(57)【要約】【課題】エンジンの燃焼室の吸入空気量を高い精度で且つ簡素な演算により得ることが出来るようにする。【解決手段】  吸気弁１４のバルブ特性の変化に応じた燃焼室４の基本有効行程容積Ｖｃｂを演算する基本有効行程容積演算手段４６と、エンジン１の吸気行程の開始前後で燃焼室内４に残留する残留ガスＧｅｘの体積変化に応じて基本有効行程容積Ｖｃｂを補正して有効行程容積Ｖｃを演算する有効行程容積演算手段４７と、エンジン１の吸気通路１９を流れる流入空気量Ｑｉｎを、上記の有効行程容積Ｖｃを用いてなまし処理することにより、燃焼室４の吸入空気量Ｑｃを演算する吸入空気量演算手段４８とを備えて構成する。【選択図】図１
2010037989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁のバルブ特性を変更可能な可変動弁機構を有するエンジンの燃料室内の吸入空気量を推定する、燃焼室の吸入空気量の推定装置であって、
該エンジンの吸気通路を流れる流入空気量を検出する空気量検出手段と、
該吸気弁のバルブ特性の変化に応じた該燃焼室の基本有効行程容積を演算する基本有効行程容積演算手段と、
該エンジンの吸気行程の開始前後で該燃焼室内に残留する残留ガスの体積変化に応じて、該基本有効行程容積演算手段で演算された該基本有効行程容積を補正して該燃焼室の有効行程容積を演算する有効行程容積演算手段と、
該空気量検出手段で検出された該流入空気量を、該有効行程容積演算手段で演算された該有効行程容積を用いてなまし処理することにより、該吸入空気量を演算する吸入空気量演算手段とを備える
ことを特徴とする、燃焼室の吸入空気量の推定装置。
【請求項２】
該吸気弁の動作状態を検出するバルブ動作状態検出手段と、
該エンジンの該回転数を検出する回転数検出手段とを備え、
該バルブ動作状態検出手段は、
該吸気弁のバルブリフト量を検出するバルブリフト量検出手段であり、
該基本有効行程容積演算手段は、
該バルブリフト量検出手段により検出された該バルブリフト量と、該回転数検出手段で検出された該回転数とに基づいて該基本有効行程容積を演算する
ことを特徴とする、請求項１記載の燃焼室の吸入空気量の推定装置。
【請求項３】
該吸気弁の閉弁時期を検出する閉弁時期検出手段と、
該エンジンの回転数を検出する回転数検出手段とを備え、
該基本有効行程容積演算手段は、
該閉弁時期検出手段により検出された該吸気弁の閉弁時期と、該回転数検出手段で検出された該回転数とに基づいて該基本有効行程容積を演算する
ことを特徴とする、請求項１または２記載の燃焼室の吸入空気量の推定装置。
【請求項４】
該吸気通路内の通路内気圧Ｐｉｎを検出する通路内気圧検出手段と、
大気圧Ｐａｔを検出する大気圧検出手段とを備え、
該有効行程容積演算手段は、
該基本有効行程容積演算手段で演算された基本有効行程容積Ｖｃｂと、該通路内気圧検出手段で検出された通路内気圧Ｐｉｎと、該大気圧検出手段により検出された大気圧Ｐａｔと、該燃焼室の容積Ｖｔｄｃとに基づいて、下式（Ａ）に基づいて該有効行程容積を演算する
ことを特徴とする、請求項１または２記載の燃焼室の吸入空気量の推定装置。
Ｖｃ＝Ｖｃｂ−｛（Ｐａｔ／Ｐｉｎ）−１｝×Ｖｔｄｃ  ・・・（Ａ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室の吸入空気量の推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの燃焼室へ吸入される空気量（以下、単に、吸入空気量という）を正確に得ることで、エンジンを適切に制御する技術が広く知られている。
しかしながら、直接的に吸入空気量を検出することは困難であるため、エンジンの吸気通路における空気流量をエアフローセンサによって検出し、この検出結果に基づいて、吸入空気量を推定する手法が一般的に用いられている。
【０００３】
また、近年、吸気弁や排気弁のリフト量，開閉弁タイミングおよび開弁期間といったバルブ特性をエンジンの回転数や負荷に応じて変更する技術が開発されている。なお、バルブ特性を変更する機構は、一般的に、可変動弁機構と呼ばれるものである。
