(57)【要約】    【課題】  オープンループ空燃比制御で用いる推定シリンダ吸入空気量の誤差を補償できるようにする。    【解決手段】  エアフローメータの出力やスロットル開度センサの出力等に基づいて推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを算出し、空燃比センサで検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とに基づいて実際のシリンダ吸入空気量を精度良く反映した基準シリンダ吸入空気量Ａcal を算出する。この基準シリンダ吸入空気量Ａcal と推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseとを比較して推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror を求め、この推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror に対してローパスフィルタ処理（なまし処理）を実施する。この後、推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror 分だけ推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを補正して最終的な推定シリンダ吸入空気量Ａest を求める。    【選択図】  図２
2006022750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダ吸入空気量を推定するシリンダ吸入空気量推定手段を備え、該シリンダ吸入空気量推定手段で推定した推定シリンダ吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出するオープンループ空燃比制御を行う内燃機関の空燃比制御装置において、
内燃機関の排出ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記空燃比検出手段の検出空燃比と前記燃料噴射量とに基づいて基準となるシリンダ吸入空気量（以下「基準シリンダ吸入空気量」という）を算出する基準シリンダ吸入空気量算出手段と、
前記基準シリンダ吸入空気量を用いて前記推定シリンダ吸入空気量を補正する補正手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記空燃比検出手段の検出空燃比が所定範囲内及び／又は該検出空燃比の所定時間当りの変化量が所定範囲内のときに、前記基準シリンダ吸入空気量算出手段で算出した前記基準シリンダ吸入空気量を用いて前記推定シリンダ吸入空気量を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
内燃機関のスロットル通過空気量を推定するスロットル通過空気量推定手段と、該スロットル通過空気量推定手段で推定した推定スロットル通過空気量に基づいてシリンダ吸入空気量を推定するシリンダ吸入空気量推定手段とを備え、該シリンダ吸入空気量推定手段で推定した推定シリンダ吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出するオープンループ空燃比制御を行う内燃機関の空燃比制御装置において、
内燃機関の排出ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記空燃比検出手段の検出空燃比と前記燃料噴射量とに基づいて基準となるスロットル通過空気量（以下「基準スロットル通過空気量」という）を算出する基準スロットル通過空気量算出手段と、
前記基準スロットル通過空気量を用いて前記推定スロットル通過空気量を補正する補正手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記空燃比検出手段の検出空燃比が所定範囲内及び／又は該検出空燃比の所定時間当りの変化量が所定範囲内のときに、前記基準スロットル通過空気量算出手段で算出した前記基準スロットル通過空気量を用いて前記推定スロットル通過空気量を補正することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】
内燃機関のスロットル通過空気量を推定するスロットル通過空気量推定手段と、該スロットル通過空気量推定手段で推定した推定スロットル通過空気量に基づいてシリンダ吸入空気量を推定するシリンダ吸入空気量推定手段とを備え、該シリンダ吸入空気量推定手段で推定した推定シリンダ吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出するオープンループ空燃比制御を行う内燃機関の空燃比制御装置において、
内燃機関の吸気通路を流れる吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記吸入空気量検出手段で検出した吸入空気量を用いて前記推定スロットル通過空気量を補正する補正手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項６】
前記スロットル通過空気量推定手段は、前記内燃機関のスロットルバルブの開度と該スロットルバルブ前後の圧力比とに基づいて前記推定スロットル通過空気量を推定し、
前記補正手段は、前記スロットルバルブの開度と該スロットルバルブ前後の圧力比とに応じて区分された学習領域毎に前記推定スロットル通過空気量の補正量を学習し、その学習値を前記推定スロットル通過空気量の補正に反映させることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の推定シリンダ吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出するオープンループ空燃比制御を行う機能を備えた内燃機関の空燃比制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関においては、内燃機関の運転状態等に基づいて推定した推定シリンダ吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出するオープンループ空燃比制御を実行すると共に、空燃比センサで検出した排出ガスの空燃比が目標空燃比に一致するように燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御を実行するようにしたものがある。
