(57)【要約】【課題】この発明は、吸気管負圧相関値推定システムに関し、内燃機関の暖機状態に関わらず、吸気管負圧相関値を常に精度良く推定することを目的とする。【解決手段】吸気温度tha、吸入空気量Ga、機関回転数NEを取り込む（ステップ１００）。thaおよび冷却水温thwの双方が基準温度である場合に実現される１回転当たりの最大吸入空気量（基準G/N-wot）を算出する。基準G/N-wotに、thaおよびthwの影響を反映させるための補正を施してG/N-wot(tha,thw)を算出する（ステップ１０２〜１０６）。１回転当たりの吸入空気量G/Nの実測値をG/N-wot(tha,thw)で除することにより現実の値に即した負荷率kloadを算出する（ステップ１１０）。その負荷率kloadに基づいて吸気管圧力PMを算出する（ステップ１１２）。【選択図】図６
2006348930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
吸入空気の受熱量と相関を有する受熱量相関値を検出する受熱量相関値検出手段と、
前記吸入空気量と、前記最大吸入空気量と、前記受熱量相関値とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記負荷率算出手段は、前記受熱量相関値が小さいほど、前記負荷率を、前記吸入空気量を前記最大吸入空気量で除することにより得られる基準負荷率に対して小さな値となるように算出することを特徴とする吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項２】
前記最大吸入空気量推定手段は、前記受熱量相関値が基準値であることを前提として前記最大吸入空気量を推定し、
前記負荷率算出手段は、
前記受熱量相関値が小さいほど前記最大吸入空気量を大きな値に補正する補正手段と、
前記吸入空気量を、補正後の最大吸入空気量で除することにより前記負荷率を算出する算出手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項３】
前記吸気管負圧相関値は、内燃機関の吸気管負圧そのものであることを特徴とする請求項１、または２記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項４】
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁と、
前記吸気管負圧に基づいて、前記パージ制御弁を全開とすることで得られる最大パージ流量を推定する最大パージ流量推定手段と、
要求パージ流量と前記最大パージ流量との比に基づいて、前記パージ制御弁の目標開度を設定する目標開度設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項３記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項５】
前記負荷率算出手段は、
前記受熱量相関値が大きいほど前記吸入空気量を大きな値に補正する補正手段と、
補正後の前記吸入空気量を、前記最大吸入空気量で除することにより前記負荷率を算出する算出手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項６】
前記負荷率算出手段は、前記受熱量相関値が、前記最大吸入空気量に与える影響を排除するように、前記負荷率を算出し、
前記負圧相関値算出手段は、前記受熱量相関値が、前記吸入空気量に与える影響を排除するように補正する補正手段を更に備え、
前記補正手段は、受熱量相関値が大きいほど前記負圧相関値を低負圧値に補正すことを特徴とする請求項１記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項７】
内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
吸入空気の受熱量と相関を有する受熱量相関値を検出する受熱量相関値検出手段と、
前記吸入空気量を前記最大吸入空気量で除することにより内燃機関の基準負荷率を求める基準負荷率算出手段と、
前記基準負荷率と前記吸気管負圧相関値との関係を、前記受熱量相関値に基づいて設定する関係設定手段と、
前記関係に基づいて、前記基準負荷率に対応する吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段と、
を備えることを特徴とする吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項８】
前記最大吸入空気量推定手段は、前記受熱量相関値が基準値であることを前提として前記最大吸入空気量を推定し、
前記関係設定手段は、前記受熱量相関値が小さいほど、前記基準負荷率に対応する前記吸気管負圧相関値が大きな値となるように、それら両者の関係を設定することを特徴とする請求項７記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項９】
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁とを備え、
前記吸気管負圧相関値は、前記パージ制御弁を全開とすることで得られる最大パージ流量であり、
要求パージ流量と前記最大パージ流量との比に基づいて、前記パージ制御弁の目標開度を設定する目標開度設定手段を更に備えることを特徴とする請求項８記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項１０】
内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
