(57)【要約】    【課題】  バルブ開度とバルブ開口面積との間の変換処理において、オフセット値による補正処理で前記変換精度を向上させることができるようにする。    【解決手段】  バルブ開度と、バルブ開口面積と近似する面積を有する円の径との相関を、変換テーブル又は１次関数として予め特定する。そして、目標開口面積を、該目標開口面積と同じ面積を有する円の径（目標開口径）に変換し、前記相関に基づいて目標開口径を目標バルブ開度に変換する。バルブの汚れ・詰まりによる開口面積の減少変化分は、前記目標開口径のオフセット補正値として与える。【選択図】  図２
2006299984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブの開度と、前記バルブの開口面積と近似する面積を有する円の径との相関に基づいて、前記開度と前記円の径との間で変換処理を行うことを特徴とするバルブ開口演算装置。
【請求項２】
バルブの開度と、前記バルブの開口面積と近似する面積を有する円の径との相関に基づいて前記開度と前記円の径との間で変換処理を行う変換手段を含むことを特徴とするバルブ開口演算装置。
【請求項３】
前記変換手段が、
前記バルブの開度を前記相関に基づいて円の径に変換する第１変換手段と、
前記第１変換手段で得られた円の径をバルブの開口面積に変換する第２変換手段と、
を含むことを特徴とする請求項２記載のバルブ開口演算装置。
【請求項４】
前記第１変換手段が、前記バルブの開度を変数とする一次関数によって前記径を演算することを特徴とする請求項３記載のバルブ開口演算装置。
【請求項５】
前記第１変換手段が、前記バルブの開度を変数とする一次関数によって基本径を演算する基本径演算手段と、前記バルブの開度毎に前記基本径を補正する補正手段と、を含むことを特徴とする請求項３記載のバルブ開口演算装置。
【請求項６】
前記バルブの開口面積を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定されたバルブの開口面積を、該開口面積と近似する面積を有する円の径に変換する第３変換手段と、
前記第１変換手段で得られた径と前記第３変換手段で得られた径との差に基づいて、前記バルブ開度に対応する径を補正するための補正値を演算する補正値演算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載のバルブ開口演算装置。
【請求項７】
前記測定手段が、前記バルブを通過する気体の質量流量に基づいて前記バルブの開口面積を測定することを特徴とする請求項６記載のバルブ開口演算装置。
【請求項８】
前記測定手段が、前記バルブを通過する気体の流速が臨界速度であるときの気体の質量流量に基づいて前記バルブの開口面積を測定することを特徴とする請求項７記載のバルブ開口演算装置。
【請求項９】
前記測定手段が、前記バルブを通過する気体の質量流量及び前記バルブ前後の圧力に基づいて前記バルブの開口面積を測定することを特徴とする請求項６記載のバルブ開口演算装置。
【請求項１０】
前記補正値演算手段が、前記測定手段により測定されるバルブ開口面積の安定状態であるときに、前記補正値を演算することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載のバルブ開口演算装置。
【請求項１１】
前記補正値演算手段が、前記バルブの開度が上限開度よりも小さいときに、前記補正値を演算することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１つに記載のバルブ開口演算装置。
【請求項１２】
前記補正値演算手段が、前記バルブの開度が下限開度よりも大きいときに、前記補正値を演算することを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１つに記載のバルブ開口演算装置。
【請求項１３】
前記補正値演算手段が、前記バルブの開度の変化が閾値以下であるときに、前記補正値を演算することを特徴とする請求項６〜１２のいずれか１つに記載のバルブ開口面積検出装置。
【請求項１４】
前記第２変換手段が前記補正値演算手段で演算された補正値で補正された径をバルブ開口面積に変換することを特徴とする請求項６〜１３のいずれか１つに記載のバルブ開口面積検出装置。
【請求項１５】
請求項６〜１３のいずれか１つに記載のバルブ開口演算装置を備えると共に、
前記径の目標を設定する目標設定手段と、
前記目標の径を前記補正値に基づいて補正する目標補正手段と、
前記補正値で補正された目標の径を前記相関に基づいて目標バルブ開度に変換する第４変換手段と、
