(57)【要約】【課題】  車両のエンジントルク演算装置に関し、シンプル且つ高精度にエンジンの実トルクを推定することができるようにする。【解決手段】  吸気圧検出手段（12）の検出した吸気圧（Pb）に基づき充填効率を算出する充填効率算出手段（44）と、パージ中である場合に、充填効率算出手段（44）の算出した充填効率とエンジン回転速度検出手段（14）の検出したエンジン回転速度（Ne）とに基づき実トルクを算出するトルク算出手段（46）とを備えた。【選択図】図２
2010216300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてのエンジンと、
前記エンジンに供給される燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクで発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、
前記エンジンの吸気通路と前記キャニスタとを接続するパージ通路と、
前記パージ通路に設けられて前記パージ通路を開閉し、その開弁時には前記キャニスタの捕集した蒸発燃料がパージ空気とともに前記吸気通路へパージされるパージ制御弁と、
前記吸気通路における前記パージ通路が接続されるパージ位置よりも下流側の圧力を吸気圧として検出する吸気圧検出手段と、
前記吸気通路における前記パージ位置よりも上流側に設けられて前記吸気通路を通過する空気の量を吸気量として検出する吸気量検出手段と、
前記エンジンのエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えた車両において、前記エンジンの実トルクを推定するエンジントルク演算装置であって、
前記パージ制御弁の開閉状態に基づき、パージ中であるか否かを判断する判断手段と、
前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧に基づき充填効率を算出する充填効率算出手段と、
前記判断手段によりパージ中であると判断された場合に、前記充填効率算出手段の算出した充填効率と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき、前記実トルクを算出するトルク算出手段とを備えた
ことを特徴とする、車両のエンジントルク演算装置。
【請求項２】
前記充填効率算出手段は、
前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき体積効率係数を算出する体積効率係数算出手段と、
前記体積効率係数算出手段の算出した体積効率係数を、前記吸気圧を標準大気圧で除した吸気圧補正項に乗じて前記充填効率を算出する乗算手段とを備えた
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のエンジントルク演算装置。
【請求項３】
前記充填効率算出手段は、
前記パージ通路を流れるパージ空気量を算出するパージ空気量算出手段と、
前記吸気量検出手段の検出した吸気量に基づき基本充填効率を算出する基本充填効率算出手段と、
前記パージ空気量算出手段の算出したパージ空気量と前記エンジン回転速度検出手段の検出した前記エンジン回転速度とに基づき充填効率補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量算出手段の算出した充填効率補正量に前記基本充填効率算出手段の算出した基本充填効率を加算して前記充填効率を算出する最終充填効率算出手段とを備えた
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のエンジントルク演算装置。
【請求項４】
前記充填効率算出手段は、
前記吸気圧と大気圧との圧力比を算出する圧力比算出手段と、
前記圧力比算出手段の算出した圧力比に基づき前記パージ通路を流れるパージ空気の流速を算出するパージ流速算出手段とをさらに備え、
前記パージ空気量算出手段は、前記パージ流速算出手段の算出した流速に前記パージ制御弁の開口面積を乗じて前記パージ空気量を算出する
ことを特徴とする、請求項３記載の車両のエンジントルク演算装置。
【請求項５】
前記吸気量検出手段の検出した吸気量に基づき充填効率を算出する第２充填効率算出手段を備え、