前記吸入空気量に基づいて算出される内燃機関1回転当たりの吸入空気量を、前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段と、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記補正後の吸入空気量と、前記最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の吸入空気量を大きな値として算出することを特徴とする吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項１１】
内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記最大吸入空気量を前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段と、
前記吸入空気量と、前記補正後の最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の最大吸入空気量を小さな値として算出することを特徴とする吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項１２】
内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記吸入空気量と、前記の最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率を前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段と、
前記補正後の負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の負荷率を大きな値として算出することを特徴とする吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項１３】
内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記吸入空気量と、前記補正後の最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段と、
前記負圧相関値を前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の負圧相関値を低負圧値として算出することを特徴とする吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項１４】
前記補正手段は、前記吸入空気量に起因する前記最大吸入空気量の変化による、前記吸気管負圧相関値の変化分を排除するように補正することを特徴とする請求項１０乃至１３記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【請求項１５】
前記補正手段は、前記吸入空気量に起因する前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量の変化による、前記吸気管負圧相関値の変化分を排除するように補正することを特徴とする請求項１０乃至１３記載の吸気管負圧相関値推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸気管負圧相関値推定システムに係り、特に、エアフロメータを備える内燃機関において、吸気管負圧相関値を精度良く検出するシステムとして好適な吸気管負圧相関値推定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開平７−２９３２９７号公報に開示されるように、内燃機関の吸気通路に配置されたエアフロメータの出力に基づいて、吸気管負圧を推定するシステムが知られている。このシステムでは、より具体的には、エアフロメータによりスロットル弁を通過する空気量が検知され、その空気量に基づいて吸気管負圧が推定される。そして、推定された吸気管負圧と機関回転数とに基づいて、内燃機関に吸入される空気量が、線形式により算出される。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９３２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吸気管の内部に存在する空気の量と吸気管負圧との関係は、その空気の体積効率が変化することにより変化する。従って、スロットル弁を通過する空気量と、吸気管負圧との関係も、吸気系に存在する空気の体積効率の変化に応じた変化を示す。そして、その体積効率は、その空気が、吸気管或いは燃焼室の内部でどの程度加熱されるかに応じて容易に変動する。
【０００５】
更に、吸気系に存在する空気の受熱状態は、吸気系の温度、つまり、内燃機関の暖機状態に応じて大きく異なったものとなる。このため、上述した従来のシステムによっては、冷間始動時から暖機終了後までの全域において、吸気管負圧を精度良く推定することが困難であった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の暖機状態に関わらず、エアフロメータによって検知される吸入空気量に基づいて、吸気管負圧相関値を常に精度良く推定することのできる吸気管負圧相関値推定システム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】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
吸入空気の受熱量と相関を有する受熱量相関値を検出する受熱量相関値検出手段と、
