WO2006075788A1

WO2006075788A1 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: WO2006075788A1
Application number: PCT/JP2006/300780
Authority: WO
Inventors: Masashi Hakariya; Takashi Tsunooka
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2006-07-20
Also published as: US20070244625A1; US7373238B2; EP1837510A1; EP1837510B1; EP1837510A4

Abstract

筒内充填空気量を第１空気量と第２空気量とに分割し、第１空気量と第２空気量とをそれぞれ算出し、第１空気量と第２空気量とを合計することにより筒内充填空気量を算出する。第１空気量は、吸気行程が行われることにより生ずるスロットル弁通過空気量に対する筒内充填空気量の超過分である。吸気行程が行われることにより生ずる吸気圧の低下量である吸気圧低下量を気筒毎に検出し、７２０°クランク角範囲内における吸気圧低下量の合計値を算出する。吸気圧低下量と吸気圧低下量合計値とに基づいて第１空気量を算出する。これにより筒内充填空気量を簡単に且つ正確に算出することができる。

Description

内燃機関の制御装置技術分野

本発明は内燃機関の制御装置に関する。明

背景技術

複数の気筒を備え、スロットル弁から吸気弁までの吸気管内にスロットル弁を介し空気がスロットル弁書通過空気量だけ流入し、吸気行程が行われると吸気管からそれぞれの吸気弁を介し空気が筒内充填空気量だけ流出して各気筒内に充填される内燃機関において、吸気管についての質量保存則と、吸気管内の空気についての状態方程式とから得られる数式を用いて各気筒の筒内充填空気量を算出するようにした内燃機関が公知である（特開 2 0 0 2 — 7 0 6 3 3号公報参照）。

この数式を用いて筒内充填空気量を算出するためには、例えば吸気管内の空気の温度及び吸気管の容積を求めなければならない。しかしながら、空気温度を求めるためには例えば温度センサが必要になるばかり力応答遅れのことを考えると温度センサを用いても空気温度を正確に求めるのは困難である。また、吸気管には製造誤差があるので、吸気管の容積を例えば設計値に等しいものと考えることはできない。吸気管の容積を一つずつ測定するのはとても現実的でない。

また、数式を用いて筒内充填空気量を推定する場合、質量保存則や状態方程式に基づいて得られる数式をそのまま用いると数.式が複雑になり、計算負荷が大きなものとなることから、通常、斯かる数式は簡略化して利用される。ここで、吸気弁開閉弁時期が遅角側に設定されると、吸気弁は''吸気下死点以降にも開弁していることとなる。この場合、ピストンが上昇を開始しても吸気弁が開弁状態に保持されているので、気筒内に吸入された空気が吸気管内に逆流する虞がある。しかしながら、上述したように筒内充填空気量を推定するにあたって数式を簡略化して利用していると、斯かる空気の逆流が考慮に入れられておらず、よって算出された筒内充填空気量には誤差が生じてしまう。発明の開示

そこで、本発明は、筒内充填空気量を簡単にかつ正確に算出することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求の範囲の各請求項に記載された内燃機関の制御装置を提供する。

上記課題を解決するために、第 1 の発明では、複数の気筒を備え、スロットル弁から吸気弁までの吸気通路部分内にスロットル弁を介し空気がスロットル弁通過空気量だけ流入し、吸気行程が行われると該'吸気通路部分からそれぞれの吸気弁を介し空気が筒内充填空気量だけ流出して各気筒内に充填される内燃機関において、筒内充填空気量を第 1 空気量と第 2空気量とに分割し、該第 1 空気量は、吸気行程が行われることにより生ずるスロットル弁通過空気量に対する筒内充填空気量の超過分であり、吸気行程が行われることにより生ずる吸気圧の低下量である吸気圧低下量を気筒毎に検出する吸気圧低下量検出手段と、それぞれの吸気圧低下量に基づいて各気筒の第 1 空気量を算出する第 1 空気量算出手段と、スロットル弁通過空気量を検出するスロッ卜ル弁通過空気量検出手段と、スロットル弁通過空気量に基づいて各気筒の第 2空気量を算出する第 2空気量算出手段と、それぞれの第 1 空気と第 2空気量とを合計することにより各気筒の筒内充填空気量を算出する筒内充填空気量算出手段と、各気筒の筒内充填空気量に基づいて機関制御を行う制御手段と

、を具備し、該第 1 空気量算出手段は、筒内充填空気量を算出すベき少なくとも二つの気筒の吸気行程が含まれるように設定クランク角範囲を設定し、該設定クランク角範囲内で吸気行程が行われた気筒の吸気圧低下量の合計値を算出し、それぞれの吸気圧低下量と該吸気圧低下量合計値とに基づいて 1 空気量を算出する、制御装置が提供される。

また、第 2 の発明では、 1 の発明において、吸気行程末期に筒内から吸気通路部分への空の逆流が生ずるときには前記第 2空量算出手段による第 2空気 ftの算出作用を禁止する。

上記課題を解決するために、第 3 の発明では、複数の気筒と複

の吸気弁とを有する内燃機関の筒内充填空気量推定装置であって各気筒への筒内充填空気量を、基本空気量と、吸気弁が開弁するとによりスロットル弁通過空量を超えて吸気通路部分から気筒内に流入する超過空気量とに分割し、吸気通路部分にスロットル弁を介して流入するスロッ卜ル弁通過空気流量と各吸気弁の開弁時間とに基づいて基本空気量を算出する基本空気量算出手段と、上記吸気弁の開弁による吸気圧の低下量に基づいて超過空気量を算出する超過空気量算出手段と、上記基本空気量と超過空気量とを合計して各気筒への筒内充填空気量を算出する筒内充填空気量算出手段と、各気筒の筒内充填空気量に基づいて機関制御を行う制御手段と、を具備する制御装置において、上記基本空気量算出手段は、全気筒への平均空気流量がスロットル通過空気流量と等しくなるような仮想的な吸気弁開弁時間を算出し、該仮想的な吸気弁開弁時間を上記吸気弁の開弁時間として用いる、制御装置が提供される。第 3 の発明によれば、仮想的な吸気弁開弁時間は全気筒への平均空気流量がスロットル通過空気流量と等しくなるような値となっている。このため、気筒内から吸気管内への空気の逆流がある.と仮想的な吸気弁開弁時間は実際の吸気弁開弁時間よりも短いものとなり、この仮想的な吸気弁開弁時間を用いて基本空気量算出手段により基本空気量を算出すると基本空気量を正確に算出することができるまた、第 4の発明では、第 3 の発明において、上記基本空気量算出手段は、吸気弁開弁時期付近又は吸気弁閉弁時期付近において上記吸気通路部分への空気の逆流が生ずるときに、上記仮想的な吸気弁開弁時間を上記吸気弁の開弁時間として用いる。

