑ_Aを検出する吸気量センサ５と、スロットルバルブ３の上流の吸気通路２ａの圧力（大気圧）Ｐ_Aを検出する大気圧センサ６と、スロットルバルブ３の実開度ＴＨ₁を検出するスロットル開度センサ３ｂと、スロットルバルブ３の下流の吸気通路２ａの圧力（下流圧）Ｐ_B1を検出する吸気圧センサ７と、スロットルバルブ３の目標開度ＴＨ₀を指令するとともにスロットルバルブ３を通過する空気量Ｑ_Bを算出するコントローラ３０と、を備える（図１、図３）。

コントローラ３０は、スロットル開度センサ３ｂにより検出されたスロットルバルブ３の実開度ＴＨ₁と、指令されたスロットルバルブ３の目標開度ＴＨ₀と、予め設定された特性と、に基づいて、所定時間Δｔ後のスロットルバルブ３の推定開度ＴＨ₂を算出する開度算出部３１０と、開度算出部３１０により算出された推定開度ＴＨ₂と、大気圧センサ６により検出された大気圧Ｐ_Aと、に基づいて、所定時間Δｔ後の推定下流圧Ｐ_B2を算出する下流圧算出部３１１と、スロットル開度センサ３ｂにより検出された実開度ＴＨ₁と、大気圧センサ６により検出された大気圧Ｐ_Aと、吸気圧センサ７により検出された下流圧Ｐ_B1と、に基づいて、現在、スロットルバルブ３を通過している第１空気量Ｑ_B1を算出する第１空気量算出部３１２と、エンジン１の運転状態に応じて予め設定された特性に基づいて、所定時間Δｔ後にスロットルバルブ３を通過する第２空気量Ｑ_B2を算出する第２空気量算出部３１３と、吸気圧センサ７により検出された下流圧Ｐ_B1と、予め設定された特性と、に基づいて、スロットルバルブ３を通過する第３空気量Ｑ_B3を算出する第３空気量算出部３１４と、第１空気量算出部３１２により算出された第１空気量Ｑ_B1と、第２空気量算出部３１３により算出された第２空気量Ｑ_B2と、第３空気量算出部３１４により算出された第３空気量Ｑ_B3と、に基づいて、吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する空気量補正部３１５と、を有する（図７）。

空気量補正部３１５は、大気圧センサ６により検出された大気圧Ｐ_Aに対する下流圧算出部３１１により算出された推定下流圧Ｐ_B2の圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁以下のとき、第１空気量Ｑ_B1と第２空気量Ｑ_B2とに基づいて吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する。一方、圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁を超えると、第３空気量Ｑ_B3に基づいて吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する。

すなわち、吸気量センサ５により検出される空気量Ｑ_Aを、スロットルバルブ３の上下流の圧力差に応じて異なる手法で補正して、スロットルバルブ３を通過する空気量Ｑ_Bを算出する。これにより、スロットルバルブ３の全開時等、スロットルバルブ３の上下流に圧力差がない場合にも、スロットルバルブ３を通過する空気量Ｑ_Bを精度よく推定することができる。

（２）空気量補正部３１５は、圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁以下のとき、吸気量センサ５とスロットルバルブ３との間における吸気通路２ａ内の圧力変化と、吸気量センサ５の応答遅れと、に基づいて、第１空気量算出部３１２により算出された第１空気量Ｑ_B1を補正するとともに、補正後の空気量Ｑ_B1cと第２空気量算出部３１３により算出された第２空気量Ｑ_B2との差を吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aに加算して吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する。一方、圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁を超えるとき、吸気量センサ５とスロットルバルブ３との間における吸気通路２ａ内の圧力変化と、吸気量センサ５の応答遅れと、に基づいて、第３空気量算出部３１４により算出された第３空気量Ｑ_B3を補正するとともに、補正後の空気量Ｑ_B3cと補正前の第３空気量Ｑ_B3との差を吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aに加算して吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する。

すなわち、スロットルバルブ３の上下流の圧力差に基づく同一の手法により算出された第１空気量Ｑ_B1と第２空気量Ｑ_B2との差に応じて、吸気量センサ５により検出される空気量Ｑ_Aを補正する。これにより、吸気量センサ５の検出値によるフィードバック制御が不要となり、コントローラ３０の演算負荷を低減することができる。また、同一の手法による算出値同士の差を用いて補正するため、補正手法による誤差の影響を相殺することができる。