前記吸入空気量と、前記最大吸入空気量と、前記受熱量相関値とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記負荷率算出手段は、前記受熱量相関値が小さいほど、前記負荷率を、前記吸入空気量を前記最大吸入空気量で除することにより得られる基準負荷率に対して小さな値となるように算出することを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記最大吸入空気量推定手段は、前記受熱量相関値が基準値であることを前提として前記最大吸入空気量を推定し、
前記負荷率算出手段は、
前記受熱量相関値が小さいほど前記最大吸入空気量を大きな値に補正する補正手段と、
前記吸入空気量を、補正後の最大吸入空気量で除することにより前記負荷率を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１、または２のいずれかの発明において、前記吸気管負圧相関値は、内燃機関の吸気管負圧そのものであることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第３の発明において、
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁と、
前記吸気管負圧に基づいて、前記パージ制御弁を全開とすることで得られる最大パージ流量を推定する最大パージ流量推定手段と、
要求パージ流量と前記最大パージ流量との比に基づいて、前記パージ制御弁の目標開度を設定する目標開度設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１の発明において、
前記負荷率算出手段は、
前記受熱量相関値が大きいほど前記吸入空気量を大きな値に補正する補正手段と、
補正後の前記吸入空気量を、前記最大吸入空気量で除することにより前記負荷率を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１の発明において、
前記負荷率算出手段は、前記受熱量相関値が、前記最大吸入空気量に与える影響を排除するように、前記負荷率を算出し、
前記負圧相関値算出手段は、前記受熱量相関値が、前記吸入空気量に与える影響を排除するように補正する補正手段を更に備え、
前記補正手段は、受熱量相関値が大きいほど前記負圧相関値を低負圧値に補正することを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
吸入空気の受熱量と相関を有する受熱量相関値を検出する受熱量相関値検出手段と、
前記吸入空気量を前記最大吸入空気量で除することにより内燃機関の基準負荷率を求める基準負荷率算出手段と、
前記基準負荷率と前記吸気管負圧相関値との関係を、前記受熱量相関値に基づいて設定する関係設定手段と、
前記関係に基づいて、前記基準負荷率に対応する吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第８の発明は、第７の発明において、
前記最大吸入空気量推定手段は、前記受熱量相関値が基準値であることを前提として前記最大吸入空気量を推定し、
前記関係設定手段は、前記受熱量相関値が小さいほど、前記基準負荷率に対応する前記吸気管負圧相関値が大きな値となるように、それら両者の関係を設定することを特徴とする。
【００１５】
また、第９の発明は、第８の発明において、
蒸発燃料を吸着保持するキャニスタと、
前記キャニスタを吸気通路に導通させるパージ通路と、
前記パージ通路の導通状態を制御するパージ制御弁とを備え、
前記吸気管負圧相関値は、前記パージ制御弁を全開とすることで得られる最大パージ流量であり、
要求パージ流量と前記最大パージ流量との比に基づいて、前記パージ制御弁の目標開度を設定する目標開度設定手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第１０の発明は、内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
前記吸入空気量に基づいて算出される内燃機関1回転当たりの吸入空気量を、前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段と、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記補正後の吸入空気量と、前記最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の吸入空気量を大きな値として算出することを特徴とする。
【００１７】
また、第１１の発明は、内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記最大吸入空気量を前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段と、
前記吸入空気量と、前記補正後の最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の最大吸入空気量を小さな値として算出することを特徴とする。
【００１８】
また、第１２の発明は、内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記吸入空気量と、前記の最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率を前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段と、
前記補正後の負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の負荷率を大きな値として算出することを特徴とする。
【００１９】
また、第１３の発明は、内燃機関の吸気管負圧と相関を有する吸気管負圧相関値を推定するためのシステムであって、
吸入空気量を検出するエアフロメータと、