本発明によれば、筒内充填空気量を簡単にかつ正確に算出することができる。

以下、添付図面と本発明の好適な実施形態の記載から、本発明を一層十分に理解できるであろう。図面の簡単な説明

図 ίは、内燃機関の全体図である。

図 2 は、吸気弁開閉弁時期を示す図である。

図 3 は、吸気圧 P mの検出結果を示す図である。

図 4は、吸気圧低下量 A P m d w n i を説明するためのタイムチヤートである。

図 5 は、筒内充填空気量 M c i の算出方法を説明するための図である。

図 6 A及び図 6 Bは、パラメ一夕 K mの算出方法を説明するためのタイムチャートである。

図 7 A及び図 7 Bは、パラメ一夕 K mの算出方法の別の例を説明するためのタイムチヤ一卜である。

図 8は、吸気弁開閉弁時期が遅角側に設定されたときの筒内吸入空気流量 m c i を説明するためのタイムチャートである。

図 9は、燃料噴射時間 T A U i の算出ルーチンを示すフローチヤ —卜である。

図 1 0は、第一実施形態に関して、筒内充填空気量 M c i の算出ルーチンを示すフローチヤ一トである。

図 1 1 は、近似における誤差を説明するためのタイムチャートである。

図 1 2 A及び図 1 2 Bは、仮想的な吸気弁開弁時間 Xの算出方法を説明するためのタイムチャートである。

図 1 3は、仮想的な吸気弁開弁時間 Xの算出方法を説明するためのタイムチヤ一卜である。

図 1 4は、第二実施形態に関して、筒内充填空気量 M c 〗の算出ルーチンを示すフローチヤ一卜である。

図 1 5は、変数 Xの値の算出ルーチンを示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図 1 は本発明を 4ストローク筒内噴射型火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。なお、本発明は別の火花点火式内燃機関や圧縮着火式内燃機関に適用することも可能である。

図 1 に示したように、本実施形態では、例えば 8つの気筒を備えた機関本体 1 は、シリンダブロック 2 と、シリンダブロック 2内で往復動するピストン 3 と、シリンダブロック 2上に固定されたシリンダへッド 4とを具備する。ピストン 3 とシリンダへッド 4との間には燃焼室 5が形成される。シリンダヘッド 4には各気筒毎に吸気弁 6 と、吸気ポート 7 と、排気弁 8 と、排気ポート 9 とが配置される。さらに、図 1 に示したようにシリンダヘッド 4の内壁面の中央部には点火プラグ 1 0が配置され、シリンダヘッド 4内壁面周辺部には燃料噴射弁 1 1 が配置される。また、ピストン 3の頂面には燃料噴射弁 1 1 の下方から点火プラグ 1 0の下方まで延びるキヤビティ 1 2が形成されている。

各気筒の吸気ポート 7 は吸気枝管 1 3 を介してサージタンク 1 4 に連結され、サージタンク 1 4は吸気管 1 5 を介してエアクリーナ 1 6 に連結される。吸気管 1 5内にはステップモー夕 1 7 によって駆動されるスロットル弁 1 8が配置される。なお、本明細書では、スロットル弁 1 8下流の吸気管 1 5、サージタンク 1 4、吸気枝管' 1 3、及び吸気ポート 7から成る吸気通路の部分、すなわちスロットル弁 1 8から吸気弁 6 までの吸気通路の部分を「吸気管部分 I M 」と称する。一方、各気筒の排気ポート 9 は排気枝管及び排気管 1 9 を介して排気浄化装置 2 0 を内蔵した触媒コンバータ 2 1 に連結され、の触媒コンバータ 2 1 はマフラ（図示せず）を介して大気に連 ίϊされる。

各気筒の吸気弁 6 は吸気弁駆動装置 2 2 により開閉駆動される。この吸気弁駆動装置 2 2 は、カムシャフトと、クランク角に対するカムシャフトの回転角を進角側と遅角側との間で選択的に切り換えるための切換機構とを具備する。カムシャフトの回転角が進角されると図 2 に A Dで示されるように吸気弁 6 の開弁時期 V O及び閉弁時期 V Cが進角され、従って開閉弁時期が進角される。.一方、カムシャフ卜の回転角が遅角されると図 2 に R Tで示されるように吸気弁 6の開弁時期 V〇及び閉弁時期 V Cが遅角され、従って開.閉弁時期が遅角される。この場合、吸気弁 6 のリフト量及び作用角（開弁期間）が保持されつつ位相角（開弁時期）が変更される。図 1 に示される内燃機関では、カムシャフ卜の回転角は機関運転状態に応じて進角側又は遅角側に切り換えられる。なお、吸気弁 6の開弁時期が連続的に変更される場合や、リフト量又は作用角が変更される場合にも本発明を適用することができる。

図 1 を参照すると、電子制御ユニット（E C U) 3 1 はデジタルコンピュータから成り、双方向性バス 3 2 を介して相互に接続された RAM (ランダムアクセスメモリ） 3 3、 R OM (リードオンリメモリ） 3 4、 C P U (マイクロプロセッサ） 3 5、入力ポート 3 6及び出力ポート 3 7 を具備する。スロットル弁 1 8上流の吸気管 1 5には吸気管 1 5を通過する空気（吸気ガス）の流量を検出するためのェアフロメータ 4 0が配置される。また、サージタンク 1 4 には、吸気管部分 I M内の空気の圧力（以下、「吸気圧」と称す） P mを検出するための圧力センサ 4 1が配置される。更に、. ァクセルペダル 4 2にはアクセルペダル 4 2の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ 4 3が接続され、スロットル弁 1 8にはスロットル弁 1 8の開度を検出するためのスロットル開度センサ（図示せず）が設けられる。これらセンサ 4 0、 4 1、 4 3の出力信号はそれぞれ対応する AD変換器 3 8 を介して入力ポート 3 6 に入力される。更に、入力ポート 3 6にはクランクシャフトが例えば 3 0 ° 回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ 4 4が接続される。 C P U 3 5ではクランク角センサ 4 4の出力パルスに基づいて機関回転数が計算される。一方、出力ポート 3 7は対応する駆動回路 3 9 を介して点火プラグ 1 0、燃料噴射弁 1 1、 .ステップモ —タ 1 7、及び吸気弁駆動装置 2 2にそれぞれ接続され、これらは電子制御ュニット 3 1からの出力に基づいて制御される。