前記トルク算出手段は、前記判断手段によりパージ中ではないと判断された場合、前記第２充填効率演算手段の算出した充填効率と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき、前記実トルクを算出する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両のエンジントルク演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンの実トルクを推定するエンジントルク演算装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において、エンジン（内燃機関）の生み出すトルク（実トルク）を推定し、この推定した実トルクをエンジンの制御（フィードバック制御）に利用する技術が知られている。実トルクの推定は、一般的に、エンジン回転速度及び充填効率から算出した値を、空燃比，EGR（Exhaust Gas Recirculation）ガス量，点火時期及びVVT機構（Variable Valve Timing System）の位相角等により補正することで行なわれるようになっている。また、上記充填効率は、エアフローセンサの検出する吸気量をエンジンの行程容積の量で割って算出されるようになっている。
【０００３】
ところで、車両には、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタが設けられており、キャニスタに捕集された蒸発燃料は、キャニスタに形成された外気導入口から導入された外気（空気）とともにパージ通路を介してエンジンの吸気通路に導入され、筒内で燃焼されるようになっている。
このように蒸発燃料がパージされている場合には、パージ通路からも筒内へ空気（パージ空気）が導入されている。そのため、実際の充填効率が、上記のエアフローセンサの検出する吸気量によって算出される充填効率とは異なり、エアフローセンサの検出値だけでは実トルクを正しく推定することができないという課題がある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、低負荷時において実行される燃料噴射量の増量補正をパージ処理の実行中であっても適切に行なうことを目的として、パージ処理実行中は、エアフローセンサの検出する空気量Qaにパージ通路から導入されるパージ空気量Qbを加算したものを、燃焼室に導入される空気量とすることが記載されている。
上記パージ空気量Qbは、詳しくは、エンジン負荷率及びエンジン回転速度に基づいて算出されるパージ制御弁を通過するパージ流量に基づき、推定されるようになっている。もしくは、上記パージ空気量Qbは、パージ制御弁の開度やパージ率から推定されたり、センサ等を用いて直接検出されたりするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２８９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、正確にパージ流量を算出するにはパージ制御弁の前後差圧が必要であり、また、パージ制御弁の個体ばらつきもあるので、特許文献１記載の技術に基づけば、パージ処理実行中にパージ空気量を正確に算出して実トルクを推定するにはパージ空気量の学習補正が必要になると考えられ、正確なパージ空気量の算出にはシステムが複雑になるという課題がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、シンプル且つ高精度にエンジンの実トルクを推定することができるようにした、車両のエンジントルク演算装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の車両のエンジントルク演算装置は、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンに供給される燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクで発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタと、前記エンジンの吸気通路と前記キャニスタとを接続するパージ通路と、前記パージ通路に設けられて前記パージ通路を開閉し、その開弁時には前記キャニスタの捕集した蒸発燃料がパージ空気とともに前記吸気通路へパージされるパージ制御弁と、前記吸気通路における前記パージ通路が接続されるパージ位置よりも下流側の圧力を吸気圧として検出する吸気圧検出手段と、前記吸気通路における前記パージ位置よりも上流側に設けられて前記吸気通路を通過する空気の量を吸気量として検出する吸気量検出手段と、前記エンジンのエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