このような可変動弁機構が適用されたエンジンにおいて、吸入空気量を推定する技術は、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
【０００４】
この特許文献１の技術は、エアフローメータによる検出値の変化量を鈍化させる処理（いわゆる「なまし」処理）を行なう際に用いられる係数（いわゆる「なまし率」）を、体積効率に応じて変化させるようになっている。
この体積効率はバルブ特性の変化に応じて変化するものであり、換言すれば、特許文献１の技術は、なまし率をバルブ特性に応じて変化させることで、吸入空気量を正確に検出することを狙っているものである。
【０００５】
もっとも、近年、より高い精度で吸入空気量を検出あるいは推定することが求められているが、特許文献１に記載の技術では精度的に十分とは言い難い。
【特許文献１】ＷＯ９９／５４６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、さらに高い精度で吸入空気量を演算すべく、エンジン回転数およびバルブリフト量により有効シリンダ容積が得られるようにマップを作成するとともに、さらに、このマップにより得られた有効シリンダ容積を吸気マニホールド内の圧力（以下、単にインマニ圧力という）に応じた係数を用いて補正する手法も考えられる。
もちろん、このような技術によっても、吸入空気量の演算精度を高めることは可能である。
【０００７】
しかしながら、上記のインマニ圧補正係数は、エンジン回転数やエンジン負荷といったエンジン運転条件や、大気圧によって変化するだけではなく、バルブ特性に応じても変化する。
このため、エンジン運転条件、大気圧条件、および、バルブ特性に応じたマップの作成およびキャリブレーションといった多様な作業が求められるという課題が生じる。
【０００８】
また、種々の条件に適合したマップを用いて細かな演算をするこということは、演算処理負荷を増大させてしまうという課題もある。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、吸入空気量を高い精度で且つ簡素な演算により得ることが出来る、燃焼室の吸入空気量の推定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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置（請求項１）は、吸気弁のバルブ特性を変更可能な可変動弁機構を有するエンジンの燃料室内の吸入空気量を推定する、燃焼室の吸入空気量の推定装置であって、該エンジンの吸気通路を流れる流入空気量を検出する空気量検出手段と、該吸気弁のバルブ特性の変化に応じた該燃焼室の基本有効行程容積を演算する基本有効行程容積演算手段と、該エンジンの吸気行程の開始前後で該燃焼室内に残留する残留ガスの体積変化に応じて、該基本有効行程容積演算手段で演算された該基本有効行程容積を補正して該燃焼室の有効行程容積を演算する有効行程容積演算手段と、該空気量検出手段で検出された該流入空気量を、該有効行程容積演算手段で演算された該有効行程容積を用いてなまし処理することにより、該吸入空気量を演算する吸入空気量演算手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置は、請求項１記載の内容において、該吸気弁の動作状態を検出するバルブ動作状態検出手段と、該エンジンの該回転数を検出する回転数検出手段とを備え、該バルブ動作状態検出手段は、該吸気弁のバルブリフト量を検出するバルブリフト量検出手段であり、該基本有効行程容積演算手段は、該バルブリフト量検出手段により検出された該バルブリフト量と、該回転数検出手段で検出された該回転数とに基づいて該基本有効行程容積を演算することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３記載の本発明に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置は、請求項１または２記載の内容において、該吸気弁の閉弁時期を検出する閉弁時期検出手段と、該エンジンの回転数を検