【０００３】
ここで、オープンループ空燃比制御で用いる推定シリンダ吸入空気量の算出方法としては、例えば、特許文献１（特開２００２−１３００４２号公報）に記載されているように、スロットルバルブを通過した吸入空気が筒内に流入するまでの吸入空気の挙動を模擬した吸気系モデルを使用して、エアフローメータの出力等に基づいて推定シリンダ吸入空気量を算出するようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００２−１３００４２号公報（第２頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の技術では、システムの製造ばらつきや経時変化等によって推定シリンダ吸入空気量の誤差（モデル誤差）が大きくなった場合でも、その誤差を補償することができない。このため、上記特許文献１の技術をオープンループ空燃比制御に適用すると、システムの製造ばらつきや経時変化等によって推定シリンダ吸入空気量の誤差が大きくなっても、その誤差が大きい状態のままでオープンループ空燃比制御を継続してしない、オープンループ空燃比制御のロバスト性が悪化するという欠点がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、オープンループ空燃比制御中に推定シリンダ吸入空気量の誤差を補償することができて、推定シリンダ吸入空気量の算出精度ひいてはオープンループ空燃比制御のロバスト性を向上させることができる内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置は、内燃機関のシリンダ吸入空気量を推定するシリンダ吸入空気量推定手段を備え、該シリンダ吸入空気量推定手段で推定した推定シリンダ吸入空気量に基づいて燃料噴射量を算出するオープンループ空燃比制御を行うシステムにおいて、内燃機関の排出ガスの空燃比を空燃比検出手段により検出し、基準シリンダ吸入空気量算出手段によって空燃比検出手段の検出空燃比と燃料噴射量とに基づいて基準となるシリンダ吸入空気量（以下「基準シリンダ吸入空気量」という）を算出し、補正手段によって基準シリンダ吸入空気量を用いて推定シリンダ吸入空気量を補正するようにしたものである。
【０００７】
実際のシリンダ吸入空気量と燃料噴射量とに応じて排出ガスの空燃比が変化するため、空燃比と燃料噴射量とを用いれば、実際のシリンダ吸入空気量を精度良く反映した基準シリンダ吸入空気量を算出することができる。従って、オープンループ空燃比制御中に、この基準シリンダ吸入空気量を用いて推定シリンダ吸入空気量を補正すれば、システムの製造ばらつきや経時変化等によって生じた推定シリンダ吸入空気量の誤差を補償することができて、推定シリンダ吸入空気量の算出精度を向上させることができ、オープンループ空燃比制御のロバスト性を向上させることができる。
【０００８】
ところで、空燃比検出手段の検出空燃比が、空燃比検出手段の検出精度を確保できる範囲から外れているときには、空燃比検出手段の検出空燃比を用いた基準シリンダ吸入空気量の算出精度が低下する。また、実際のシリンダ吸入空気量の変化や供給空燃比の変化が空燃比検出手段の検出空燃比の変化として現れるまでには時間遅れがあるため、吸入空気量や供給空燃比が変化する過渡運転時には、空燃比検出手段の検出空燃比を用いた基準シリンダ吸入空気量の算出精度が低下する。
【０００９】
これらの事情を考慮して、請求項２のように、空燃比検出手段の検出空燃比が所定範囲内及び／又は該検出空燃比の所定時間当りの変化量が所定範囲内のときに、空燃比検出手段の検出空燃比と燃料噴射量とに基づいて基準シリンダ吸入空気量を算出するようにすると良い。このようにすれば、空燃比検出手段の検出空燃比が、空燃比検出手段の検出精度を確保できる範囲内のときや空燃比検出手段の検出空燃比の変化が少ないほぼ定常運転状態のときに、空燃比検出手段の検出空燃比を用いて基準シリンダ吸入空気量を算出することができ、基準シリンダ吸入空気量の算出精度を確実に確保することができる。
【００１０】
また、請求項３のように、推定スロットル通過空気量に基づいて推定シリンダ吸入空気量を求めるシステムの場合には、空燃比検出手段の検出空燃比と燃料噴射量とに基づいて基準となるスロットル通過空気量（以下「基準スロットル通過空気量」という）を算出し、この基準スロットル通過空気量を用いて推定スロットル通過空気量を補正するようにしても良い。このようにすれば、システムの製造ばらつきや経時変化等によって生じた推定スロットル通過空気量の誤差を補償することができるので、この推定スロットル通過空気量から算出した推定シリンダ吸入空気量の誤差を補償することができて、推定シリンダ吸入空気量の算出精度ひいてはオープンループ空燃比制御のロバスト性を向上させることができる。
【００１１】
この場合、請求項４のように、空燃比検出手段の検出空燃比が所定範囲内及び／又は該検出空燃比の所定時間当りの変化量が所定範囲内のときに、空燃比検出手段の検出空燃比と燃料噴射量とに基づいて基準スロットル通過空気量を算出するようにすると良い。このようにすれば、前記請求項２と同様に、基準スロットル通過空気量の算出精度を確実に確保することができる。
【００１２】
また、請求項５のように、推定スロットル通過空気量から推定シリンダ吸入空気量を算出するシステムの場合には、吸入空気量検出手段で検出した吸入空気量を用いて推定スロットル通過空気量を補正するようにしても良い。このようにしても、推定スロットル通過空気量の誤差を補償することができるので、この推定スロットル通過空気量から算出した推定シリンダ吸入空気量の誤差を補償することができて、推定シリンダ吸入空気量の算出精度ひいてはオープンループ空燃比制御のロバスト性を向上させることができる。
【００１３】