えた車両において、前記エンジンの実トルクを推定するエンジントルク演算装置であって、前記パージ制御弁の開閉状態に基づき、パージ中であるか否かを判断する判断手段と、前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧に基づき充填効率を算出する充填効率算出手段と、前記判断手段によりパージ中であると判断された場合に、前記充填効率算出手段の算出した充填効率と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき、前記実トルクを算出するトルク算出手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の本発明の車両のエンジントルク演算装置は、請求項１記載の車両のエンジントルク演算装置において、前記充填効率算出手段は、前記吸気圧検出手段の検出した吸気圧と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき体積効率係数を算出する体積効率係数算出手段と、前記体積効率係数算出手段の算出した体積効率係数を、前記吸気圧を標準大気圧で除した吸気圧補正項に乗じて前記充填効率を算出する乗算手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の本発明の車両のエンジントルク演算装置は、請求項１記載の車両のエンジントルク演算装置において、前記充填効率算出手段は、前記パージ通路を流れるパージ空気量を算出するパージ空気量算出手段と、前記吸気量検出手段の検出した吸気量に基づき基本充填効率を算出する基本充填効率算出手段と、前記パージ空気量算出手段の算出したパージ空気量と前記エンジン回転速度検出手段の検出した前記エンジン回転速度とに基づき充填効率補正量を算出する補正量算出手段と、前記補正量算出手段の算出した充填効率補正量に前記基本充填効率算出手段の算出した基本充填効率を加算して前記充填効率を算出する最終充填効率算出手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の本発明の車両のエンジントルク演算装置は、請求項３記載の車両のエンジントルク演算装置において、前記充填効率算出手段は、前記吸気圧と大気圧との圧力比を算出する圧力比算出手段と、前記圧力比算出手段の算出した圧力比に基づき前記パージ通路を流れるパージ空気の流速を算出するパージ流速算出手段とをさらに備え、前記パージ空気量算出手段は、前記パージ流速算出手段の算出した流速に前記パージ制御弁の開口面積を乗じて前記パージ空気量を算出することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の本発明の車両のエンジントルク演算装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両のエンジントルク演算装置において、前記吸気量検出手段の検出した吸気量に基づき充填効率を算出する第２充填効率算出手段を備え、前記トルク算出手段は、前記判断手段によりパージ中ではないと判断された場合、前記第２充填効率演算手段の算出した充填効率と前記エンジン回転速度検出手段の検出したエンジン回転速度とに基づき、前記実トルクを算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両のエンジントルク演算装置によれば、パージ時には、吸気通路におけるパージ通路が接続されるパージ位置よりも下流側の吸気圧に基づき充填効率を算出するので、パージ制御弁の個体ばらつきが反映されたパージ空気量を含んだエンジンに導入される吸気量を、シンプル且つ高精度に把握することができ、エンジンの実トルクを正しく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジントルク演算装置を備えた車両の要部を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るエンジントルク演算装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るエンジントルク演算装置が実施する演算方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係るエンジントルク演算装置の記憶部に記憶された第１マップを模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るエンジントルク演算装置の記憶部に記