を備えたことを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項１６】
前記バルブが、内燃機関のスロットルバルブであり、
前記目標設定手段が、前記内燃機関の目標吸入空気量又はアクセル開度から前記目標の径を設定することを特徴とする請求項１５記載のバルブ制御装置。
【請求項１７】
目標のバルブ開口面積を設定する目標開口面積設定手段を備え、
前記目標設定手段が、前記目標のバルブ開口面積に対応する目標の径を設定することを特徴とする請求項１５記載のバルブ制御装置。
【請求項１８】
バルブの開度と、前記バルブの開口面積と近似する面積を有する円の径との相関に基づいて、前記開度と径との間での変換処理を行うバルブ開口演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブの開度からバルブの開口面積を求め、或いは、バルブの開口面積からバルブの開度を求める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関のアイドル運転時に、機関回転速度が目標アイドル回転速度に近づくように、スロットルバルブの開度をフィードバック制御すると共に、前記フィードバックによる補正分を、吸気系の汚れや詰まりによる経時的な開口面積の減少変化分として学習するアイドル回転制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８２３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来では、スロットルバルブの開度とスロットルバルブの開口面積との相関を、前記フィードバック補正分に基づくオフセット値で補正していた。
【０００４】
しかし、開度に対する開口面積の変化特性は、２次以上の次数の関数で近似される特性を有するため、オフセットによって補正される開口面積分が各開度で一律でなく、学習を行った開度以外の開度条件では、開口面積の推定精度が悪化するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、バルブ開度とバルブ開口面積との間の変換処理において、オフセット値による補正処理で前記変換精度を向上させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明では、バルブの開度と、前記バルブの開口面積と近似する面積を有する円の径との相関に基づいて、前記開度と前記円の径との間で変換処理を行う構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によると、バルブの開度と、バルブ開口面積と近似する面積を有する円の径との相関は、一次関数で近似することが可能であるから、オフセット量で相関を補正することに適している。
【０００８】
従って、例えばバルブ周りの汚れや詰まりによる経時的な開口面積の減少変化分を、オフセット補正値として与えることで、各開度における相関の補正を精度良く行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、実施形態における車両用内燃機関のシステム図である。
【００１１】
この図１に示す内燃機関１の各気筒には、エアクリーナ２を通過した空気が、吸気ダクト３，吸気コレクタ４，吸気マニホールド５，吸気バルブ６を介して空気が吸入される。
【００１２】
機関１の吸入空気量は、前記吸気ダクト３に介装されるバタフライ式のスロットルバルブ７の開度（回転角度）によって調整される。
【００１３】
前記スロットルバルブ７は、スロットルモータ８で開閉駆動される電制式のバルブである。
【００１４】
各気筒の吸気ポート部には、燃料噴射弁９がそれぞれ設けられる。
【００１５】
そして、前記燃料噴射弁９から噴射される燃料（ガソリン）によって形成される混合気は、燃焼室１０内で図示省略した点火プラグによる火花点火により着火燃焼する。
【００１６】
前記燃焼室１０内の燃焼排気は、排気バルブ１１，排気マニホールド１２，排気ダクト１３を介して大気中へ排出される。
【００１７】
前記排気ダクト１３には、排気中の有害成分を浄化するための触媒コンバータ１４が介装される。
【００１８】
前記スロットルモータ８，燃料噴射弁９は、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１によって制御される。
【００１９】
前記エンジンコントロールユニット２１には、各種センサからの検出信号が入力される。
【００２０】