出する回転数検出手段とを備え、該基本有効行程容積演算手段は、該閉弁時期検出手段により検出された該吸気弁の閉弁時期と、該回転数検出手段で検出された該回転数とに基づいて該基本有効行程容積を演算することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４記載の本発明に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置は、請求項１または２記載の内容において、該吸気通路内の通路内気圧Ｐｉｎを検出する通路内気圧検出手段と、大気圧Ｐａｔを検出する大気圧検出手段とを備え、該有効行程容積演算手段は、該基本有効行程容積演算手段で演算された基本有効行程容積Ｖｃｂと、該通路内気圧検出手段で検出された通路内気圧Ｐｉｎと、該大気圧検出手段により検出された大気圧Ｐａｔと、該燃焼室の容積Ｖｔｄｃとに基づいて、下式（Ａ）に基づいて該有効行程容積を演算することを特徴としている。
Ｖｃ＝Ｖｃｂ−｛（Ｐａｔ／Ｐｉｎ）−１｝×Ｖｔｄｃ  ・・・（Ａ）
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃焼室の吸入空気量の推定装置によれば、燃焼室の吸入空気量を高い精度で且つ簡素な演算により得ることが出来る。（請求項１）
また、吸気弁のバルブリフト量とエンジン回転数とに基づき、正確且つ迅速に、基本有効行程容積を得ることが出来る。（請求項２）
また、吸気弁の閉弁時期とエンジン回転数とに基づき、正確且つ迅速に、基本有効行程容積を得ることが出来る。（請求項３）
また、残留ガスの体積を、基本有効行程容積に対する補正量として用いることで、簡素な演算式により有効行程容積を求めることが出来る。（請求項４）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式的なブロック図、図２は吸気弁のバルブリフト量とエンジン回転数とに応じてシリンダの有効行程容積を規定するＶｃｂマップの模式図である。
また、図３は吸気マニホールド圧と排気マニホールド圧とが同じである場合において燃焼室内に存ずるガスの内訳を示す模式図であって、（Ａ）は吸気行程開始直前を示し、（Ｂ）は吸気行程開始直後を示し、（Ｃ）は吸気行程終了時を示すものである。
【００１５】
また、図４は吸気マニホールド圧が排気マニホールド圧よりも小さい場合において燃焼室内に存ずるガスの内訳を示す模式図であって、（Ａ）は吸気行程開始直前を示し、（Ｂ）は吸気行程開始直後を示し、（Ｃ）は吸気行程終了時を示すものである。
また、図５はその動作を示す模式的なフローチャートであり、図６は基本有効行程容積補正量（＝残留ガス増加量）を演算した場合と実測した場合とを示すグラフである。
【００１６】
図１に示すように、車両５０に搭載された４気筒エンジン１のシリンダヘッド２には、各シリンダ３毎に点火プラグ１１が設けられている。
この点火プラグ１１には高電圧の電力を供給する点火コイル（図示略）が接続されている。
また、シリンダヘッド２には、シリンダ３毎に吸気ポート５が形成されている。また、これらの吸気ポート５には、吸気弁１４がそれぞれ設けられている。
【００１７】
吸気弁１４は、クランク軸７の回転に応じて回転する吸気カムシャフト（図示略）の吸気カム（図示略）の動作に応じて開閉し、燃焼室４に対して吸気ポート５を開閉するようになっている。
クランク軸７の回転数、即ち、エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転数センサ４３によって検出され、検出結果は後述するＥＣＵ４０に随時出力されるようになっている。
【００１８】
吸気ポート５には、吸気マニホールド１５の下流端が接続されている。
吸気マニホールド１５には、スロットルバルブ１６が設けられるとともに、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）θｔｈを検出するスロットルポジションセンサ１７が設けられている。