憶された第２マップを模式的に示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るエンジントルク演算装置のブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエンジントルク演算装置が実施する演算方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るエンジントルク演算装置の記憶部に記憶された第３マップを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態の車両のエンジントルク演算装置について説明する。
＜構成＞
車両は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン１と、エンジン１に供給される燃料を貯留する燃料タンク２０と、燃料タンク２０で発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタ２１とを備えている。そして、図２に示す本実施形態のエンジントルク演算装置４０がこの車両に設けられて、エンジン１の実トルクMを推定するようになっている。
【００１６】
エンジン１は、図１に示すように、その燃焼室（筒内）２に連通する吸気通路３及び排気通路４と、吸気通路３を開閉する吸気バルブ５と、排気通路４を開閉する排気バルブ６とを有している。また、エンジン１には、これらの吸気バルブ５及び排気バルブ６のバルブタイミングを可変制御する、図示しないVVT機構が設けられている。
上記吸気通路３には、上流側から順に、車外から導入される空気を濾過するエアクリーナ７，エアクリーナ７で濾過された空気の量（吸気量）VNを調整する電子制御式のスロットル弁８、及び、サージタンク９を有するインテークマニホールド１０が設けられている。
【００１７】
また、エアクリーナ７及びスロットル弁８間の吸気通路３には、吸気量VNを検出するエアフローセンサ（吸気量検出手段）１１が設けられている。また、インテークマニホールド１０のサージタンク９には、サージタンク９内の圧力（以下、インマニ圧（吸気圧）という）Pbを検出する吸気圧センサ（吸気圧検出手段）１２と、サージタンク９内の温度（以下、吸気温という）Tを検出する吸気温センサ（吸気温検出手段）１３とが設けられている。さらに、エンジン１には、エンジン回転速度Neを検出するクランク角センサ（エンジン回転速度検出手段）１４が設けられている。
【００１８】
燃料タンク２０とキャニスタ２１とはベーパ通路２２で接続され、キャニスタ２１とサージタンク９とはパージ通路３０で接続されている。さらに、キャニスタ２１には、キャニスタ２１内にパージ用の空気（以下、パージ空気という）を導入する空気導入通路２３が接続されている。
パージ通路３０には、パージ通路３０を開閉するパージ制御弁３１が設けられている。このパージ制御弁３１が開放されたときに、キャニスタ２１に捕集された蒸発燃料がパージ空気とともにパージ通路３０を通って吸気通路３へとパージされ、燃焼室２で燃焼されるようになっている。また、パージ制御弁３１の開度は、図示しない制御装置によってデューティ制御されるようになっている。
【００１９】
また、空気導入通路２３には、大気圧Paを検出する大気圧センサ（大気圧検出手段）１５が設けられている。
エンジントルク演算装置４０は、CPUとメモリとを有する電子制御ユニット（ECU；Electronic Control Unit）で構成され、パージが実施されているときであってもエンジン１の実トルクMを正確に推定するようになっている。
【００２０】
詳述すると、エンジントルク演算装置４０は、記憶部（記憶手段）４１と、係数設定部（係数設定手段）４２と、判断部（判断手段）４３と、第１充填効率算出部（充填効率算出手段）４４と、第２充填効率算出部（第２充填効率算出手段）４５と、トルク算出部（トルク算出手段）４６とを有している。記憶部４１はメモリに設定された記憶領域として構成され、係数設定部４２，判断部４３，第１充填効率算出部４４，第２充填効率算出部４５及びトルク算出部４６はメモリにプログラムとして記録されて構成されている。また、エンジントルク演算装置４０には、各種センサ１１〜１５の検出した情報VN，Pb，T，Ne，Paが入力されるようになっている。
【００２１】
記憶部４１は、エンジン回転速度Ne及びインマニ圧Pbと体積効率係数KVEとの対応関係を設定した、図４に示すマップ（以下、第１マップという）を記憶している。また、記憶部４１は、エンジン回転速度Ne及び充填効率ηC（ηCa）と軸トルクfMとの対応関係を設定したトルク相関関数を、図５に示すマップ（以下、第２マップという）で記憶している。