前記各種センサとしては、前記エアクリーナ２の上流側で大気圧を検出する大気圧センサ２２、前記スロットルバルブ７の上流側で機関１の吸入空気流量（質量流量）を検出するエアフローメータ（ＡＦＭ）２３、前記吸気コレクタ４内の吸気圧力を検出する吸気圧力センサ２４、前記触媒コンバータ１４の上流側で排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する空燃比センサ２５、機関１の回転速度を検出する回転速度センサ２６、運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２７、前記スロットルバルブ７の開度（回転角度）を検出するスロットルセンサ２８が設けられている。
【００２１】
尚、前記エアフローメータ２３には、吸気温度を検出する吸気温度センサ２９が内蔵されており、更に、吸気コレクタ４内の吸気温度を検出するコレクタ内温度センサ３０が設けられている。
【００２２】
ここで、前記エンジンコントロールユニット２１は、図２に示すようにして、前記スロットルバルブ７の開度の目標値である目標バルブ開度を設定し、前記スロットルセンサ２８で検出される開度が前記目標バルブ開度になるように、前記スロットルモータ８をフィードバック制御する。
【００２３】
前記目標バルブ開度の設定においては、まず、前記スロットルバルブ７の開口面積の目標値である目標開口面積を、アクセル開度又は目標吸入空気流量に基づいて設定する。
【００２４】
次いで、前記目標開口面積を、該目標開口面積と同じ面積である円の径（半径又は直径）である目標開口径に変換し（目標設定手段）、前記目標開口径を目標バルブ開度に変換する。
【００２５】
また、前記エンジンコントロールユニット２１は、図３に示すように、スロットルセンサ２８で検出されるスロットルバルブ開度を、開口面積に近似する円の径である開口径に変換し（第１変換手段）、該開口径からスロットルバルブ７の開口面積を演算する（第２変換手段）機能を有する。
【００２６】
前記スロットルバルブ７の開口面積とは、図４に示すように、スロットルバルブ７と吸気ダクト３の内壁との間の隙間を、吸気ダクト３の軸方向に投影したときの面積の総和であり、前記開口径は、前記開口面積の開口形状を円と仮定したときの前記円の半径又は直径である。
【００２７】
尚、アクセル開度又は目標吸入空気流量に基づいて、目標開口径を直接設定させる構成とすることができる。
【００２８】
図５に示すように、スロットルバルブ７の開度に対する開口面積の特性は、１次関数で近似することはできないが、スロットルバルブ７の開口面積と同じ面積である円の径は、図６に示すように、スロットルバルブ開度に対して１次関数で近似できる特性を有し、特に、低・中開度域では、１次関数で精度良く近似できる。
【００２９】
これは、開口面積をＡ、開度をθ、前記開口径（半径）をｒとしたときに、
【００３０】
【数１】
2006299984.tif 000003
【００３１】
であるため、
【００３２】
【数２】
2006299984.tif 000004
【００３３】
と近似できるためである。
【００３４】
ところで、スロットルバルブ７の弁体やスロットルバルブ７を囲む吸気管壁の汚れや詰まりによって、スロットル開度に対応するスロットル開口面積が経時的に減少変化することがある。
【００３５】
ここで、前記経時的な開口面積の減少変化に対応すべく、図５に示すスロットルバルブ開度と開口面積との相関を、全体的に一定量だけ開口面積の減少方向にオフセットさせても、前記相関が１次関数で近似できないため、スロットルバルブ開度に対する開口面積のデータを一律に減少変化させることにならない。
【００３６】
これに対し、スロットルバルブ７の開口面積と近似する面積である円の径（以下、開口径ともいう）は、図６に示すように、スロットルバルブ開度に対して１次関数で近似できるから、一定量だけオフセットさせることで、スロットルバルブ開度に対する開口面積のデータを略一律に減少変化させることができる。
【００３７】
従って、スロットルバルブ７の開口面積に近似する面積である円の径と、スロットルバルブ開度との相関を予め記憶し、係る相関から目標開口面積に対応する目標バルブ開度を設定する構成とすれば、オフセット補正によって前述の汚れや詰まりに対して精度良く目標バルブ開度を補正設定させることができる（図７参照）。
【００３８】
そこで、本実施形態では、前述のように、目標開口面積を目標開口径に変換した後、目標開口径を図６に示した特性に基づいて目標バルブ開度に変換する構成とし、更に、前記目標開口径を前記汚れや詰まり分に対応する補正値で補正し（目標補正手段）、この補正された目標開口径に基づいて目標バルブ開度を決定する（第４変換手段）構成としてある。