吸気マニホールド１５には、吸気マニホールド圧センサ１８が設けられている。この吸気マニホールド圧センサ１８は、スロットルバルブ１６よりも下流側における吸気マニホールド１５内の気圧Ｐｉｎを検出するものであって、検出結果はＥＣＵ４０に出力されるようになっている。
【００１９】
さらに、吸気マニホールド１５よりも上流側における吸気管（吸気通路）１９には、エアフローセンサ（空気量計測手段）２０が設けられている。このエアフローセンサ２０は、吸気管１９を通過して吸気マニホールド１５に流れ込む流入空気量Ｑｉｎを検出するものであって、検出結果は後述するＥＣＵ４０に出力されるようになっている。
吸気マニホールド１５には、電磁式の燃料噴射弁２１が取り付けられている。この燃料噴射弁２１には、燃料パイプ２２を介し、図示しない燃料タンクから燃料が供給されるようになっている。
【００２０】
また、シリンダヘッド２には、シリンダ３毎に排気ポート６が形成されている。また、これらの排気ポート６には、排気弁２４がそれぞれ設けられている。
排気弁２４は、クランク軸７の回転に応じて回転する排気カムシャフト（図示略）の排気カム（図示略）の動作に応じて開閉し、燃焼室４に対して排気ポート６を開閉するようになっている。
【００２１】
排気ポート６には、排気マニホールド２５の上流端が接続されている。
排気マニホールド２５の下流端には、排気管２６が接続されている。また、この排気管２６には、排気浄化触媒装置として三元触媒２７が介装されている。
そして、シリンダヘッド２には、吸気弁１４および排気弁２４の開弁期間，開閉タイミングおよびリフト量を連続的に変更可能な可変動弁機構（バルブ動作状態検出手段）３０が設けられている。また、この可変動弁機構３０は、図示しないバルブリフト量センサ（バルブ動作量検出手段）が設けられ、吸気弁１４のバルブリフト量ＶＬａをＥＣＵ４０に随時出力するようになっている。なお、この可変動弁機構３０としては、種々のタイプのものが適用可能であり、また、その構造についても公知であるので、ここではその構造に関する詳細な説明を省略する。
【００２２】
また、車両５０には、ＥＣＵ(Electric Control Unit)４０が設けられている。
このＥＣＵ４０は、いずれも図示しないメモリやＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する電子制御ユニットであり、いずれもソフトウェアとして、基本有効行程容積演算部（基本有効行程容積演算手段）４６，有効行程容積演算部（有効行程容積演算手段）４７および吸入空気量演算部（吸入空気量演算手段）４８を有している。また、このＥＣＵ４０のメモリには、基本有効行程容積Ｖｃｂ（後述する）を規定するＶｃｂマップ５１が記録されている。
【００２３】
基本有効行程容積演算部４６は、エンジン回転数センサ４３から得たエンジン回転数Ｎｅと、可変動弁機構３０から得た吸気弁１４のバルブリフト量ＶＬａとを、Ｖｃｂマップ５１に適用することで、吸気弁１４の動的特性の変化に応じて基本有効行程容積Ｖｃｂを得る、換言すれば、以下の式（１）により基本有効行程容積Ｖｃｂを得るものである。
Ｖｃｂ＝Ｖｃｂマップ（エンジン回転数Ｎｅ，バルブリフト量ＶＬａ）  ・・・（１）
なお、この基本有効行程容積Ｖｃｂは、吸気マニホールド圧Ｐｉｎおよび大気圧Ｐａｔが標準大気圧である場合（即ち、Ｐｉｎ＝Ｐａｔ≒１０１．３ｋＰａ）における、シリンダ３の有効行程容積である。
【００２４】
また、この有効行程容積Ｖｃとは、吸気行程、即ち、シリンダ３内への吸入空気の取り込み可能な状態において、シリンダ３内の実質的な有効容積の最大値である。また、この有効行程容積Ｖｃは、基本的には、吸気弁１４が閉じる時のシリンダ３内の容積となるが、エンジン回転数Ｎｅやバルブ特性によっても影響を受ける。
このため、Ｖｃｂマップ５１の縦軸には吸気弁１４のリフト量ＶＬａが規定され、その横軸にはエンジン回転数Ｎｅが規定されている。
【００２５】
また、図２に示すように、このＶｃｂマップ５１には、バルブリフト量ＶＬａが増大、エンジン回転数Ｎｅが減少するに連れて大きくなる特性線（マップ値）として基本有効行程容積Ｖｃｂが規定されている。
有効行程容積演算部４７は、吸気行程の開始前後で、燃焼室４内に残留する残留ガスＧｅｘの体積変化に応じ、基本有効行程容積演算部４６により演算された基本有効行程容積Ｖｃｂを補正することで、有効行程容積Ｖｃを演算するものである。