スロットル弁全開下で生ずる最大吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定する最大吸入空気量推定手段と、
前記吸入空気量と、前記補正後の最大吸入空気量とに基づいて内燃機関の負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率に基づいて前記吸気管負圧相関値を算出する負圧相関値算出手段と、
前記負圧相関値を前記吸入空気量に基づいて補正する補正手段とを備え、
前記補正手段は、
前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の負圧相関値を低負圧値として算出することを特徴とする。
【００２０】
また、第１４の発明は、第１０乃至１３のいずれかの発明において、
前記補正手段は、前記吸入空気量に起因する前記最大吸入空気量の変化による、前記吸気管負圧相関値の変化分を排除するように補正することを特徴とする。
【００２１】
また、第１５の発明は、第１０乃至１３のいずれかの発明において、
前記補正手段は、前記吸入空気量に起因する前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量の変化による、前記吸気管負圧相関値の変化分を排除するように補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明によれば、前記受熱量相関値が大きいほど、内燃機関の負荷率を、基準負荷率に対して大きな値に算出することができる。基準負荷率は、エアフロメータにより実測された吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定された最大吸入空気量で除することにより算出される値である。現実の最大吸入空気量は、吸気系内部の空気の体積効率が上がることにより多量となる。そして、その体積効率は、吸入空気の受熱量が少ないほど、つまり、受熱量相関値が小さいほど大きな値となる。このため、現実の負荷率は、受熱量相関値が小さいほど、基準負荷率に対して小さな値となる。本発明によれば、受熱量相関値を考慮することにより、現実の値に即した負荷率を算出することができる。このため、本発明によれば、吸入空気が受ける熱量の多少に影響されることなく、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。
【００２３】
第２の発明によれば、最大吸入空気量は、受熱量相関値が基準値であることを前提として推定される。そして、負荷率を算出するにあたって、その最大吸入空気量は、受熱相関値が小さいほど大きな値に補正される。その結果、補正後の最大吸入空気量は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値となる。このため、本発明によれば、実測された吸入空気量を補正後の最大吸入空気量で除することにより、現実の値に即した正しい負荷率を算出することができる。
【００２４】
第３の発明によれば、正確に推定した負荷率に基づいて、内燃機関の吸気管負圧を正確に推定することができる。
【００２５】
第４の発明によれば、正確に推定した吸気管負圧に基づいて、最大パージ流量を正確に算出することができる。最大パージ流量が正確に算出できれば、要求パージ流量を発生させるためのパージ制御弁の開度を正確に設定することができる。このため、本発明によれば、吸入空気が受ける熱量の多少に影響されることなく、精度良くパージ流量を制御することができる。
【００２６】
第５の発明によれば、負荷率を算出するに当たって、吸入空気量は、受熱相関値が大きいほど大きな値に補正される。その結果、補正後の吸入空気量は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値となる。このため、本発明によれば、補正後の吸入空気量を最大吸入空気量で除することにより、現実の値に即した正しい負荷率を算出することができる。
【００２７】
第６の発明によれば、算出された負圧相関値は、受熱量相関値が大きいほど低負圧値に補正される。その結果、補正後の負圧相関値は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値となる。このため、本発明によれば、現実の値に即した正しい負圧相関値を算出することができる。
【００２８】
第７の発明によれば、実測された吸入空気量を、機関回転数に基づいて推定した最大吸入空気量で除することにより、基準負荷率が算出される。現実の負荷率は、受熱量相関値が低く、吸入空気の体積効率が上がるほど、基準負荷率に対して小さな値となる。吸気管負圧相関値は、現実の負荷率との間で一定の関係を維持する。このため、吸気管負圧相関値と基準負荷率との関係は、受熱相関値の多少に応じた変化を示す。本発明によれば、それら両者の関係が受熱量相関値に基づいて設定され、その関係に従って基準負荷率に対応する吸気管負圧相関値が算出される。このため、本発明によれば、受熱量相関値の多少に影響されることなく、常に吸気管負圧相関値を正しく算出することができる。
【００２９】
第８の発明によれば、最大吸入空気量は、受熱量相関値が基準値であることを前提として推定される。従って、現実の負荷率は、受熱量相関値が基準値に対して低くなり、吸入空気の体積効率が上がるほど、基準負荷率に対して小さな値となる。吸気管負圧相関値は、負荷率が低いほど大きな値となる。このため、基準負荷率に対応する吸気管負圧相関値は、受熱量相関値が小さいほど、大きな値になりやすい。本発明によれば、基準負荷率と吸気管負圧相関値との関係は、受熱量相関値の多少に対応して上記の傾向を示すように設定される。このため、本発明によれば、受熱量相関値の多少に影響されることなく、常に吸気管負圧相関値を正しい値に算出することができる。
【００３０】