【００３９】
尚、目標開口径の目標バルブ開度への変換は、図６に示すような特性の変換テーブルを予め記憶しておいて用いても良いし、図６に示す特性を１次関数で近似して記憶しておき、該１次関数によって前記目標開口径から目標バルブ開度を演算により求めても良い。
【００４０】
ここで、スロットルバルブ開度と前記開口径との相関は、特に低中開度域では１次関数（開口径＝スロットルバルブ開度×ａ＋ｂ）により精度良く近似できるが、高開度域では、１次関数による近似誤差が大きくなるので、目標バルブ開度を、１次関数を用いた演算で求める場合には、前記近似誤差分を補正値として与えるようにすることができる。
【００４１】
前記吸気系の汚れや詰まりに対応するための目標開口径の補正値は、図２に示すようにして演算される。
【００４２】
まず、スロットルセンサ２８で検出されたスロットルバルブ開度に対応する開口径を、図６に示す特性に基づいて基本開口径として求める。
【００４３】
前記基本開口径は、スロットルバルブ周りにおける汚れや詰まりのない初期状態におけるスロットルバルブ開度と開口径との相関から求められる。
【００４４】
尚、スロットルバルブ開度を図５に示す特性に基づいて開口面積に変換し、該開口面積と同じ面積の円の径を基本開口径とすることができる。
【００４５】
一方、そのときのスロットルバルブ７の実際の開口面積を測定し（測定手段）、更に、測定された開口面積と同じ面積の円の径を求め、これを測定開口径とする（第３変換手段）。
【００４６】
前記基本開口径が、スロットルバルブ周りにおける汚れや詰まりがないとの仮定に基づく推定値であるのに対し、前記測定開口径は、スロットルバルブ周りにおける汚れや詰まりを検知した実際値である。
【００４７】
ここで、汚れや詰まりのない初期状態では、前記基本開口径と測定開口径とは略一致するが、経時的な汚れや詰まりの発生によって、スロットルバルブ開度に対する開口面積が初期よりも小さくなると、基本開口径に対して測定開口径が小さい値になり、この基本開口径と測定開口径との差が、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分を示すことになる。
【００４８】
従って、各スロットルバルブ開度に対応する基本開口径から、基本開口径と測定開口径との差分を減算した結果（即ち、測定開口径）が、そのときのスロットル開度に対する実際のバルブ開口面積を表し、補正された開口径から求められる開口面積（補正開口面積）が、実際のスロットル開口面積を示すことになる（図７参照）。
【００４９】
たとえば、スロットルバルブ開度から開口面積を求め、該開口面積と機関回転速度から推定される吸入空気量に基づいて前記燃料噴射弁９による燃料噴射量を制御する場合には、上記の補正開口面積を用いることで、スロットルバルブ７の汚れや詰まりに対応して燃料噴射量を精度良く制御できることになる。
【００５０】
また、本実施形態のように、目標開口面積に対応する目標バルブ開度を求める場合には、前記基本開口径と測定開口径との差を目標開口径の補正値として（補正値演算手段）、該補正値で目標開口径を増大補正し、該増大補正された目標開口径に対応する目標バルブ開度を設定させる（図２参照）。
【００５１】
これにより、汚れや詰まりによる開口面積の減少分を補うように、スロットルバルブ７の開度が初期よりも大きめに制御されることになる。
【００５２】
前記基本開口径と測定開口径との差に基づく目標開口径の補正は、図６に示すような開口径とスロットルバルブ開度との１次関数で近似される相関を、汚れや詰まりの分だけオフセットさせたことになり、汚れや詰まりによる開口面積の減少分を全域で精度よく補正することができる。
【００５３】
次に、前記スロットルバルブ７の開口面積の測定方法を説明する。
【００５４】
まず、スロットルバルブ７を含む機関１の吸気系を、図８に示すように、先細ノズルに近似する。
【００５５】
そして、前記先細ノズルにおける空気の流れを準１次元定常エントロピー流れとして、その質量流量ｍが、スロート断面積Ａ，入口側圧力Ｐ０，入口側温度Ｔ０，出口側圧力Ｐｅ，出口側温度Ｔｅ，比熱比ｋ，ガス定数Ｒを基に数３で求められるものとする。
【００５６】
【数３】
2006299984.tif 000005
【００５７】
上記数３を、スロート断面積Ａを求める式に変換すると、数４に示すようになる。
【００５８】
【数４】
2006299984.tif 000006
【００５９】
ここで、先細ノズル（スロットルバルブ７）を流れる空気の流速が音速（臨界速度）となる条件では、数３は、数５に示すように簡略化される。
【００６０】
【数５】
2006299984.tif 000007