更に、請求項６のように、内燃機関のスロットルバルブの開度と該スロットルバルブ前後の圧力比とに基づいて推定スロットル通過空気量を推定する場合には、スロットルバルブの開度と該スロットルバルブ前後の圧力比とに応じて区分された学習領域毎に推定スロットル通過空気量の補正量を学習し、その学習値を前記推定スロットル通過空気量の補正に反映させるようにしても良い。このようにすれば、学習領域毎に学習した推定スロットル通過空気量の補正量学習値によって推定スロットル通過空気量の補正精度を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、次の３つの実施例１〜３を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４（吸入空気量検出手段）が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等のモータ１０によって開度調節されるスロットルバルブ１５と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。
【００１６】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００１７】
一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ２４（空燃比検出手段）が設けられている。
【００１８】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２５や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２６が取り付けられている。このクランク角センサ２６の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００１９】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２７に入力される。このＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２０の燃料噴射量や点火プラグ２１の点火時期を制御する。
【００２０】
その際、ＥＣＵ２７は、図２に示すように、後述する推定シリンダ吸入空気量Ａest に基づいて燃料噴射量Ｆuel を算出するオープンループ空燃比制御を実行する。このオープンループ空燃比制御の実行中に、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆが目標空燃比に一致するように燃料噴射量Ｆuel を補正する空燃比フィードバック制御を実行するようにしても良い。
【００２１】
ＥＣＵ２７は、図３の推定シリンダ吸入空気量算出プログラムを実行することで、次のようにして推定シリンダ吸入空気量Ａest を算出する。図２に示すように、エアフローメータ１４の出力やスロットル開度センサ１６の出力等に基づいて推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを算出し、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とに基づいて基準シリンダ吸入空気量Ａcal を算出する。この基準シリンダ吸入空気量Ａcal と推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseとを比較して推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror を求め、この推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror に対してローパスフィルタ処理（なまし処理）を実施する。この後、推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror 分だけ推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを補正して最終的な推定シリンダ吸入空気量Ａest を求める。
【００２２】
以下、ＥＣＵ２７が実行する図３の推定シリンダ吸入空気量算出プログラムの処理内容を説明する。
図３に示す推定シリンダ吸入空気量算出プログラムは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel 等を読み込む。
【００２３】
この後、ステップ１０２に進み、エアフローメータ１４の出力やスロットル開度センサ１６の出力等に基づいて、例えば吸入空気の挙動を模擬した吸気系モデル等を使用して推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを算出する。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲でいうシリンダ吸入空気量推定手段としての役割を果たす。
【００２４】
この後、ステップ１０３に進み、空燃比センサ２４で検出した空燃比Ａ／Ｆが所定範囲内で、且つ、該空燃比Ａ／Ｆの所定時間当りの変化量が所定範囲内であるか否かによって、空燃比Ａ／Ｆが空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲内（ストイキに比較的近い範囲内）で、且つ、空燃比Ａ／Ｆの変化が少ないほぼ定常運転状態であるか否かを判定する。
【００２５】
空燃比センサ２４で検出した空燃比Ａ／Ｆが、空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲から外れているときには、空燃比Ａ／Ｆを用いた基準シリンダ吸入空気量Ａcal の算出精度が低下する。また、実際のシリンダ吸入空気量の変化や供給空燃比の変化が空燃比センサ２４の検出空燃比Ａ／Ｆの変化として現れるまでには時間遅れがあるため、吸入空気量や供給空燃比が変化する過渡運転時には、空燃比Ａ／Ｆを用いた基準シリンダ吸入空気量Ａcal の算出精度が低下する。従って、空燃比Ａ／Ｆが空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲内で、且つ、空燃比Ａ／Ｆの変化が少ないほぼ定常運転状態であれば、空燃比Ａ／Ｆを用いた基準シリンダ吸入空気量Ａcal の算出精度を確保することができる。
【００２６】