（３）下流圧算出部３１１は、第２空気量算出部３１３により算出された第２空気量Ｑ_B2zに基づいて推定下流圧Ｐ_B2zを算出するとともに、算出された推定下流圧Ｐ_B2zに１燃焼サイクル分の変化量ΔＰ_Bを加算して、さらに１燃焼サイクル後の推定下流圧Ｐ_B2を算出する。このように燃焼サイクルごとの推定下流圧Ｐ_B2を調整することで、後続する演算ステップにおいて過渡補正量（Ｑ_B2−Ｑ_B1c）が過小に算出されることを防止し、通過空気量Ｑ_Bの算出精度を向上することができる。また、予め設定された１燃焼サイクル分の変化量ΔＰ_Bを用いることで、燃焼サイクルをカウントアップするときの推定下流圧Ｐ_B2を簡易に算出することができる。

（４）コントローラ３０は、さらに、算出されたスロットルバルブ３を通過する空気量Ｑ_Bに基づいて、エンジン１のシリンダ１０内に吸入される空気量Ｑ_Cを算出し、算出されたシリンダ１０内に吸入される空気量Ｑ_Cに基づいて、シリンダ１０内への燃料の供給を制御する。これにより、スロットルバルブ３の上下流の圧力差にかかわらず通過空気量Ｑ_B、吸入空気量Ｑ_Cを精度よく算出することで、エンジン１の燃料噴射制御を適切に行うことができる。

（５）空気量補正部３１５は、圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第１所定値Ｒ₁を超えた状態であるとき、吸入空気量算出部３２により算出された吸入空気量Ｑ_C，Ｑ_Czと、開度算出部３１０により算出された推定開度ＴＨ₂と、に基づいて、スロットルバルブ３の上下流に生じる推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aを算出し、算出された推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aが第２所定値Ｒ₂以下になると、第１空気量Ｑ_B1と第２空気量Ｑ_B2とに基づいて吸気量センサ５により検出された空気量Ｑ_Aを補正する。

図１１のステップＳ１１，Ｓ１７に示すように過渡補正の方法によらず常にエンジン１の運転状態を反映した値として算出される吸入空気量Ｑ_C，Ｑ_Czに基づいて流量関数Ｆおよび推定圧力比Ｐ_B2／Ｐ_Aを算出することで、過渡補正の方法によらず圧力差の状態を判定し、適切なタイミングで第１、第２空気量Ｑ_B1，Ｑ_B2による過渡補正に戻すことができる（図１１のステップＳ２０〜Ｓ２２）。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、図１、図２においてエンジン１の本体および補機を具体的に示したが、これらは例示であって、内燃機関の制御装置が適用される内燃機関はこのようなものに限らない。例えば、吸気通路と排気通路とを接続する過給機が設けられてもよい。この場合は、吸気通路に過給後の吸気圧を検出する過給圧センサを設けてスロットルバルブの上流の圧力を検出する。

また、排気通路から吸気通路への排気の還流（外部ＥＧＲ）を行うＥＧＲ通路およびＥＧＲバルブが設けられてもよい。この場合は、吸入空気量Ｑ_Cが外部ＥＧＲガス量に応じて補正される。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の一つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ エンジン、２a 吸気通路、３ スロットルバルブ、３ａ スロットル用アクチュエータ、３ｂ スロットル開度センサ、４ 吸気マニホルド、５ 吸気量センサ、６ 大気圧センサ、７ 吸気圧センサ、１０ シリンダ、２０ インジェクタ、３０ コントローラ、３１ 通過空気量算出部、３２ 吸入空気量算出部、３３ 燃料噴射制御部、３１０ 開度算出部、３１１ 下流圧算出部、３１２ 第１空気量算出部、３１３ 第２空気量算出部、３１４ 第３空気量算出部、３１５ 空気量補正部

Claims (5)