【００６１】
上記数５を、スロート断面積Ａを求める式に変換すると、数６に示すようになる。
【００６２】
【数６】
2006299984.tif 000008
【００６３】
前記比熱比ｋ，ガス定数Ｒは既知の値として予め記憶させておくことができるから、流速が音速（臨界速度）となる条件では、入口側の温度Ｔ０及び圧力Ｐ０、更に、質量流量ｍが検出できれば、スロットルバルブ７の開口面積を、数６に基づき測定できる。
【００６４】
前記入口側の温度Ｔ０は、機関１における吸気温度に相当するから、前記吸気温度センサ２９で検出することができ、入口側圧力Ｐ０は機関１では大気圧であり、前記大気圧センサ２２で検出することができ、質量流量ｍは、エアフローメータ２３で検出することができる。
【００６５】
従って、臨界速度条件では、前記吸気温度センサ２９，大気圧センサ２２，エアフローメータ２３の検出結果から、スロットルバルブ開口面積を簡便に測定できる。
【００６６】
尚、大気圧は一定であると見なすことができ、また、大気圧センサ２２を備えない場合には、機関１の停止状態での吸気圧力センサ２４の検出結果を大気圧と見なすことができる。
【００６７】
また、臨界速度でない条件で、スロットルバルブ７の開口面積を、数４に基づいて演算する場合には、出口側圧力Ｐｅ及び出口側温度Ｔｅを検出する必要があるが、出口側圧力Ｐｅは機関１の吸気圧力であるから、吸気圧力センサ２４で検出することができ、また、出口側温度Ｔｅは、コレクタ内温度センサ３０で検出することができる。
【００６８】
更に、吸気圧力センサ２４を備えない場合には、コレクタ内圧力（出口側圧力Ｐｅ）を推定し、該推定値に基づいてスロットルバルブ７の開口面積を測定させることができる。
【００６９】
即ち、コレクタ圧力をＰ2、コレクタ容積をＶｃ、コレクタ内のモル密度をｎ、吸気温度をＴ2とすると、数７の関係が成り立つ。
【００７０】
【数７】
2006299984.tif 000009
【００７１】
上記数７を演算周期Δｔ当たりのコレクタ圧力Ｐ2変化の式に変換すると、数８のようになる。
【００７２】
【数８】
2006299984.tif 000010
【００７３】
ここで、Δｎをスロットル通過流量ｎinとシリンダへの吸入流量ｎoutとの差とし、コレクタ圧力Ｐ2の前回値をＰ2(n-1)とすると、数８は数９のように書き換えられる。
【００７４】
【数９】
2006299984.tif 000011
【００７５】
上記数９を、コレクタ圧力Ｐ2を求める式に書き換えると、数１０のようになる。
【００７６】
【数１０】
2006299984.tif 000012
【００７７】
従って、スロットル通過流量ｎin、シリンダへの吸入流量ｎout及びコレクタ内の温度を検出することで、コレクタ圧力Ｐ2を推定できる。
【００７８】
前記シリンダへの吸入流量ｎoutは、機関１の排気量をＶ、回転速度（ｒｐｍ）をＮｅ、回転速度Ｎｅに応じた効率をηとすると、数１１に基づいて算出される。
【００７９】
【数１１】
2006299984.tif 000013
【００８０】
また、スロットル通過流量ｎinは、前記エアフローメータ２３で検出される質量流量を用いることができる。
【００８１】
更に、前記スロットルバルブ７の開口面積の測定方法としては、スロットルバルブ７の開度から求めた開口面積に基づき、目標当量比になるように燃料噴射量を制御した結果、実際の当量比が目標に一致したか否かに基づき、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分を測定できる。
【００８２】
即ち、汚れや詰まりによりスロットルバルブ開度に対応する実際の開口面積が小さくなると、スロットル開度から推定される吸入空気量よりも実際の吸入空気量が少なくなり、空燃比としてはリッチ化する。
【００８３】
そこで、目標当量比と空燃比センサ２５で検出される実際の当量比（排気当量比）との差から、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分を推定でき、スロットル開度から求めた開口面積を前記減少変化分で補正した結果が、実際の開口面積であると判断される。
【００８４】
図９は、前述した排気当量比に基づく開口面積の測定方法を示すブロック図である。
【００８５】
まず、初期状態に対応して設定されるスロットルバルブ開度と開口径との変換特性（変換テーブル又は演算式）に基づき、スロットルバルブ開度を基本開口径に変換し、該基本開口径に基づいて基本開口面積を演算する。
【００８６】
一方、前記基本開口面積と機関回転速度とから目標当量比になるように燃料噴射量を制御し、該燃料噴射量制御の結果としての排気当量比を空燃比センサ２５で検出する。