第９の発明によれば、受熱量相関値に基づいて設定した関係に基づいて、最大パージ流量を正しく算出することができる。最大パージ流量が正確に算出できれば、要求パージ流量を発生させるためのパージ制御弁の開度を正確に設定することができる。このため、本発明によれば、吸入空気が受ける熱量の多少に影響されることなく、精度良くパージ流量を制御することができる。
【００３１】
第１０の発明によれば、吸入空気量に起因して、吸入空気の受熱量に生じる影響を排除し、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。つまり、吸入空気量が小さいほど、吸入空気が受ける熱量の影響は大きくなる。したがって、前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量を、吸入空気量に基づいて補正することにより、前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の吸入空気量を大きな値に算出することができる。その結果、補正後の吸入空気量は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値になる。このため、前記補正後の吸入空気量に基づいて負荷率を算出することにより、現実の値に即した負圧相関値を算出することができる。
【００３２】
第１１の発明によれば、吸入空気量に起因して、吸入空気の受熱量に生じる影響を排除し、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。つまり、前記吸入空気量が小さいほど、吸入空気が受ける熱量の影響は大きくなる。したがって、前記最大吸入空気量を、吸入空気量に基づいて補正することにより、前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の最大吸入空気量を小さな値に算出することができる。その結果、補正後の最大吸入空気量は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値になる。このため、前記補正後の最大吸入空気量に基づいて負荷率を算出することにより、現実の値に即した負圧相関値を算出することができる。
【００３３】
第１２の発明によれば、吸入空気量に起因して、吸入空気の受熱量に生じる影響を排除し、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。つまり、前記吸入空気量が小さいほど、吸入空気が受ける熱量の影響は大きくなる。したがって、前記負荷率を、吸入空気量に基づいて補正することにより、前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の負荷率を大きな値に算出することができる。その結果、補正後の負荷率は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値となり、現実の値に即した負圧相関値を算出することができる。
【００３４】
第１３の発明によれば、吸入空気量に起因して、吸入空気の受熱量に生じる影響を排除し、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。つまり、前記吸入空気量が小さいほど、吸入空気が受ける熱量の影響は大きくなる。したがって、前記負圧相関値を、吸入空気量に基づいて補正することにより、前記吸入空気量が小さいほど、前記補正後の吸気管負圧を低負圧値に算出することができる。その結果、補正後の負圧相関値は、吸入空気の体積効率が反映された正しい値となり、現実の値に即した負圧相関値を算出することができる。
【００３５】
第１４の発明によれば、吸入空気量に起因する、前記最大吸入空気量の受熱量に生ずる影響を排除し、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。前記最大吸入空気量の受熱量に生ずる影響は、前記吸入空気量が小さいほど大きくなる。つまり、現実の最大吸入空気量は前記吸入空気量が小さいほど、前記吸入空気量の影響を考慮せずに算出される値よりも小さな値となる。本発明によれば、前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量、最大吸入空気量、負荷率、または吸気管負圧相関値のいずれかを、前記吸入空気量に基づいて補正し、現実の値に即した正しい最大吸入空気量を算出することができる。
【００３６】
第１５の発明によれば、吸入空気量に起因する、前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量の受熱量に生ずる影響を排除し、常に高い精度で吸気管負圧相関値を算出することができる。前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量の受熱量に生ずる影響は、前記吸入空気量が小さいほど大きくなる。つまり、現実の内燃機関1回転当たりの吸入空気量は前記吸入空気量が小さいほど、前記吸入空気量の影響を考慮せずに算出される値よりも大きな値となる。本発明によれば、前記内燃機関1回転当たりの吸入空気量、最大吸入空気量、負荷率、または前記吸気管負圧相関値のいずれかを、前記吸入空気量に基づいて補正し、現実の値に即した正しい内燃機関1回転当たりの吸入空気量を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するための図を示す。図１に示すように、本実施形態のシステムは、キャニスタ１０を備えている。キャニスタ１０には、ベーパ通路１２を介して図示しない燃料タンクが接続されている。キャニスタ１０は、燃料タンクの内部で発生し、ベーパ通路１２を通って流入してくる蒸発燃料（ベーパ）を吸着保持することができる。
【００３８】