ところで、本実施形態の内燃機関では、 i番気筒（ i = l， 2 , …， 8 ) の燃料噴射量（燃料噴射時間） T AU i は例えば次式（ 1 ) に基づいて算出される。

TAU i = TAU b - η i - k … ）

ここで T AU bは基本燃料噴射量（基本燃料噴射時間）、？？ i は i 番気筒の空気量バラツキ補正係数、 kはその他の補正係数をそれぞれ表している。

基本燃料噴射量 T AU bは空燃比を目標空燃比に一致させるために必要な燃料噴射量である。この基本燃料噴射量 T AU bは、機関運転状態に関するパラメ一夕（例えば、機関負荷及び機関回転数 N E等。以下、「運転パラメ一夕」と称す）の関数として予め求められてマップの形で R〇 M 3 4内に記憶されているか、或いは運転パラメ一夕に基づいた数式により算出される。また、補正係数 kは空燃比補正係数、加速増量補正係数などをひとまとめにして表したものであり、補正する必要がないときには 1. 0 とされる。

i番気筒において吸気行程完了時に筒内に充填されている空気の量を筒内充填空気量 M c i ( g ) と称すると、空気量バラツキ補正係数？？ i は筒内充填空気量 M c i の気筒間バラツキを補償するためのもめである。 i番気筒の空気量バラツキ補正係数 77 i は例えば次式（ 2 ) に基づいて算出される。

7 i = c i ZM c a v e ··· ( 2 )

ここで、 M c a v eは筒内充填空気量 M c i の平均値（=∑ M c i ノ 8。ここで「 8」は気筒数を表す）を表している。

例えば吸気管部分 I Mの内周面や吸気弁 6の外周面上に主として炭素からなるデポジットが形成されると、デポジットの付着量は気筒毎に異なるので、筒内充填空気量 M c i に気筒間バラツキが生じる虞がある。また、燃焼室 5の容積等については気筒間で製.造誤差が生じている場合があり、この場合にも筒内充填空気量 M c i には気筒間でバラツキが生じる虞がある。筒内充填空気量 M c i に気筒間バラツキが生じた場合に全ての気筒について燃料噴射量を等しいままとすると、空燃比や出力トルクに気筒間でバラツキが生ずることになる。そこで、本実施形態では、. 空気量バラツキ補正係数 7? i を導入し、筒内充填空気量の気筒間バラツキを補償するようにしている。

なお、燃料噴射が実際に行われるタイミングが燃料噴射量 TAU 1 の算出タイミングよりも或る時間だけ先であることを考慮し、式 ( 1 ) における基本燃料噴射量 TAU bを式（ 1 ) による燃料噴射量 T A U 1 の昇出タイミングよりも或る時間だけ先の予測値とすることちでさる

或い、 i番気筒の燃料噴射量 TAU i を次式（ 3 ) に基づいて算出するともできる。

τ A U i = M c i . k A F · k ··· ( 3 )

ここで、 k A Fは空燃比を目標空燃比に一致させるための補正係数である。

この場合も、燃料噴射が実際に行われるタイミングが燃料噴射量

T AUの算出タイミングよりも或る時間だけ先であることを考慮し、式（ 3 ) における筒内充填空気量 M c i を、燃料噴射量 TAUの算出タイミングよりも或る時間だけ先の予測値とすることもできるこのように、燃料噴射量 TAU i を式（ 1 ) に基づいて算出する場合も、式（ 3 ) に基づいて算出する場合も、全ての気筒について空燃比を目標空燃比と一致させて出力トルクの気筒間でのバラツキをなくすためには、筒内充填空気量 M c i を正確に求める必要がある。

本実施形態では、 i番気筒の吸気行程が行われることにより生ずる吸気圧 P mの低下量である吸気圧低下量 A P m d wn 1 に基づいて筒内充填空気量 M c i が算出される。次に、図 3から図 5 を参照しながらまず吸気圧低下量 Δ P m d w n i について説明する。

図 3は、圧力センサ 4 1 により例えば一定時間間隔で 7 2 0 ° クランク角にわたつて検出された吸気圧 P m 示している。図 3に示した内燃機関における吸気順序は、 # 1 一 # 8 - # 4 - # 3 - # 6 一 # 5 - # 7 — # 2である。図 3において、 O P i ( i = l , 2 ，

…， 8 ) は i番気筒の吸気弁開閉弁時期を表してお Ό 、 0 ° クランク角は 1番気筒 # 1の吸気上死点を表している。. 図 3からわかるように、ある気筒の吸気行程が開始されると、上昇していた吸気圧 P mが低下し始め、斯くして吸気圧 P mに上向きのピ一クが生ずる o 吸気圧 P mは更に低下した後に再び上昇し、斯くして吸気圧 P mに下向きのピークが生ずる。このように、吸気圧 P mには上向きのピークと下向きのピ一クとが交互に生ずることになる。図 3には、 i 番気筒の吸気行程が行われることにより吸気圧 P mに生ずる上向きのピークが U P i で、下向きのピ —クが D N i でそれぞれ示されている。

図 4に示されるように、上向さのピーク U P i における吸気圧 P mを最大値 P mm a X i 、下向きのピーク D N 1 における吸気圧 P mを最 /Jヽ値 P m m i n i と称すると、 i番気筒の吸気行程が行われることにより吸気圧 P mが最大値 P mm a X i 力、ら最小値 P m m i n 1 まで低下する o 従って、この場合の吸気圧低下量 Δ Pm d w n i は次式（ 4 ) で表される。

Δ P m d w n i = P mm a i 一 P mm i n i ··· ( 4 ) 一方、図 4に示されるように、吸気弁 6が開弁すると、吸気管部分 I Mから流出して筒内 C Y Lに吸入される空気の流量である筒内吸入空気流量 m c i ( g / s e c 、図 5参照）が増大し始める。次いで、筒内吸入空気流量 m c i が、スロットル弁 1 8を通過して吸気管部分 I M内に流入する空気の流量であるスロットル弁通過空気流量 m t ( g / s e c , 図 5参照）よりも大きくなると、吸気圧 P mが低下し始める。次いで、筒内吸入空気流量 m c i が低下してスロットル弁通過空気流量 m t よりも小さくなると、吸気圧 P mが増大し始める。