【００２２】
体積効率，体積効率係数KVE及び充填効率ηCはそれぞれ、エンジン１の吸気効率を示す指標であって、ここでは次のように定義されている。
体積効率＝新気量(volume)／行程容積
体積効率係数KVE＝体積効率×（大気圧Pa／インマニ圧Pb）
充填効率ηC＝体積効率×大気圧補正係数KBP×吸気温補正係数KAT
【００２３】
なお、大気圧補正係数KBPは次のように表される。
大気圧補正係数KBP＝大気圧Pa／標準大気圧Pa0
標準大気の状態とはJIS規格の101.3kPa，20℃，湿度60％の状態であって、標準大気圧Pa0＝101.3kPaである。そして、充填効率ηCは、後述の数式（１）のように体積効率係数KVEに関する式として書き換えることができる。
【００２４】
係数設定部４２は、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数KATを設定し、また、空燃比に基づき空燃比補正係数KAFを設定し、また、点火時期に基づき点火時期補正係数KITを設定し、また、VVT機構による吸気バルブ５及び排気バルブ６の位相角（VVT位相角）に基づき位相角補正係数KPAを設定するようになっている。
判断部４３は、パージ制御弁３１の開閉に基づき、パージ中であるか否かを判断するようになっている。つまり、パージ制御弁３１の開放時にはパージ中であると判断し、パージ制御弁３１の閉鎖時にはパージ中ではないと判断するようになっている。
【００２５】
第１充填効率算出部４４は、体積効率係数算出部（体積効率係数算出手段）４４ａと、乗算部（乗算手段）４４ｂとを有している。
体積効率係数算出部４４ａは、記憶部４１から第１マップを呼び出し、クランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neと吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pbとに基づき体積効率係数KVEを算出するようになっている。
【００２６】
乗算部４４ｂは、下記の数式（１）に基づき、体積効率係数算出部４４ａの算出した体積効率係数KVEに対し、インマニ圧Pbを標準大気圧Pa0で除した補正項（インマニ圧補正項；吸気圧補正項）を乗じ、さらに、係数設定部４２の設定した吸気温補正係数KATを乗じることで、充填効率ηCを算出するようになっている。
ηC＝KVE×(Pb／Pa0)×KAT・・・（１）
第２充填効率算出部４５は、エアフローセンサ１１の検出した値に基づき、つまり吸気量VNのみに基づき、充填効率ηC（基本充填効率ηCaともいう）を算出するようになっている。
【００２７】
トルク算出部４６は、まず、記憶部４１から第２マップを呼び出し、第１充填効率算出部４４の算出した充填効率ηC又は第２充填効率算出部４５の算出した基本充填効率ηCaとエンジン回転速度Neとに基づき軸トルクfMを算出し、続いて、下記の数式（２）に基づき実トルクMを算出するようになっている。なお、数式（２）において軸トルクfMに乗じる補正係数Ketcは、空燃比補正係数KAF，点火時期補正係数KIT及び位相角補正係数KPAのうち何れか１つ又は２つ、もしくは全てである。
M＝fM×Ketc・・・（２）
【００２８】
＜作用・効果＞
本発明の第１実施形態にかかるエンジントルク演算装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
エンジントルク演算装置４０は、図３のフローチャートに示す手順により、実トルクMを推定する。
【００２９】
まず、ステップＡ１０では、判断部４３が、パージ中であるか否かを判断する。そして、パージ中であると判断したときにはステップＡ２０に進み、そうでなければステップＡ３０に進む。
ステップＡ２０では、係数設定部４２が、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数KATを設定する。そして、第１充填効率算出部４４が、記憶部４１から第１マップを呼び出し、クランク角センサ１４の検出したエンジン回転速度Neと吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pbとに基づき体積効率係数KVEを算出する。続いて、体積効率係数KVEにインマニ圧Pbを標準大気圧Pa0で除したインマニ圧補正項を乗じ、さらに吸気温補正係数KATを乗じて充填効率ηCを算出する。算出後はステップＡ４０に進む。
【００３０】