1. 内燃機関への吸気通路に配置されたスロットルバルブの上流を流れる空気量を検出する流量検出器と、
   前記スロットルバルブの上流の前記吸気通路の圧力を検出する第１圧力検出器と、
   前記スロットルバルブの開度を検出する開度検出器と、
   前記スロットルバルブの下流の前記吸気通路の圧力を検出する第２圧力検出器と、
   前記スロットルバルブを通過する空気量を算出する演算部と、を備え、
   前記演算部は、
   前記開度検出器により検出された前記スロットルバルブの開度と、前記スロットルバルブの開度の目標値と、予め設定された特性と、に基づいて、所定時間後の前記スロットルバルブの開度を算出する開度算出部と、
   前記内燃機関の運転状態に応じて予め設定された特性に基づいて、前記所定時間後の前記スロットルバルブの下流の圧力を算出する下流圧算出部と、
   前記開度検出器により検出された前記スロットルバルブの開度と、前記第１圧力検出器により検出された前記スロットルバルブの上流の圧力と、前記第２圧力検出器により検出された前記スロットルバルブの下流の圧力と、に基づいて、現在、前記スロットルバルブを通過している第１空気量を算出する第１空気量算出部と、
   前記開度算出部により算出された前記所定時間後の前記スロットルバルブの開度と、前記第１圧力検出器により検出された前記スロットルバルブの上流の圧力と、前記下流圧算出部により算出された前記所定時間後の前記スロットルバルブの下流の圧力と、に基づいて、前記所定時間後に前記スロットルバルブを通過する第２空気量を算出する第２空気量算出部と、
   前記第２圧力検出器により検出された前記スロットルバルブの下流の圧力と、予め設定された特性と、に基づいて、前記スロットルバルブを通過する第３空気量を算出する第３空気量算出部と、
   前記第１空気量算出部により算出された第１空気量と、前記第２空気量算出部により算出された第２空気量と、前記第３空気量算出部により算出された第３空気量と、に基づいて、前記流量検出器により検出された空気量を補正する空気量補正部と、を有し、
   前記空気量補正部は、
   前記第１圧力検出器により検出された前記スロットルバルブの上流の圧力に対する前記下流圧算出部により算出された前記所定時間後の前記スロットルバルブの下流の圧力の圧力比が所定値以下のとき、前記第１空気量と前記第２空気量とに基づいて前記流量検出器により検出された空気量を補正する一方、
   前記圧力比が前記所定値を超えると、前記第３空気量に基づいて前記流量検出器により検出された空気量を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記空気量補正部は、
   前記圧力比が前記所定値以下のとき、前記流量検出器と前記スロットルバルブとの間における前記吸気通路内の圧力変化と、前記流量検出器の応答遅れと、に基づいて、前記第１空気量算出部により算出された第１空気量を補正するとともに、補正後の空気量と前記第２空気量算出部により算出された前記第２空気量との差を前記流量検出器により検出された空気量に加算して前記流量検出器により検出された空気量を補正する一方、
   前記圧力比が前記所定値を超えるとき、前記流量検出器と前記スロットルバルブとの間における前記吸気通路内の圧力変化と、前記流量検出器の応答遅れと、に基づいて、前記第３空気量算出部により算出された第３空気量を補正するとともに、補正後の空気量と補正前の前記第３空気量との差を前記流量検出器により検出された空気量に加算して前記流量検出器により検出された空気量を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記下流圧算出部は、前記第２空気量算出部により算出された第２空気量に基づいて前記所定時間後の前記スロットルバルブの下流の圧力を算出するとともに、算出された圧力に予め定められた一定時間分の変化量を加算して、さらに前記一定時間後の前記スロットルバルブの下流の圧力を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記演算部は、さらに、算出された前記スロットルバルブを通過する空気量に基づいて、前記内燃機関のシリンダ内に吸入される空気量を算出し、算出された前記シリンダ内に吸入される空気量に基づいて、前記シリンダ内への燃料の供給を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記所定値は第１所定値であり、
   前記空気量補正部は、前記圧力比が前記第１所定値を超えた状態であるとき、算出されたシリンダ内に吸入される空気量と、前記開度算出部により算出された前記所定時間後の前記スロットルバルブの開度と、に基づいて、前記スロットルバルブの上下流に生じる圧力比を算出し、算出された圧力比が第２所定値以下になると、前記第１空気量と前記第２空気量とに基づいて前記流量検出器により検出された空気量を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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