即ち、吸気管部分 I M内にスロットル弁 1 8 を介し空気がスロットル弁通過空気流量 m t だけ流入し、 i番気筒への吸気が行われると吸気管部分 I Mから各吸気弁 6 を介し空気が筒内吸入空気流量 m c i だけ流出することを考えると、流出分である筒内吸入空気流量 m c i が流入分であるスロットル弁通過空気流量 m t を一時的に超過し、このため吸気管部分 I M内の圧力である吸気圧 Pmが吸気圧低下量 Δ P m d w n i だけ低下する。

さて、筒内充填空気量 M c i は筒内吸入空気流量 m c i を時間積分したものである。従って、筒内充填空気量 M c i 又は空気量バラツキ補正係数 ? i に対する吸気弁開閉弁時期 O P i (図 3参照）の重複の影響を無視できるとすると、筒内充填空気量 M c i は次式（

5 ) の'ように表すことができる。

. 、， Atdwni + Atoc , 「ヽ

Mci = (mci - mt)dt + mt … ( 5 )

J ここで、 t m a x i は吸気圧 Pmに上向きのピークが発生する時刻である上向きピーク発生時刻を、 t m i n i は吸気圧 P mに下向きのピークが発生する時刻である下向きピーク発生時刻を、 Δ t d w n i は上向きピーク発生時刻 t m a x i から下向きピーク発生時刻 t m i n i までの時間間隔（ s e c ) を、 Δ t o cは吸気弁開弁時間（ s e c ) を、それぞれ表している（図 4参照）。

式（ 5 ) において、右辺第 1項は図 4に T 1で示される部分（以下、「領域 T 1」と称す）、即ち筒内吸入空気流量 m c i とスロットル弁通過空気流量 m t とで囲まれた部分の面積を表したものであり、お辺第 2項は図 4に T 2で示される部分（以下、「領域. T 2」と称す）、即ち筒内吸入空気流量 m c i とスロットル弁通過空気流量 m t と直線 m c i = 0 とで囲まれた部分の面積を台形で近似して表したものである。

上述したように、吸気行程が行われることにより筒内吸入空気流量 m c i がスロットル弁通過空気流量 m t を一時的に超過する。従つて、筒内吸入空気流量 m c 1 を時間積分.レて得られる筒内充填空気量 M c i がスロットル弁通過空気流量 m t の時間積分値を超過する。領域 T 1 はこのように、吸気行程が行われることにより生ずるスロットル弁通過空気流量 m t の積分値に対する筒内充填空気量 M c i の超過分を表している。

従って、一般化して言うと、筒内充填空気量を領域 T 1の面積で表される第 1空気量（超過空気量）と領域 T 2の面積で表される第 2空気量（基本空気量）とに分割し、第 1空気量は、吸気行程が行われることにより生ずるスロットル弁通過空気量に対する筒内充填空気量の超過分であり、各気筒について第 1空気量と第 2空気量とを合計することにより各気筒の筒内充填空気量を算出しているということになる。

一方、吸気管部分 I Mについての質量保存則は、吸気管部分 I M 内の空気についての状態方程式を用いて次式（ 6 ) により表される dPm Ra-Tm , .、 , „

= Kmt-mci) ··· Ό )

dt Vm ここで、 Vmは吸気管部分 I Mの容積（m³) を、 R aは気体定数を空気の平均分子量で除算した値（以下、単に「気体定数」と称す ) を、 Tmは吸気管部分 I M内の空気の温度（K) を、それぞれ表している（図 5参照）。

時刻 t m a X i から時刻 t m i n i までの間に吸気圧 P mが吸気圧低下量 A P m d w n i だけ低下する。従って、 VmZ ( R a · T m) をパラメ一夕 Kmでひとまとめにして表し、スロットル弁通過空気流量 m t をその平均値 m t a v eで表すと、式（ 5 ) は式（ 6 ) を用いて次式（ 7 ) のように書き直すことができる。

，， _A „ , . ^ Atdwni + A.toc

Mci = Δ Pmdwni · Km + mtave ( 7 ) そうすると、 Ρ 気圧 Pmを圧力センサ 4 1 により検出して吸気圧低下量 A P m d w n i を算出し、上述したパラメ一夕 K mを求め、スロットル弁通過空気流量 m t をエアフロメ一夕 4 0により検出してその平均値 m t a v e を算出し、時刻 t m a x i ， t m i n i を吸気圧 Pm及びスロットル弁通過空気流量平均値 m t a V eから検出して時間間隔 A t d wn i (= t m i n i - t m a X i ) を算出すれば、式（ 7 ) を用いて筒内充填空気量 M c i を算出できることになる。なお、吸気弁開弁時間 Δ t o cは予め R 〇 M 3 4内に記憶されている。

しかしながら、冒頭で述べたように吸気管容積 Vm及び吸気管温度 Tmを正確に求めるのは困難である。そこで本実施形態では、吸気管容積 Vm及び吸気管温度 Tmを求めることなくパラメ一夕 Km を求めるようにしている。次に、図 6 A及び図 6 Bを参照しながら本実施形態のパラメ一夕 Kmの算出方法を説明する。

本実施形態では、筒内充填空気量 M c i を算出すべき少なくとも二つの気筒の吸気行程が含まれるように設定された設定クランク角範囲内において吸気管部分 I M内に流入する空気量と吸気管.部分 I Mから流出する空気量とに注目している。図 6 A及び図 6 Bは、すべての気筒の吸気行程が含まれる例えば 1番気筒の吸気上死点から次の 1番気筒の吸気上死点までの 7 2 0 。クランク角範囲が設定クランク角範囲に設定された場合を示している。

この 7 2 0 ° クランク角範囲内に吸気管部分 I M内に流入した空気の総量は図 6 Aにハッチングで示される部分の面積であって、この 7 2 ひ。クランク角範囲におけるスロットル弁通過空気流量平均値 m t a v e と、クランクシャフト力 7 2 0 ° クランク角だけ回転するのに要した所要時間 t _{7 2 ()}との積で表される（m t a V e · t ₇ ₂₀) 。一方、この 7 2 0 ° クランク角範囲内に吸気管部分 I Mから流出して気筒内に充填された空気の総量は図 6 Bにハツチングで示される部分の面積であって、筒内充填空気量 M c i の合計∑M c i で表される。