ステップＡ３０では、第２充填効率算出部４５が、エアフローセンサ１１の検出した吸気量VNに基づき基本充填効率ηCaを算出する。算出後はステップＡ４０に進む。
ステップＡ４０では、トルク算出部４６が、まず、記憶部４１から第２マップを呼び出し、ステップＡ２０で算出した充填効率ηC又はステップＡ３０で算出した基本充填効率ηCaとエンジン回転速度Neとに基づき軸トルクfMを算出する。続いて、軸トルクfMを少なくとも１つの補正係数Ketcで補正して実トルクMを算出する。
【００３１】
このように、本実施形態にかかるエンジントルク演算装置によれば、パージ時には、吸気通路３におけるパージ通路３０の接続されるパージ位置よりも下流側のインマニ圧Pbに基づき充填効率ηCを算出するので、パージ制御弁３１の個体ばらつきが反映されたパージ空気量を含んだエンジン１に導入される吸気量をシンプル且つ高精度に把握することができ、エンジン１の実トルクMを正しく推定することができる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、図６〜図８を参照して、本発明の第２実施形態の車両のエンジントルク演算装置について説明する。なお、本実施形態においては、エンジントルク演算装置４０がエンジントルク演算装置５０に変更されている点を除いては第１実施形態と構成上の差異はないため、エンジントルク演算装置５０以外の構成要素については説明を省略する。
【００３３】
＜構成＞
図６に示すように、本実施形態のエンジントルク演算装置５０は、記憶部（記憶手段）５１と、係数設定部（係数設定手段）５２と、判断部（判断手段）５３と、充填効率補正量算出部（充填効率算出手段）５４と、充填効率補正量ゼロ設定部（第２充填効率算出手段）５５と、基本充填効率算出部（充填効率算出手段であり、尚且つ、第２充填効率算出手段）５６と、最終充填効率算出部（充填効率算出手段であり、尚且つ、第２充填効率算出手段）５７と、トルク算出部（トルク算出手段）５８とを有している。
【００３４】
記憶部５１はメモリに設定された記憶領域として構成され、係数設定部５２，判断部５３，充填効率補正量算出部５４，充填効率補正量ゼロ設定部５５，基本充填効率算出部５６，最終充填効率算出部５７及びトルク算出部５８はメモリにプログラムとして記録されて構成されている。また、エンジントルク演算装置５０には、各種センサ１１〜１５の検出した情報VN，Pb，T，Ne，Paが入力されるようになっている。
【００３５】
記憶部５１は、パージ流速fvとインマニ圧Pb及び大気圧Paの圧力比Pb／Paとの対応関係を設定した、図８に示すマップ（以下、第３マップという）を記憶している。また、記憶部５１は、第１実施形態の記憶部４１と同様に、エンジン回転速度Ne及び充填効率ηCと軸トルクfMとの対応関係を設定したトルク相関関数を、図５に示す第２マップで記憶している。
【００３６】
係数設定部５２は、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paに基づき大気圧補正係数KBPを設定し、また、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数KATを設定し、また、空燃比に基づき空燃比補正係数KAFを設定し、また、点火時期に基づき点火時期補正係数KITを設定し、また、VVT位相角に基づき位相角補正係数KPAを設定するようになっている。
【００３７】
判断部５３は、第１実施形態の判断部４３と同様に、パージ制御弁３１の開閉に基づき、パージ中であるか否かを判断するようになっている。
充填効率補正量算出部５４は、圧力比算出部（圧力比算出手段）５４ａと、パージ流速算出部（パージ流速算出手段）５４ｂと、パージ空気量算出部（パージ空気量算出手段）５４ｃと、補正量算出部（補正量算出手段）５４ｄとを有している。
【００３８】
圧力比算出部５４ａは、大気圧センサ１５の検出した大気圧Paと、吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pbとの圧力比Pb／Paを算出するようになっている。
パージ流速算出部５４ｂは、記憶部５１から第３マップを呼び出し、圧力比算出部５４ａの算出した圧力比Pb／Paに基づき、パージ通路３０を流れるパージ空気の流速fvを算出するようになっている。
【００３９】
パージ空気量算出部５４ｃは、下記の数式（３）に基づき、パージ流速算出部５４ｂの算出した流速fvに、パージ制御弁３１の開口面積（通路面積）fs，吸気温補正係数KAT及び大気圧補正係数KBPを乗じて、単位時間当たりのパージ空気量ΔQを算出するようになっている。