【００８７】
そして、前記目標当量比と排気当量比とから経時的な開口面積の減少変化分を推定し、該減少変化分に基づいて前記基本開口面積を補正することで、実際の開口面積（推定開口面積）を求める。
【００８８】
次いで、前記推定開口面積を開口径に変換して推定開口径とし、前記基本開口径と推定開口径との差分を、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分に相当する補正値として設定する。
【００８９】
図１０のフローチャートは、前記開口径の補正値を求める処理の流れを示す。
【００９０】
尚、図１０のフローチャートに示すルーチンは、所定時間（例えば１０ms）毎に実行されるようになっている。
【００９１】
ステップＳ１では、スロットルセンサ２８で検出されたスロットルバルブ７の開度（回転角度）を読み込む。
【００９２】
ステップＳ２では、スロットルバルブ開度が上限開度（例えば５deg）よりも小さいか否かを判別する。
【００９３】
スロットルバルブ開度が上限開度以上である場合には、補正値の演算等を行うことなく、そのまま処理を終了させ、スロットルバルブ開度が上限開度より小さい場合に、次のステップＳ３に進む。
【００９４】
スロットルバルブ開度が上限開度以上の領域では、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分が全体の開口面積に占める割合が小さくために、前記減少変化分の検知精度が悪くなり、補正値の設定精度を悪化させてしまう。
【００９５】
そこで、スロットルバルブ開度が上限開度以上であるときには、開口面積の測定や補正値の演算を禁止して、補正制御の精度の悪化を防ぐ。
【００９６】
また、スロットルバルブ開度が上限開度以上であるときに開口面積の測定や補正値の演算を禁止することで、無駄な演算処理の実行を回避でき、演算負荷を軽減できる。
【００９７】
尚、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化が小さい初期状態においては、該減少変化分を精度良く検知できる開度が小さく、汚れや詰まりの進行によって開口面積の減少変化分が大きくなるほど、減少変化分を精度良く検知できる開度がより高開度側に変化する。
【００９８】
従って、補正値が大きくなるほど（汚れや詰まりが進行するほど）前記上限開度をより大きく変化させ、開口面積の測定や補正値の演算を実行させる開度領域を高開度側に拡大させることができる。
【００９９】
ステップＳ３では、スロットルバルブ開度が下限開度（例えば0.8deg）を超えているか否かを判別する。
【０１００】
スロットルバルブ開度が下限開度以下である場合には、補正値の演算等を行うことなく、そのまま処理を終了させ、スロットルバルブ開度が下限開度を超えているときに次のステップＳ４に進む。
【０１０１】
スロットルバルブ開度が前記下限開度以下の領域では、汚れ・詰まりや部品公差の影響が大き過ぎて、かえって補正値の設定誤差を招くことがあり、また、スロットルバルブ開度の検出精度が悪化し、基本開口径・基本開口面積の演算精度が低下するため、補正値の設定精度が悪化する。
【０１０２】
そこで、スロットルバルブ開度が下限開度以下であるときには、開口面積の測定や補正値の演算を禁止して、補正値の設定精度の悪化を防ぐものである。
【０１０３】
尚、汚れや詰まりによる開口面積の減少が大きいほど、開口面積変化の検知誤差が低開度側で大きくなるので、補正値が大きくなるほど（汚れや詰まりが進行するほど）前記下限開度をより大きく変化させ、開口面積の測定や補正値の演算を実行させる開度領域をより高開度側に限定することが好ましい。
【０１０４】
スロットルバルブ開度が上限開度を下回り、かつ、下限開度を上回る場合には、ステップＳ４へ進み、スロットルバルブ開度の本ルーチン実行周期当たりの変化量の絶対値が、閾値（例えば0.2deg）よりも小さいか否かを判別する。
【０１０５】
前記変化量の絶対値が前記閾値以上であるときには、補正値の演算等を行うことなく、そのまま処理を終了させ、前記変化量の絶対値が前記閾値よりも小さい場合に、ステップＳ５へ進む。
【０１０６】
スロットルバルブ開度が変動している状態では、補正値の演算精度が悪化するので、前記変化量の絶対値が閾値以上であるときには、開口面積の測定や補正値の演算を禁止して、補正精度の悪化を防ぐものである。
【０１０７】
ステップＳ５では、前述したようにして、スロットルバルブ７の開口面積を測定する。
【０１０８】
ステップＳ６では、ステップＳ５で測定した開口面積の変化率（％）が閾値（例えば５％）を下回っているか否かを判別する。