【００２６】
より具体的に、有効行程容積演算部４７は、以下の式（２）により、補正量ΔＶｃ１を演算するようになっている。
ΔＶｃ１＝｛（Ｐａｔ／Ｐｉｎ）−１｝Ｖｔｄｃ  ・・・（２）
その後、有効行程容積演算部４７は、以下の式（３）により、有効行程容積Ｖｃを演算するようになっている。
【００２７】
Ｖｃ＝Ｖｃｂ−ΔＶｃ１
＝Ｖｃｂ−｛（Ｐａｔ／Ｐｉｎ）−１｝×Ｖｔｄｃ  ・・・（３）
ΔＶｃ１： 基本有効行程容積Ｖｃｂの補正量（残留ガスＧｅｘの体積Ｖｃ１の体積増加量）
Ｐａｔ： 大気圧
Ｐｉｎ： 吸気マニホールド圧Ｐｉｎ
Ｖｔｄｃ： 燃焼室４の容積
ここで、排気マニホールド２５の内圧Ｐｅｘは大気圧Ｐａｔであるとみなすことが出来るものであって、大気圧Ｐａｔは図示しない大気圧センサにより検出されるようになっている。
【００２８】
吸気マニホールド圧Ｐｉｎは、吸気マニホールド圧センサ１８により検出されるようになっている。
燃焼室容積Ｖｔｄｃは、ＥＣＵ４０の図示しないメモリ内に記録されている。
そして、補正量ΔＶｃ１は、吸気行程開始の時点において、燃焼室４から排出されなかった排ガス（即ち、残留ガスＧｅｘ）が、燃焼室４内で占める体積を示すものである。この補正量ΔＶｃ１について、図３および図４を用いて詳述する。
【００２９】
図３に示すように、吸気マニホールド圧Ｐｉｎが大気圧Ｐａｔと実質的に同じである場合において（Ｐｉｎ≒Ｐａｔ）、ピストン１３が、吸気ＴＤＣ（Top Dead Center／ 図３（Ａ）参照）から、吸気ＢＤＣ（Bottom Dead Center）に近づき（図３（Ｂ）参照）、その後、吸気閉弁時期に至ったとしても（図３（Ｃ）参照）、残留ガスＧｅｘの体積Ｖｃ１は不変である。
【００３０】
これは、吸気マニホールド圧Ｐｉｎが大気圧Ｐａｔと実質的に同じであるので、吸気弁１４が開いたとしても、残留ガス体積Ｖｃ１は膨張も収縮もしないためである。
一方、図４に示すように、吸気マニホールド圧Ｐｉｎが大気圧Ｐａｔよりも小さい場合は（Ｐｉｎ＜Ｐａｔ）、残留ガス体積Ｖｃ１は膨張する。
つまり、この場合、ピストン１３が、吸気ＴＤＣ（図４（Ａ）参照）から、吸気ＢＤＣ（図４（Ｂ）参照）に近づき、その後、吸気閉弁時期に至った場合（図４（Ｃ）参照）、残留ガスＧｅｘの体積Ｖｃ１は、大きくなる。
【００３１】
これは、吸気マニホールド圧Ｐｉｎが大気圧Ｐａｔよりも小さいので、吸気弁１４が開いたことによって（図４（Ｂ）参照）、燃焼室４内が減圧され、残留ガス体積Ｖｃ１が膨張するためである。
吸入空気量演算部４８は、エアフローセンサ２０によって検出された流入空気量Ｑｉｎを、有効行程容積演算部４７によって演算された有効行程容積Ｖｃを用いた以下の式（４）によってなまし処理することにより、燃焼室４の吸入空気量Ｑｃを演算するものである。
【００３２】
【数１】
2010037989.tif 000003
【００３３】
Ｑｃ（ｎ）： ｎ回目（今回）の吸気行程における吸入空気量
Ｖｃ（ｎ）： ｎ回目（今回）の吸気行程における有効行程容積
Ｖｃ（ｎ−１）： ｎ−１回目（前回）の吸気行程における有効行程容積
Ｖｓ： スロットル下流容積
Ｑｃ（ｎ−１）： ｎ−１回目（前回）の吸気行程における吸入空気量
Ｑｉｎ： 吸気行程中にスロットルバルブ１６を通過した空気量（流入空気量）
この式（４）は、フィルタ定数が可変の１次フィルタ演算式である。
【００３４】
なお、このなまし処理とは、流入空気量Ｑｉｎの変化量を鈍化させることであり、換言すれば、流入空気量Ｑｉｎの変化特性をスムージング処理することをいう。
また、スロットルバルブ１６からエアフローセンサ２０までの距離は比較的短く、また、空気流路は比較的大きな断面積であるので、スロットルバルブ１６の上流における圧力と、エアフローセンサ２０における圧力とは実質的に等しくなっている。
【００３５】
このため、スロットルバルブ１６の上流とエアフローセンサ２０との間における流入空気量Ｑｉｎの時間遅れは非常に小さい。したがって、エアフローセンサ２０によって検出された吸入空気流量Ｑｉｎを、スロットルバルブ１６を通過した空気量であるとみなすようになっている。