7 2 0 ° クランク角範囲の始点と終点とで吸気圧 P mがほとんど変化していなければ、この 7 2 0 ° クランク角の間に吸気管部分 I M内に流入した空気の総量と、吸気管部分 I Mから流出して各気筒内に充填された空気の総量とは、互いにほぼ等しいはずである。従つて/この場合には次式（ 8 ) が成立する。 mtave. t =〉 Mci … ( 8 )

式（ 8 ) の右辺に式（ 7 ) を代入して整理すると、パラメータ K mは次式（ 9 ) のように表すことができる。

2ί₇₂₀ - > (厶 t wm' +厶 toe)

Km = mtave ·— ^ ■·· ( 9 )

2〉 Δ Pmdwni 即ち、ェアフロメータ 4 0により検出されたスロットル弁通過空気流量 m tからスロットル弁通過空気流量平均値 m t a v e を算出し、クランク角センサ 4 4の出力から所要時間 t _{72 Q}を算出し、時間間隔△ t d w n i (図 4参照）の合計値∑△ t d w n i 又は時間間隔 Δ t d w n i と吸気弁開弁時間 Δ t o c (図 4参照）との和の合計値∑ ( Δ t d w n i + Δ t ο c ) を算出し、吸気圧低下量 Δ Ρ m d wn i の合計値∑ A Pm d w n i を算出すれば、ノラメ一夕 K mを算出することができる。このようにすると、吸気管容積 Vm及び吸気管温度 Tmを求めることなくパラメ一夕 Kmを簡単に求めることができ、従って筒内充填空気量 M c i を簡単にかつ正確に求めることができる。

図 7 A及び図 7 Bに示されるように、例えば 4つの気筒の吸気行程が含まれる 3 6 0 ° クランク角範囲を設定クランク角範囲に設定することもできる。図 7 A及び図 7 Bに示される例では、 1番気筒の吸気上死点から 6番気筒の吸気上死点までの第 1 の 3 6 0 ° クランク角範囲と、 6番気筒の吸気上死点から次の 1番気筒の吸気上死点までの第 2の 3 6 0 ° クランク角範囲とが設定される。

第！/の 3 6 0 ° クランク角範囲については、第 1の 3 6 0 ° クランク角範囲におけるスロットル弁通過空気流量平均値 m t a v e と、クランクシャフトが第 1の 3 6 0 ° クランク角範囲だけ回転するのに要した所要時間 t ₃₆。と、第 1の 3 6 0 ° クランク角範囲内で吸気行程が行われる気筒の筒内充填空気量 M c j の合計∑ M c j ( j = 1 , 2 , 3 , 4 ) とから、次式（ 1 0 ) が成立する。ここで、 j は吸気行程順序を表している。同様に、第 2の 3 6 0.° クランク角範囲については、第 2の 3 6 0 ° クランク角範囲におけるスロットル弁通過空気流量平均値 m t a V e ' と、クランクシャフ.卜が第 2の 3 6 0 ° クランク角範囲だけ回転するのに要した所要時間 t ' ₃₆₀と、第 2の 3 6 0 ° クランク角範囲内で吸気行程が行われる気筒の筒内充填空気量 M c j の合計∑ M c j ( j = 5 , 6， 7 , 8 ) とから、次式（ 1 1 ) が成立する。

4

> Mcj = mtave - t-,₆₀ ··· ( 1 0 )

ゾ =ι

8

. Mq = wtove''t'₃₆。 … （ 1 1 )

ゾ =5 従って、第 1のクランク角範囲についてのパラメ一夕 Kmは次式 ( 1 2 ) のように表すことができ、第 2のクランク角範囲についてのパラメ一夕 Kmは次式（ 1 3 ) のように表すことができる。

4

2 t,₆₀ (Δ tdwnj + Δ toe)

Km = mtave ··■ ( 1 2

2〉 !.Pmdwnj

ゾ =ι

8

2 t'₃₆。一》 (Δ tdwnj + Δ toe)

Km = mtave' —_% ··· ( 1 3 )

2^Δ Pmdwnj

この場合、第 1のクランク角範囲内で吸気行程が行われる気筒の筒内充填空気量 M c j ( j = 1 , 2 , 3， 4 ) は式（ 1 2 ) により算出されたパラメ一夕 Kmを用いて式（ 7 ) により算出され、第 2 のクランク角範囲内で吸気行程が行われる気筒の筒内充填空気量 M c j ( j = 5 , 6 , 7 , 8 ) は式（ 1 3 ) により算出されたパラメ —夕 Kmを用いて式（ 7 ) により算出される。

従って、一般化して言うと、筒内充填空気量を算出すべき.少なくとも二つの気筒の吸気行程が含まれるように設定クランク角範囲を設定し、この設定クランク角範囲内で吸気行程が行われた気筒の吸気圧低下量 A P m d w n i の合計値∑ A P m d w n i を算出し、それぞれの吸気圧低下量 A P m d w n 1 と吸気圧低下量合計値 Σ Δ Ρ m d w n i とに基づいて上述の第 1空気量を算出しているということになる。或いは、それぞれの吸気圧低下量 Δ P m d w n i 、吸気圧低下量合計値∑ A P md w n i 、スロットル弁通過空気流量 m t もしくはその平均値 m t a v e、クランクシャフトが設定クランク角範囲だけ回転するのに要する所要時間、吸気圧 P mに上向きピーク U P i (図 4参照）が発生してから下向きピーク D N i が発生するまでの時間間隔 Δ t d w n i もしくはその合計値 Σ Δ t d w n i 、又は吸気弁開弁時間 Δ t o c もしくはその合計値∑ Δ t o c に基づいて第 1空気量を算出しているという見方もできる。

ところで、例えば吸気弁開閉弁時期が遅角側 R T (図 2参照）に設定されると、吸気弁閉弁時期 V Cが吸気下死点以降になる。この場合、ピストンが上昇を開始しても吸気弁 6が開弁状態に保持されているので、筒内に吸入された空気が吸気管部分 I M内に逆流するおそれがある。このような逆流が生ずると、図 8に Xでもって示されるよ'うに筒内吸入空気流量 m c i が一時的に負値になり、領域 T 2を台形で近似することはもはやできない。即ち、吸気行程末期に筒内から吸気管部分 I Mへの空気の逆流が生ずるときには、筒内充填空気量 M c i を式（ 7 ) から正確に算出することはできない。そこで本実施形態では、吸気弁開閉弁時期が遅角側 R Tに設定されたときには、式（ 7 ) による筒内充填空気量 M c i の算出作用を禁止している。この場合、筒内充填空気量 M c i の更新が行われず、空気量バラツキ補正係数 7? i は先の計算サイクルで算出された筒内充填空気量 M c i から算出される。