このステップ１０３で、空燃比Ａ／Ｆが空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲内で、且つ、空燃比Ａ／Ｆの変化が少ないほぼ定常運転状態であると判定された場合には、ステップ１０４に進み、空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とを用いて次式により基準シリンダ吸入空気量Ａcal を算出する。
Ａcal ＝（Ａ／Ｆ）×Ｆuel
【００２７】
実際のシリンダ吸入空気量と燃料噴射量Ｆuel とに応じて空燃比Ａ／Ｆが変化するため、空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とを用いれば、実際のシリンダ吸入空気量を精度良く反映した基準シリンダ吸入空気量Ａcal を算出することができる。このステップ１０４の処理が特許請求の範囲でいう基準シリンダ吸入空気量算出手段としての役割を果たす。
【００２８】
一方、上記ステップ１０３で、空燃比Ａ／Ｆが空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲から外れていると判定された場合、又は、空燃比Ａ／Ｆが変化する過渡運転状態であると判定された場合には、ステップ１０５に進み、推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを基準シリンダ吸入空気量Ａcal として採用する。
Ａcal ＝Ａbase
【００２９】
この後、ステップ１０６に進み、基準シリンダ吸入空気量Ａcal から推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを差し引いて推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror を求める。
Ａerror ＝Ａcal −Ａbase
【００３０】
この後、ステップ１０７に進み、推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror に対してローパスフィルタ処理を実施した後、ステップ１０８に進み、推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror 分だけ推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを補正して最終的な推定シリンダ吸入空気量Ａest を求める。
Ａest ＝Ａbase＋Ａerror
このステップ１０８の処理が特許請求の範囲でいう補正手段としての役割を果たす。
【００３１】
図４に示すように、従来は、システムの製造ばらつきや経時変化等によって推定シリンダ吸入空気量の誤差が大きくなった場合に、その誤差を補償することができないため、推定シリンダ吸入空気量の算出精度が低下してしまい、オープンループ空燃比制御のロバスト性が悪化するという問題があった。
【００３２】
これに対して、本実施例１では、空燃比センサ２４で検出した空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とを用いて、実際のシリンダ吸入空気量を精度良く反映した基準シリンダ吸入空気量Ａcal を算出し、この基準シリンダ吸入空気量Ａcal と推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseとを比較して推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror を求め、この推定シリンダ吸入空気量の誤差Ａerror 分だけ推定シリンダ吸入空気量ベース値Ａbaseを補正して最終的な推定シリンダ吸入空気量Ａest を求めるようにしたので、推定シリンダ吸入空気量Ａest の誤差を補償して推定シリンダ吸入空気量Ａest を真のシリンダ吸入空気量に近付けることができる。これにより、推定シリンダ吸入空気量Ａest の算出精度を向上させることができ、オープンループ空燃比制御のロバスト性を向上させることができる。
【００３３】
しかも、本実施例１では、空燃比Ａ／Ｆが空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲内であり、且つ、空燃比Ａ／Ｆの変化が少ないほぼ定常運転状態のときに、空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とを用いて基準シリンダ吸入空気量Ａcal を算出するようにしたので、空燃比Ａ／Ｆを用いた基準シリンダ吸入空気量Ａcal の算出精度を確実に確保することができる。
【実施例２】
【００３４】
次に、図５及び図６を用いて本発明の実施例２を説明する。
本実施例２では、図５に示すように、後述する推定スロットル通過空気量ＴＨest を算出し、この推定スロットル通過空気量ＴＨest から求めた推定シリンダ吸入空気量Ａest に基づいて燃料噴射量Ｆuel を算出するオープンループ空燃比制御を実行する。
【００３５】
その際、ＥＣＵ２７は、図６の推定スロットル通過空気量算出プログラムを実行することで、次のようにして推定スロットル通過空気量ＴＨest を算出する。図５に示すように、大気圧センサ２８で検出した大気圧（これを「スロットル上流圧力Ｐ0 」とする）と、吸気管圧力センサ１８で検出したスロットル下流圧力Ｐm と、スロットル開度センサ１６で検出したスロットル開度ＴＡとに基づいて推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを算出し、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とに基づいて基準スロットル通過空気量ＴＨcal を算出する。この基準スロットル通過空気量ＴＨcal と推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseとを比較して推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror を求め、この誤差ＴＨerror に対してローパスフィルタ処理（なまし処理）を実施する。この後、推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror 分だけ推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを補正して最終的な推定スロットル通過空気量ＴＨest を求める。