また、スロットル下流容積Ｖｓは、スロットルバルブ１６と吸気弁１４との間の空気流路容積であって、ＥＣＵ４０の図示しないメモリに記録されている。
【００３６】
本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図５のフローチャートに示すように、吸気弁１４のリフト量ＶＬａが、可変動弁機構３０のバルブリフト量センサからＥＣＵ４０に読み込まれるとともに、エンジン回転数センサ４３からエンジン回転数ＮｅがＥＣＵ４０に読み込まれる（ステップＳ１１）。
【００３７】
また、大気圧Ｐａｔが大気圧センサ（図示略）からＥＣＵ４０に読み込まれるとともに、吸気マニホールド圧Ｐｉｎが吸気マニホールド圧センサ１８からＥＣＵ４０に読み込まれる（ステップＳ１１）。
さらに、エアフローセンサ２０から流入空気量ＱｉｎがＥＣＵ４０に読み込まれる（ステップＳ１１）。
【００３８】
そして、基本有効行程容積演算部４６が、ステップＳ１１においてＥＣＵ４０に読み込まれたバルブリフト量ＶＬａとエンジン回転数ＮｅとをＶｃｂマップ５１に適用することで、基本有効行程容積Ｖｃｂを取得する（ステップＳ１２）。
その後、有効行程容積演算部４７が、ステップＳ１１においてＥＣＵ４０に読み込まれた大気圧Ｐａｔおよび吸気マニホールド圧Ｐｉｎと、ＥＣＵ４０のメモリ（図示略）から読み出した燃焼室４の容積Ｖｔｄｃとを、上記の式（２）に適用することで、補正量ΔＶｃ１を演算する（ステップＳ１３）。なお、この補正量ΔＶｃ１は、上述したように、燃焼室４における残留ガスＧｅｘの体積増加量を示すものである。
【００３９】
さらに、有効行程容積演算部４７が、ステップＳ１２において基本有効行程容積演算部Ｖｃｂにより演算されたＶｃｂから、ステップＳ１３において有効行程容積演算部４７により演算された補正量ΔＶｃ１を減算する、即ち、上記の式（３）を用いることで、有効行程容積Ｖｃを演算する（ステップＳ１４）。
その後、吸入空気量演算部４８が、ステップＳ１１においてエアフローセンサ２０によって検出された流入空気量Ｑｉｎと、ステップＳ１４において演算された有効行程容積Ｖｃと、ＥＣＵ４０の図示しないメモリから読み込まれたスロットル下流容積Ｖｓとに基づいて、即ち、上記の式（４）を用いることで、吸入空気量Ｑｃを演算する（ステップＳ１５）。
【００４０】
このように、本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置によれば、燃焼室４の吸入空気量Ｑｃを高い精度で且つ簡素な演算により得ることが出来る。
これは、本発明者らが、図３および図４を用いて上述したように、吸気マニホールド圧Ｐｉｎに対する大気圧Ｐａｔの相対値に応じて、残留ガスＧｅｘの体積Ｖｃ１が変化することに着目したことにより成し得たものである。
【００４１】
より具体的には、この残留ガスＧｅｘの体積Ｖｃ１を、基本有効行程容積Ｖｃｂに対する補正量ΔＶｃ１として用いることで、簡素な演算式（３）により、有効行程容積Ｖｃを求めることが出来る。
ここで、有効行程容積Ｖｃを、上記の式（３）を用いて演算により得た場合と、実験により計測して得た場合とを、図６に示す。
【００４２】
この図６に示すように、式（３）により得られた有効行程容積Ｖｃ（図６の実線参照）と、実験により得られた計測値（プロット値）とは、概ね一致している。つまり、式（３）という簡素な演算式によって、高い精度で有効行程容積Ｖｃを得ることが出来るのである。
また、図２に示すＶｃｂマップ５１を用いることで、吸気弁１４のリフト量ＶＬａとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、正確且つ迅速に基本有効行程容積Ｖｃｂを得ることが出来る。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その一例を以下に示す。
また、上述の実施形態においては、基本有効行程容積演算部４６が、エンジン回転数センサ４３から得たエンジン回転数Ｎｅと、可変動弁機構３０から得たバルブリフト量ＶＬａとを、Ｖｃｂマップ５１に適用することで、吸気弁１４の動的特性の変化に応じて基本有効行程容積Ｖｃｂを得る場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００４４】