ΔQ＝fv×fs×KAT×KBP・・・（３）
ここで、数式（３）中の開口面積fsについて詳述する。本実施形態のパージ制御弁３１としては、開度を細かく調整できるものではなく、全開か全閉かを制御する（すなわち、オンオフ制御する）ソレノイドバルブが用いられている。このようなパージ制御弁３１に対し、パージ空気量ΔQの調整は、一定時間内でのパージ制御弁３１の開閉比率（デューティ比）を制御することで行なわれる。そのため、上記開口面積fsは、全開時の実際の開口面積にデューティ比を乗じることで求められるようになっている。なお、パージ制御弁３１として開度を細かく調整できるものが用いられていても良く、その場合にはその開度に応じた開口面積fsを数式（３）に代入すると良い。
【００４０】
補正量算出部５４ｄは、下記の数式（４）に基づき、パージ空気量算出部５４ｃの算出したパージ空気量ΔQをエンジンの排気量Vexh及びエンジン回転速度Neで割って、充填効率補正量ΔηCを算出するようになっている。なお、数式（４）における排気量Vexhは１気筒当たりの排気量であり、記憶部５１に予め記憶されている。また、ストローク定数Ｓは、エンジン１のストロークによって定まる値であって、本実施形態ではエンジン１は４ストロークエンジンであることから「Ｓ＝２」に設定されている。また、時間換算定数ｔは、分と秒との換算をするための定数であって、本実施形態では「ｔ＝６０」に設定されている。
ΔηC＝ΔQ／｛Vexh×Ne／（S×t）｝・・・（４）
【００４１】
充填効率補正量ゼロ設定部５５は、充填効率補正量ΔηCとしてゼロの値を設定するようになっている。
基本充填効率算出部５６は、エアフローセンサ１１の検出した吸気量VNのみに基づき基本充填効率ηCaを算出するようになっている。
【００４２】
最終充填効率算出部５７は、下記の数式（５）に基づき、パージ時には、充填効率補正量算出部５４の算出した充填効率補正量ΔηCを基本充填効率算出部５６の算出した基本充填効率ηCaに加算して、最終的な充填効率ηCを求めるようになっている。一方、非パージ時には、充填効率補正量ゼロ設定部５５でゼロに設定した充填効率補正量ΔηC（＝０）を基本充填効率算出部５６の算出した基本充填効率ηCaに加算して、最終的な充填効率ηCを求めるようになっている。
ηC＝ηCa＋ΔηC・・・（５）
【００４３】
トルク算出部５８は、記憶部５１から第２マップを呼び出し、最終充填効率算出部５７の算出した充填効率ηCとエンジン回転速度Neとに基づき軸トルクfMを算出する。そして、下記の数式（６）に基づき、軸トルクfMに補正係数Ketcを乗じて実トルクMを推定するようになっている。なお、数式（６）における補正係数Ketcは、空燃比補正係数KAF，点火時期補正係数KIT及び位相角補正係数KPAのうち何れか１つ又は２つ、もしくは全てである。
M＝fM×Ketc・・（６）
【００４４】
＜作用・効果＞
本発明の第２実施形態にかかるエンジントルク演算装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
エンジントルク演算装置５０は、図７のフローチャートに示す手順により、実トルクMを推定するようになっている。
【００４５】
まず、ステップＢ１０では、判断部５３が、パージ中であるか否かを判断する。そして、パージ中であると判断したときにはステップＢ２０に進み、そうでなければステップＢ４０に進む。
ステップＢ２０では、係数設定部５２が、吸気温センサ１３の検出した吸気温Tに基づき吸気温補正係数KATを設定するとともに、大気圧センサ１４の検出した大気圧Paに基づき大気圧補正係数KBPを設定する。そして、充填効率補正量算出部５４が、記憶部５１から第３マップを呼び出し、吸気圧センサ１２の検出したインマニ圧Pb及び大気圧センサ１４の検出した大気圧Paの圧力比Pb／Paに基づきパージ流速fvを算出する。続いて、このパージ流速fvに開口面積fs，吸気温補正係数KAT及び大気圧補正係数KBPを乗じて、単位時間当たりのパージ空気量ΔQを算出する。算出後はステップＢ３０に進む。
【００４６】
ステップＢ３０では、充填効率補正量算出部５４が、ステップＢ２０で算出したパージ空気量ΔQに基づき充填効率補正量ΔηCを算出する。算出後はステップＢ５０に進む。
ステップＢ４０では、充填効率補正量ゼロ設定部５５が、充填効率補正量ΔηCとしてゼロの値を設定する。設定後はステップＢ５０に進む。
ステップＢ５０では、基本充填効率算出部５６が、エアフローセンサ１１の検出値に基づき基本充填効率ηCaを算出する。そして、最終充填効率算出部５７が、基本充填効率ηCaに充填効率補正量ΔηCを加算して、充填効率ηCを算出する。