図 9は本実施形態の i 番気筒の燃料噴射量 T AU i の算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定クランク角毎の割り込みによって実行される。

図 9 を参照すると、ステップ 1 0 1では負荷センサ 4 3及びクランク角センサ 4 4等によって検出された機関負荷、機関回転数等に基づいて基本燃料噴射量 TAU bが算出される。続くステップ 1 0 2では、図 1 0に示した筒内充填空気量 M c i の算出ルーチンが実行され、これにより各気筒への筒内充填空気量 M c i が算出される。続くステップ 1 0 3ではステップ 1 0 2で算出された各気筒への筒内充填空気量 M c i 及びこの筒内充填空気量の全気筒の平均値 M c a v e に基づいて式（ 2 ) を用いて i番気筒の空気量バラツキ補正係数 r? i が算出される（ 1 = 1 , 2 , ···, 8 ) 。続くステップ 1 0 4では補正係数 kが算出される。続くステップ 1 0 5では、ステップ 1 0 1、 1 0 3、 1 0 4で算出された基本燃料噴射量 TAU b 、空気量バラッ、キ補正係数 r? i 及び補正係数 kに基づいて式（ 1 ) を用いて燃料噴射量 T AU i が算出される。 i 番気筒の燃料噴射弁 1 1では燃料噴射量 TAU i だけ燃料が噴射される。

図 1 0は本実施形態の i番気筒の筒内充填空気量 M c i の算出ル一チを示している。

図 1 0 を参照すると、ステップ 1 2 1では吸気弁 6の開弁時期が進角側 AD (図 2参照）に設定されているか否かが判別される。吸気弁 6の開弁時期が進角側 A Dに設定されているときには次いでステツプ 1 2 2に進み、スロットル弁通過空気流量平均値 m t a v e が算出される。続くステップ 1 2 3では所要時間 t _{72 ()}が算出される。続くステップ 1 2 4では i番気筒についての上向きピーク発生時刻 t m a x i 及び下向きピーク発生時刻 t m i n i が検出される ( 1 = 1 , 2 , ···, 8 ) 。続くステップ 1 2 5では i番気筒.の時間間隔 Δ t d w n i が算出される（Δ t d w n i = t m i n i - t m a x i ) 。続くステップ 1 2 6では∑ (A t d w n i + A t o c ) が算出される。続くステップ 1 2 7では i 番気筒についての最大値 P mm a x i 及び最小値 P m m i n i が検出される。続くステップ 1 2 8では式（ 4 ) を用いて i番気筒の吸気圧低下量 A Pm d wn i が算出される。続くステップ 1 2 9では吸気圧低下量合計値∑ △ Pm d w n i が算出される。続くステップ 1 3 0では式（ 9 ) を用いてパラメ一夕 K mが算出される。続くステップ 1 3 1では式（ 7 ) を用いて i番気筒の筒内充填空気量 M c i が算出される。これに対し、ステップ 1 2 1 において吸気弁 6の開弁時期が遅角側 R Tに設定されているときには処理サイクルを終了する。従って、筒内充填空気量 M c i の算出が禁止される。

これまで述べてきた実施形態では、図 4に示される領域 T 2を、上辺及び下辺がそれぞれ Δ t d w n i 及び Δ t ο cである台形に近似している。しかしながら、領域 T 2 を一辺が例えば Δ t d w n i の長方形に近似することもできる。この場合、上述した式（ 7 ) 及び（ 9 ) はそれぞれ次式（ 1 4 ) 及び（ 1 5 ) のようになる。

- Mci = Δ Pmdwni · Km + mtave · Δ tdwni ··· \ 1 )

8

t₁₁₀一〉 A tdwni

Km = mtave—— - ~― … ( 1 5 )

〉 Δ Pmdwni 次に、本発明の第二実施形態について説明する。上記式（ 6 ) は

、 VmZR aをパラメ一夕 Km' として表すと、次式（ 1 6 ) のように変形される。

. Km' dPm / ·ι /-、

mt-mci = ··· (. l b

Tm dt 時刻 t m a x i から時刻 t m i n i までの間には吸気圧 P mが吸気圧低下量 A Pm d w n i だけ低下するため、上記式（ 5 ) は式（ 1 6 ) を用いて次式（ 1 7 ) のように書き直すことができる。

. . _n , . Km Atdwni + Atoc / i ヮヽ

Mci = Pmawm h mt ··· ( 1

Tm 2 そうすると、吸気圧 P mを圧力センサ 4 1 により検出して吸気圧低下量 A P m d w n i を算出し、上述したパラメ一夕 Km' を求め、スロットル弁通過空気流量 m t をェアフロメータ 4 0により検出してその平均値 m t a v e を算出し、時刻 t m a x i 、 t m i n i を吸気圧 Pmから検出して時間間隔 Δ t d w n i ( = t m i n i - t m a x i ) を算出すれば、式（ 1 7 ) を用いて筒内充填空気量 M c i を算出できることになる。なお、式（ 1 7 ) において吸気弁開弁時間 Δ t o cは E C U 3 1から吸気弁駆動装置 2 2への指示値であり、従って実際に吸気弁 6が開弁している時間である。

しかしながら、冒頭で述べたように、気筒内に吸入された空気の吸気管内への逆流により、又はその他の要因により、上述したように筒内充填空気量を算出すると筒内充填空気量には誤差が生じてしまう。すなわち、式（ 1 7 ) の右辺第 2項は図 4の領域 T 2を台形で近似している。ところが、空気の逆流等が生じた場合には、式（ 1 7 ) の右辺第 2項によって近似的に算出される値は、領域 T 2よりも図 1 1の斜線で示された量だけ多いものとなってしまい、結果的に筒内充填空気量が多めに算出されて誤差が生じてしまう。換言すると、吸気弁開弁時間△ t o c を実際に吸気弁 6が開弁している時間と等しい値とすると、式（ 1 7 ) の右辺第 2項によって近似的に算出される値に誤差が生じてしまう。