【０１０９】
前記変化率が前記閾値以上であるときには、補正値の演算等を行うことなく、そのまま処理を終了させ、前記変化率が前記閾値よりも小さい場合に、ステップＳ７へ進む。
【０１１０】
開口面積の測定結果が変動している状態では、補正値の演算精度が悪化するので、前記変化率が閾値以上であるときには、開口面積の測定や補正値の演算を禁止して、補正精度の悪化を防ぐものである。
【０１１１】
ステップＳ７では、ステップＳ５における開口面積の測定結果を、同じ面積の円の径に変換し、これを測定開口径とする。
【０１１２】
ステップＳ８では、そのときのスロットルバルブ７の開度から開口面積に示す開口径を求め、これを基本開口径とする。
【０１１３】
ステップＳ９では、前記測定開口径と前記基本開口径との差を、目標開口径を補正するための補正値として設定する。
【０１１４】
前記測定開口径と前記基本開口径との差は、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分を示すから、目標開口径に前記補正値を加算することで、汚れや詰まりによる開口面積の減少変化分を補うように、より大きくスロットルバルブ７が開かれることになり、汚れや詰まりがあっても目標の開口面積を得ることが可能となる。
【０１１５】
特に、スロットルバルブ開度と開口径との相関は１次関数で近似できるから、開口面積の減少変化分の補正を目標開口径について行わせ、該目標開口径を目標バルブ開度に変換させることで、補正値を学習した条件以外でも、開口面積の減少変化分を精度良く補正でき、簡便な補正制御で吸入空気量の制御精度を改善できる。
【０１１６】
尚、上記実施形態では、開口面積を検出するバルブを内燃機関１のスロットルバルブ７としたが、この他、排気還流量を制御するＥＧＲバルブや、キャニスタからのパージエア量を制御するパージバルブや、ブローバイガス量を制御するブローバイバルブについて、その開度を開口径に変換してから開口面積を求める処理や、目標開口面積の目標開口径に変換してから目標開度を求める処理を行わせることができる。
【０１１７】
更に、内燃機関１の外気導入口からコレクタ入り口までの吸気系を包括して１つのバルブと見なし、該バルブの開口面積と開度との間の変換を、一旦開口径に変換して行わせることができる。
【０１１８】
また、バルブを、内燃機関１において気体流量を制御するバルブに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態における内燃機関のシステム図である。
【図２】上記実施形態における目標バルブ開度の設定処理を示すブロック図である。
【図３】上記実施形態におけるバルブ開度からバルブ開口面積への変換処理を示すブロック図である。
【図４】上記実施形態におけるバルブ開口面積と開口径との相関を説明するための図である。
【図５】上記実施形態におけるスロットルバルブ開度と開口面積との相関を示すグラフである。
【図６】上記実施形態におけるスロットルバルブ開度と開口径との相関を示すグラフである。
【図７】上記実施形態におけるスロットルバルブ開度と開口径との相関の汚れ・詰まりによる変化を示すグラフである。
【図８】上記実施形態における吸気系の先細ノズルへの近似処理を説明するための図である。
【図９】上記実施形態における排気当量比に基づく開口面積の測定処理を示すブロック図である。
【図１０】上記実施形態における開口径の補正値の設定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１…内燃機関，２…エアクリーナ，３…吸気ダクト，４…吸気コレクタ，５…吸気マニホールド，６…吸気バルブ，７…スロットルバルブ，８…ストッロルモータ，９…燃料噴射弁，１０…燃焼室，１１…排気バルブ，１２…排気マニホールド，１３…排気ダクト，１４…触媒コンバータ，２１…エンジンコントロールユニット，２２…大気圧センサ，２３…エアフローメータ，２４…吸気圧力センサ，２５…空燃比センサ，２６…回転速度センサ，２７…アクセル開度センサ，２８…スロットルセンサ，２９…吸気温度センサ，３０…コレクタ内温度センサ
【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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【図９】
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【図１０】
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