【００３６】
以下、本実施例２でＥＣＵ２７が実行する図６の推定スロットル通過空気量算出プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと、燃料噴射量Ｆuel と、スロットル開度センサ１６で検出したスロットル開度ＴＡと、大気圧センサ２８で検出したスロットル上流圧力Ｐ0 と、吸気管圧力センサ１８で検出したスロットル下流圧力Ｐm 等を読み込む。
【００３７】
この後、ステップ２０２に進み、スロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに基づいて、例えば下記の理論式を利用して推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを算出する。
【００３８】
【数１】
2006022750.tif 000003
【００３９】
このステップ２０２の処理が特許請求の範囲でいうスロットル通過空気量推定手段としての役割を果たす。
この後、ステップ２０３に進み、空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel と係数Ｋを用いて次式により基準スロットル通過空気量ＴＨcal を算出する。
ＴＨcal ＝（Ａ／Ｆ）×Ｆuel ×Ｋ
【００４０】
実際のスロットル通過空気量と燃料噴射量Ｆuel とに応じて空燃比Ａ／Ｆが変化するため、空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とを用いれば、実際のスロットル通過空気量を精度良く反映した基準スロットル通過空気量ＴＨcal を算出することができる。このステップ２０３の処理が特許請求の範囲でいう基準スロットル通過空気量算出手段としての役割を果たす。
【００４１】
この後、ステップ２０４に進み、基準スロットル通過空気量ＴＨcal から推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを差し引いて推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror を求める。
ＴＨerror ＝ＴＨcal −ＴＨbase
【００４２】
この後、ステップ２０５に進み、推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror に対してローパスフィルタ処理（なまし処理）を実施した後、推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror を次のようにして学習する。
【００４３】
ＥＣＵ２７のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリには、推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror のマップが記憶されている。この推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror のマップは、スロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とをパラメータとする複数の学習領域に区分され、各学習領域毎に、それぞれ推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror が記憶されている。そして、この推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror のマップにおいて、今回のスロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに対応した学習領域における推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror を、今回の推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror で更新する。
【００４４】
この後、ステップ２０６に進み、推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror のマップを検索して、現在のスロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに対応した学習領域の推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror を読み込み、この推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror を用いて推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを補正して最終的な推定スロットル通過空気量ＴＨest を求める。
ＴＨest ＝ＴＨbase＋ＴＨerror
【００４５】
以上説明した本実施例２では、空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とを用いて、実際のシリンダ吸入空気量を精度良く反映した基準スロットル通過空気量ＴＨcal を算出し、この基準スロットル通過空気量ＴＨcal と推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseとを比較して推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror を求め、この推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror 分だけ推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを補正して最終的な推定スロットル通過空気量ＴＨest を求めるようにしたので、システムの製造ばらつきや経時変化等によって生じた推定スロットル通過空気量ＴＨest の誤差を補償することができる。これにより、推定スロットル通過空気量ＴＨest に基づいた推定シリンダ吸入空気量Ａest の誤差を補償することができて、推定シリンダ吸入空気量Ａest の算出精度を向上させることができ、オープンループ空燃比制御のロバスト性を向上させることができる。