そこで本発明では、吸気弁開弁時間 Δ t o c を実際に吸気弁 6が開弁している時間とせずに適切な値に調整することにより、 .空気の逆流等が生じた場合であっても領域 T 2 を高精度に算出することができるようにしている。以下、図 1 2 A、図 1 2 B及び図 1 3 を参照しながら本発明における筒内充填空気量の算出方法について説明する。

図 1 2 A及び図 1 2 Bは、 1番気筒の吸気上死点から次の 1番気筒の吸気上死点までのクランク角 7 2 0 ° の間における全ての気筒についての筒内充填空気流量 m c i 及びスロットル弁通過空気流量平均値 m t a v e を示している。

このクランク角 7 2 0 ° の間において吸気管部分 I M内に流入した空気の総量は図 1 2 Aにハッチングで示される部分の面積であつて、このクランク角 7 2 0 ° の間におけるスロットル弁通過空気流量平均値 m t a v e と、クランクシャフトがクランク角 7 2 0 ° だけ回転するのに要した所要時間 t ₇₂。との積で表される（m t a v e · t ₇₂₀ ) 。一方、このクランク角 7 2 0 ° の間において吸気管部分 I Mから流出して気筒内に充填された空気の総量は図 1 2 Bにハッチングで示される部分の面積であって、筒内充填空気量 M c i の合計∑ M c i で表される。

クランク角 7 2 0 ° の始点と終点とで吸気圧 P mがほとんど変化してい'なければ、このクランク角 7 2 0 ° の間に吸気管部分 I M内に流入した空気の総量と、吸気管部分 I Mから流出して各気筒内に充填された空気の総量とは、互いにほぼ等しいはずである。従って、この場合には次式（ 1 8 ) が成立する。

8

mtave . t_no = ^ Mci … ^ 1 8 )

そして、式（ 1 8 ) の右辺に式（ 1 7 ) を代入して整理すると、次式（ 1 9 ) のように表すことができる。 ( 1 9 )

ここで、 Tm a v eは、クランク角 7 2 0 ° の間における吸気管部分 I M内の空気温度平均値を表している。

ところが、式（ 1 9 ) は実際には成立しない可能性がある。これは上述したように、吸気弁開弁時間 Δ t o c を実際に吸気弁 6が開弁している時間と等しい値とすることで式（ 1 7 ) の右辺第 2項によって近似的に算出される値に誤差が生じてしまうためである。そこで、本発明では、上記式（ 1 9 ) について、吸気弁開弁時間 △ t o eの代わりに変数 Xを用いる。この場合、上記式（ 1 9 ) は次式（ 2 0 ) のように表される。

》 Atdwni 8

》 Pmdwni - ( 2 0 )

そして、式 ( 2 0 ) を変数 Xについて整理すると、次式（ 2 1 ) のように表すことができる。

∑ Atdwni 〉 APmdwni

= ^_^=ι … ( 2 1 )

4 8 Tmave 4 · mtave このようにして算出される変数 Xは、吸気弁開弁時間△ t o じに対応する値であって、クランク角 7 2 0 ° の間に吸気管部分 I M内に流入した空気の総量と、吸気管部分 I Mから流出して各気筒内に充填された空気の総量とが等しいと仮定した場合に定まる値である (以下、「仮想的な吸気弁開弁時間」と称す）。すなわち、仮想的な吸気弁開弁時間 Xは、図 1 3において破線で囲まれた部分. （すなわち、上底を A t d wn i 、下底を仮想的な吸気弁開弁時間 x、高さを m t a v e とする台形部分）の面積が、筒内吸入空気流量 m c

1 とスロッ卜ル弁通過空気流量 m t a v e と直線 m c i = 0 とで囲まれた部分（領域 T 2 ) の面積と等しくなるように定められる値である。ただし、図 1 3は 1気筒について示しているが、実際には仮想的な吸気弁開弁時間 Xは、上記点線で囲まれた部分の面積の全気筒分の合計値が領域 T 2の面積の全気筒分の合計値と等しくなるように定められている。

一方、式（ 1 7 ) は、 Δ t o eの代わりに変数 Xを用いて表すと

、次式（ 2 2 ) のようになる。

，，， Km' Atdwni + x _{n 0}

Mci = APmawni h mt … { Z Z )

Tm 2 そして、式（ 2 2 ) に、式（ 2 1 ) によって算出された変数の値を代入することにより、各気筒への筒内充填空気量が正確に算出されるようになる。

すなわち、本発明によれば、全気筒への平均空気流量がスロットル通過空気流量と等しくなるような仮想的な吸気弁開弁時間が算出され、斯かる仮想的な吸気弁開弁時間を吸気弁の開弁時間として利用し T領域 T 2を算出することで、各気筒への筒内充填空気量を正確に算出することができる。

図 1 4は、第二実施形態による i 番気筒の筒内充填空気量 M c 1 の算出ルーチンを示している。第二実施形態では第一実施形態の図 1 0に示した算出ルーチンに代えて図 1 4に示した算出ルーチンによって i番気筒の筒内充填空気量 M c i が算出される。

図 1 4を参照すると、ステップ 1 4 1ではエアフロメ一夕 4 0の出力等からスロットル弁通過空気流量 m tが検出される。次いで、ステップ 1 4 2では圧力センサ 4 1 の出力から i 番気筒の吸気弁 6 が開弁することによる吸気圧の上向きピーク発生時刻 t m a x i 及び下向きピーク発生時刻 t m i n i が検出される（ i = 1 , 2 , … , 8 ) 。次いで、ステップ 1 4 3ではステップ 1 4 2で検出されたピーク発生時刻 t m a x i 、 t m i n i に基づいて i 番気筒の時間間隔 A t d w n i が算出される（ A t d w n i = t m i n i - t m a x i ) 。次いで、ステップ 1 4 4では、図 1 5 に示した仮想的な吸気弁開弁時間 Xの算出ルーチンにより算出された変数 Xが取得される。

ステップ 1 4 5では、圧力センサ 4 1 の出力から i 番気筒の吸気弁 6が開弁することによる吸気圧の最大値 P m m a x i 及び最小値 P m m i n i が検出される。次いでステップ 1 4 6では、ステップ 1 4 5で検出された最大値 P m m a X i 及び最小値 P m m i n i に基づいて式（ 4 ) を用いて i 番気筒の吸気圧低下量 A P m d w n i が算出される。ステップ 1 4 7では温度センサ（図示せず）等の出力に基づいて吸気管部分 I M内の温度 Tmが検出される。そして、ステップ 1 4 8では、ステップ 1 4 1 、 1 4 3、 1 4 4、 1 4 6及び 1 4 7で算出された m t 、 Δ t d w n i , x、 A P m d w n i 及び Tmに基づいて式（ 2 2 ) を用いて各気筒への筒内充填空気量 M c i が算出される。算出された各気筒への筒内充填空気量 M c i は図 9 に示した各気筒への燃料噴射量 T AU i の算出に用いられる。