例えば、バルブ動作状態検出手段としての可変動弁機構３０により検出された吸気弁１４の閉弁時期ＩＣと、エンジン回転数センサ４３から得たエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、基本有効行程容積Ｖｃｂを演算するようにしても良い。
この場合、ＥＣＵ４０の図示しないメモリに、図７に示すＶｃｂマップ５２を記録し、閉弁時期ＩＣとエンジン回転数ＮｅとをこのＶｃｂマップに適用することで、基本有効行程容積Ｖｃｂを得るようにすれば良い。
【００４５】
このＶｃｂマップ５２を用いることで、吸気弁の閉弁時期ＩＣとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、正確且つ迅速に基本有効行程容積Ｖｃｂを得ることが出来るのである。
また、上記の実施形態においては、大気圧センサにより検出された大気圧Ｐａｔを排気マニホールド２５の内圧であるとみなす場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、排気マニホールド２５の内圧をＰｅｘを検出する排気マニホールドセンサを設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置において用いられるＶｃｂマップの模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置において、吸気マニホールド圧が排気マニホールド圧と同じである場合における燃焼室内のガス内訳を示す模式図であって、（Ａ）は吸気行程開始直前を示し、（Ｂ）は吸気行程開始直後を示し、（Ｃ）は吸気閉弁時期を示すものである。
【図４】本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置において、吸気マニホールド圧が排気マニホールド圧よりも小さい場合における燃焼室内のガス内訳を示す模式図であって、（Ａ）は吸気行程開始直前を示し、（Ｂ）は吸気行程開始直後を示し、（Ｃ）は吸気閉弁時期を示すものである。
【図５】本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置の動作を模式的に示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置により演算された基本有効行程容積補正量（即ち、残留ガス増加量）と、実験により計測された基本有効行程容積補正量（即ち、残留ガス増加量）とを比較したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態の変形例に係る燃焼室の吸入空気量の推定装置において用いられるＶｃｂマップの模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  エンジン
４  燃焼室
１４  吸気弁
１５  吸気マニホールド
１９  吸気管（吸気通路）
２０  エアフローセンサ（空気量検出手段）
３０  可変動弁機構（バルブ動作状態検出手段，閉弁時期検出手段）
４３  エンジン回転数センサ（回転数検出手段）、
４６  基本有効行程容積演算部（基本有効行程容積演算手段）
４７  有効行程容積演算部（有効行程容積演算手段）
４８  吸入空気量演算部（吸入空気量演算手段）
Ｇｅｘ  残留ガス
ＩＣ  吸気弁の閉弁時期
Ｐｉｎ  吸気マニホールド圧（吸気通路内の通路内気圧）
Ｐａｔ  大気圧
Ｑｃ  吸入空気量
Ｑｉｎ  流入空気量
Ｖｃｂ  基本有効行程容積
Ｖｃ１  残留ガスの体積
ΔＶｃ１  補正値（残留ガスの体積増加量）
Ｖｃ  有効行程容積
ＶＬａ  吸気弁のバルブリフト量
【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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