【００４６】
しかも、本実施例２では、スロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに応じて区分された学習領域毎に推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror を学習するようにしたので、推定スロットル通過空気量の補正精度を更に向上させることができる。
【実施例３】
【００４７】
次に、図７及び図８を用いて本発明の実施例３を説明する。
前記実施例２では、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とに基づいて基準スロットル通過空気量ＴＨcal を算出するようにしたが、本実施例３では、図７に示すように、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量ＭＡＦを基準スロットル通過空気量ＴＨcal として採用し、この基準スロットル通過空気量ＴＨcal を用いて推定スロットル通過空気量を補正するようにしている。
【００４８】
本実施例３では、図８の推定スロットル通過空気量算出プログラムを実行する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ３０１で、スロットル開度ＴＡとスロットル上流圧力Ｐ0 とスロットル下流圧力Ｐm 等を読み込んだ後、ステップ３０２に進み、スロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに基づいて、例えば上記（１）式を使用して推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを算出する。
【００４９】
この後、ステップ３０３に進み、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量ＭＡＦを基準スロットル通過空気量ＴＨcal として採用し（ＴＨcal ＝ＭＡＦ）、次のステップ３０４で、基準スロットル通過空気量ＴＨcal から推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを差し引いて推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror を求める（ＴＨerror ＝ＴＨcal −ＴＨbase）。
【００５０】
この後、ステップ３０５に進み、推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror に対してローパスフィルタ処理を実施した後、今回のスロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに対応した学習領域における推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror を、今回の推定スロットル通過空気量の誤差ＴＨerror で更新する。
【００５１】
この後、ステップ３０６に進み、現在のスロットル開度ＴＡとスロットル前後の圧力比（Ｐm ／Ｐ0 ）とに対応した学習領域の推定スロットル通過空気量の誤差学習値ＴＨerror を用いて推定スロットル通過空気量ベース値ＴＨbaseを補正して最終的な推定スロットル通過空気量ＴＨest を求める（ＴＨest ＝ＴＨbase＋ＴＨerror ）。
【００５２】
以上説明した本実施例３においても、推定スロットル通過空気量ＴＨest の誤差を補償することができ、前記実施例２とほぼ同じ効果を得ることができる。
【００５３】
尚、上記実施例２，３を組み合わせて、空燃比Ａ／Ｆが空燃比センサ２４の検出精度を確保できる範囲内で、且つ、空燃比Ａ／Ｆの所定時間当りの変化量が所定範囲内のときには、空燃比センサ２４で検出した排出ガスの空燃比Ａ／Ｆと燃料噴射量Ｆuel とに基づいて基準スロットル通過空気量ＴＨcal を算出し、上記の条件が成立しないときには、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量ＭＡＦを基準スロットル通過空気量ＴＨcal として採用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】実施例１におけるＥＣＵのオープンループ空燃比制御機能を説明するためのブロック図である。
【図３】実施例１の推定シリンダ吸入空気量算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の効果を説明するためのタイムチャートである。
【図５】実施例２におけるＥＣＵのオープンループ空燃比制御機能を説明するためのブロック図である。
【図６】実施例２の推定スロットル通過空気量算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例３におけるＥＣＵのオープンループ空燃比制御機能を説明するためのブロック図である。
【図８】実施例３の推定スロットル通過空気量算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管（吸気通路）、１４…エアフローメータ（吸入空気量検出手段）、１５…スロットルバルブ、１６…スロットル開度センサ、１８…吸気管圧力センサ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管、２４…空燃比センサ（空燃比検出手段）、２７…ＥＣＵ（シリンダ吸入空気量推定手段，基準シリンダ吸入空気量算出手段，補正手段，スロットル通過空気量推定手段，基準スロットル通過空気量算出手段）
【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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