図 1 5は本発明の実施形態による変数 Xの算出ルーチンを示している。この算出ルーチンはクランクシャフトが 7 2 0 ° 回転する毎に行われる。

図 1 5 を参照すると、ステップ 1 6 1 ではクランク角センサ 4 4 の出力等に基づいてクランクシャフトが 7 2 0 ° 回転するのに要した時間 t ₇₂ Qが検出される。次いで、ステップ 1 6 2ではェアフロメ一夕 4 0の出力等から、クランクシャフトが 7 2 0 ° 回転している間のスロットル通過空気流量の平均値 m t a v eが算出される。次いで、ステツプ 1 6 3では図 1 4のステップ 1 4 3で翼出された時間間隔△ t d w n i を全ての気筒について合計することで、 ∑ Δ

一 t d w n i 力 S算出される。ステップ 1 6 4では、図 1 4のスァッフ

1 4 6で算出された吸気圧低下量 Δ Ρ ΙΏ d w n i を全ての気筒について合計することで、 ∑ Δ P m d w n i が算出される。次いで、スアツノ 1 6 5では、温度センサの出力に基づレて吸気管部分 I M内の温度の平均値 T m a v eが算出される次いで、ステップ 1 6 6 では、ステップ 1 6 1、 1 6 2、 1 6 3 、 1 6 4及び 1 6 5で算出された t ₇₂。、 m t a v e、 ∑ Δ t d w n i , E A P m d w n i ¾ び Tm a v e に基づいて式（ 2 1 ) を用いて変数 xの値が算出される。

なお、上述したように、式（ 2 1 ) はクランク角 7 2 0 ° の始点と終点とで吸気圧 P mがほとんど変化していことを条件として成立するため、定常運転時にのみ筒内充填空気量 M c i を算出し、クランク角 7 2 0 ° の始点と終点とで吸気圧 P mが変動し易い過渡運転時には筒内充填空気量 M c i の算出を中止するのが好ましい。ここで、定常運転時とは例えば機関負荷や機関回転数がほぼ一定の運転時を意味し、過渡運転時とは例えば機関負荷や機関回転数が変動する運転時を意味する。

また、上記説明では、吸気弁開閉弁時期が遅角側に設定されて吸気弁が吸気下死点以降にも開弁し、それにより気筒内に吸入された空気が吸気管内へ逆流する場合について本発明が適用されている。しかしながら、本発明は上記場合のみならず、例えば吸気弁開閉弁時期が進角側に設定されて吸気弁が吸気上死点以前から開弁し、それにより吸気弁が開弁されながらも空気が吸気管内へ流入しないような場合にも適用することができる。

なお、本発明について特定の実施形態に基づいて詳述しているが、当業者であれば本発明の請求の範囲及び思想から逸脱することなく、様々な変更、修正等が可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の気筒を備え、スロットル弁から吸気弁までの吸気通路部分内にスロットル弁を介し空気がスロットル弁通過空気量だけ流入し、吸気行程が行われると該吸気通路部分からそれぞれの吸気弁を介し空気が筒内充填空気量だけ流出して各気筒内に充填される内燃機関において、

筒内充填空気量を第 1 空気

と第 2空気量とに分割し s¾第 1空気量は、吸気行程が行われるとにより生ずるスロッ卜ル弁通過空気量に対する筒内充填空気量の超過分であり、

吸気行程が行われることにより生ずる吸気圧の低下である吸気圧低下量を気筒毎に検出する吸気圧低下量検出手段と

それぞれの吸気圧低下量にづいて各気筒の第 1 空気量を出する第 1 空気量算出手段と、

スロットル弁通過空気量を検出するスロットル弁通過空

検出手段と、スロットル弁通過空気量に基づいて各気筒の第 2空気を算出する第 2空気量算出手段と

それぞれの第 1 空気量と第 2空気量とを合計することによ各気筒の筒内充填空気量を算出する筒内充填空気量算出手段と

各周の筒内充填空

に基づいて機関制御を行う制御手段と、を具備し

該第 1 空気量算出手段は、筒内充填空気量を算出すべき少なくとも二つの気筒の吸気行程が含まれるように設定クランク角範囲を設定し、該設定クランク角範囲内で吸気行程が行われた気筒の吸気圧低下量の計値を算出しそれぞれの吸気圧低下量と該吸気圧低下計値とに基づいて第 1 空気量を算出する、制御装置。

2 . 吸気行程末期に筒内から吸気通路部分への空気の逆流が生ずるときには前記第 2空気量算出手段による第 2空量の算出作用を止する請求項 1 に記載の内燃機関の制御装

3 . 複数の気筒と複数の吸気弁とを有する内燃機関の筒内,充填空量推定装置であって、

各気筒への筒内充填空気量を、基本空気量と、吸気弁が開弁するとによりスロットル弁通過空気流量を超えて吸気通路部分から気筒内に流入する超過空気量とに二分割し、

吸気通路部分にスロットル弁を介して流入するスロットル弁通過空気流量と各吸気弁の開弁時間とに基づいて基本空気量を算出する基本空気量算出手段と、

上記吸気弁の開弁による吸気圧の低下量に基づいて超過空気量を算出する超過空気量算出手段と

上記基本空気量と超過空気量とを合計して各気筒への筒内充填空量を算出する筒内充填空気量算出手段と、

各気筒の筒内充填空気量に基づいて機関制御を行う制御手段とを具備する制御装置において、

上記基本空気量算出手段は、全気筒への平均空気流量がスロッル通過空気流量と等しくなるような仮想的な吸気弁開弁時間を算出し、該仮想的な吸気弁開弁時間を上記吸気弁の開弁時間として用いる、制御装置。

4 . 上記基本空気量算出手段は、吸気弁開弁時期付近又は吸気弁閉弁時期付近において上記吸気通路部分への空気の逆流が生ずるときに、上記仮想的な吸気弁開弁時間を上記吸気弁の開弁時間として用いる請求項 3 に記載の制御装置。