【００４７】
ステップＢ６０では、トルク算出部５８が、記憶部５１から第２マップを呼び出し、ステップＢ５０で算出した充填効率ηCとエンジン回転速度Neとに基づき軸トルクfMを算出する。続いて、軸トルクfMに補正係数Ketcを乗じて実トルクMを算出する。
このように、本実施形態にかかるエンジントルク演算装置によれば、パージ時には、吸気通路３におけるパージ位置よりも下流側のインマニ圧Pbに基づき充填効率ηCを算出するので、パージ制御弁３１の個体ばらつきが反映されたパージ空気量を含んだエンジン１に導入される吸気量をシンプル且つ高精度に算出することができ、エンジン１の実トルクMを正しく推定することができる。
【００４８】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
例えば、上記実施形態では、数式（２）又は数式（６）において軸トルクfMに乗じる補正係数Ketcとして、空燃比補正係数KAF，点火時期補正係数KIT及び位相角補正係数KPAを挙げたが、これらは一例であって、空燃比補正係数KAF，点火時期補正係数KIT及び位相角補正係数KPA以外の、充填効率ηCに影響を与えるパラメータに基づき設定される補正係数を用いても良い。この他の補正係数としては、例えば、EGRガス量（外部EGRガス量と内部EGRガス量との総和）に基づき設定されるEGR補正係数が挙げられる。
【００４９】
また、上記実施形態では、空気導入通路２３に大気圧センサ１５を設け、この大気圧センサ１５を利用して大気圧Paを検出したが、大気圧センサ１５を設ける位置はこれに限定されない。また、このように大気圧センサ１５を特に設けることなく、吸気圧センサ１２を利用して大気圧Paを検出しても良い。これは、エンジン始動前のインマニ圧Pbは大気圧Paに略等しいことによる。そこで、吸気圧センサ１２によりエンジン始動直前のインマニ圧Pb0を検出し、この値を大気圧Paとしても良い。
【００５０】
また、上記実施形態では、電子制御式のスロットル弁８を備えたが、ワイヤー式のスロットル弁を備えるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  エンジン
２  燃焼室
３  吸気通路
４  排気通路
５  吸気バルブ
６  排気バルブ
７  エアクリーナ
８  スロットル弁
９  サージタンク
１０  インテークマニホールド
１１  エアフローセンサ（吸気量検出手段）
１２  吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
１３  吸気温センサ（吸気温検出手段）
１４  クランク角センサ（エンジン回転速度検出手段）
１５  大気圧センサ（大気圧検出手段）
２０  燃料タンク
２１  キャニスタ
２２  ベーパ通路
２３  空気導入通路
３０  パージ通路
３１  パージ制御弁
４０，５０  エンジントルク演算装置
４１  記憶部（記憶手段）
４２  係数設定部（係数設定手段）
４３  判断部（判断手段）
４４  第１充填効率算出部（充填効率算出手段）
４４ａ  体積効率係数算出部（体積効率係数算出手段）
４４ｂ  乗算部（乗算手段）
４５  第２充填効率算出部（第２充填効率算出手段）
４６  トルク算出部（トルク算出手段）
５１  記憶部（記憶手段）
５２  係数設定部（係数設定手段）
５３  判断部（判断手段）
５４  充填効率補正量算出部（充填効率算出手段）
５４ａ  圧力比算出部（圧力比算出手段）
５４ｂ  パージ流速算出部（パージ流速算出手段）
５４ｃ  パージ空気量算出部（パージ空気量算出手段）
５４ｄ  補正量算出部（補正量算出手段）
５５  充填効率補正量ゼロ設定部（第２充填効率算出手段）
５６  基本充填効率算出部（充填効率算出手段であり、尚且つ、第２充填効率算出手段）
５７  最終充填効率算出部（充填効率算出手段であり、尚且つ、第２充填効率算出手段）
５８  トルク算出部（トルク算出手段）
fv  パージ流速
fs  パージ制御弁の開口面積
KVE  体積効率係数
M  実トルク
Ne  エンジン回転速度
Pa  大気圧
Pb  インマニ圧（吸気圧）
T  吸気温
ηC  充填効率
ηCa  基本充填効率
ΔηC  充填効率補正量
ΔＱ  パージ空気量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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