キャニスタ１０には、大気導入孔１４が設けられていると共に、パージ通路１６の一端が連通している。パージ通路１６は、その他端において内燃機関の吸気通路１８と連通している。以下、パージ通路１６と吸気通路１８の連通箇所をパージポート２０と称す。
【００３９】
パージ通路１６の途中には、パージVSV(Vacuum Switching Valve)２２が配置されている。パージVSV２２は、デューティ駆動されることにより任意のデューティ比で開閉し、その結果、実質的に任意の開度を実現する制御弁である。
【００４０】
吸気通路１８には、パージポート２０の上流側にスロットル弁２４が配設されている。スロットル弁２４の更に上流には、エアフロメータ２６が設けられている。エアフロメータ２６は、スロットル弁２４の上流において、吸気通路１８を流れる吸入空気量Gaを質量流量(g/sec)により検出するセンサである。
【００４１】
エアフロメータ２６の近傍には、吸気温センサ２８が配置されている。吸気温センサ２８は、エアフロメータ２６を通過する時点での吸入空気の温度thaを検知することができる。また、エアフロメータ２６の更に上流には、エアフィルタ３０が配置されている。
【００４２】
吸気通路１８は、サージタンクの下流において内燃機関３２の吸気ポート３４に連通している。内燃機関３２には、冷却水温thwを検知するための水温センサ３６、および機関回転数NEを検知するための回転数センサ３８が組み込まれている。
【００４３】
本実施形態のシステムは、図１に示すように、ECU(Electronic Control Unit)４０を備えている。上述したエアフロメータ２６の出力、吸気温センサ２８の出力、水温センサ３６等の出力は、ECU４０に供給されている。ECU４０は、これらのセンサ出力に基づいて、吸気管負圧PMの推定や、パージVSV２２の制御等の処理を行う。
【００４４】
［実施の形態１の動作］
次に、図２乃至図１０を参照して、本実施形態の動作について説明する。
本実施形態のシステムは、エアフロメータ２６により実測される吸入空気量Gaに基づいて、吸気管負圧PM、すなわち、スロットル弁２４の下流における吸気通路１８内の圧力PMを精度良く推定することができる。
【００４５】
図２は、内燃機関３２の負荷率kloadと吸気管負圧PMとの関係を示す。ここで、図２に示す「負荷率kload」とは、次式で表されるように、G/NとG/N-wotとの比を百分率で表した値である。
kload＝（G/N）/（G/N-wot）＊１００      ・・・（１）
【００４６】
また、上記（１）式中、「G/N」とは、内燃機関１０の１回転当たりの吸入空気量（質量）であり、一方、「G/N-wot」とは、スロットル弁２４を全開とした状況下で発生する１回転当たりの吸入空気量（質量）、つまり、１回転当たりの最大吸入空気量である。以下、便宜上、G/N、およびG/N-wotを、それぞれ、単に「吸入空気量」および「最大吸入空気量」と称す。
【００４７】
図２において、縦軸は、負圧の大きさを表している。負荷率kloadは、スロットル弁２４が全開とされることにより１００％となる。この場合、吸気通路１８の内部は、大気圧に開放された状態となるため、吸気管負圧PMは「０」となる。そして、吸気管負圧PMは、図２に示すように、負荷率kloadの変化に対してほぼ比例的な変化を示す。このため、負荷率kloadが正確に検知できれば、図２に示す関係を用いることにより、吸気管負圧PMを正確に求めることが可能である。
【００４８】
吸入空気量G/Nは、エアフロメータ２６により計測される吸入空気量（g/sec）と、回転数センサ３８により検知される機関回転数NE（rpm）とに基づいて算出することが可能である。一方、最大吸入空気量G/N-wotは、吸入空気の体積効率ηvが一定であるとすれば、機関回転数NEとの関係でほぼ一義的に決定することができる。このため、体積効率ηvが一定である状況下では、吸入空気量G/Nおよび最大吸入空気量G/N-wotを、共に精度良く検知して、負荷率kloadを正確に算出することが可能である。
【００４９】
ところが、吸気通路１８の内部における空気の体積効率ηvは、吸入される空気の温度、つまり、吸気温度thaに応じて変化する。その結果、最大吸入空気量G/N-wotは、吸気温度thaが異なると、その影響により異なった値となる。
【００５０】
図３（Ａ）は、最大吸入空気量G/N-wotの、吸気温度thaに対する依存性を説明するための図である。図３（Ａ）に示す関係は、機関回転数NEおよび冷却水温thwが一定である状況下で、吸気温度thaと最大吸入空気量G/N-wotとの間に成立する関係を示している。吸入空気の体積効率ηvは、吸気温度thaが低いほど高くなる。また、最大吸入空気量G/N-wotは、その体積効率ηvが高いほど多くなる。このため、図３（Ａ）に示すように、最大吸入空気量G/N-wotは、吸気温度thaが低いほど大きな値となる傾向を示す。
【００５１】
図３（Ｂ）中に実線で示した曲線は、吸気温度thaが２０°Cである場合に、G/N-wotとNEの間に成立する関係を示す。また、この図中に破線で示した曲線は、吸気温度thaが３０°Cである場合に、G/N-wotとNEの間に成立する関係を示す。但し、これらの関係は、何れも、冷却水温thwが９０°Cである状況下、つまり、内燃機関３２が完全暖機の状態にある状況下で成立する関係である。これらの関係は、吸気温度thaが低いほど最大吸入空気量G/N-wotが多量となる傾向が、機関回転数NEの全域において表れる様子を表している。
【００５２】
吸気通路１８の内部における体積効率ηvは、また、スロットル弁２４を通過した後に吸入空気が受ける熱量によっても変化する。つまり、その体積効率ηvは、吸気通路１８を流れる過程において、吸入空気が受ける熱量が少ないほど高くなる。このため、最大吸入空気量G/N-wotは、吸気通路１８の壁面温度や燃焼室の壁面温度が異なると、ひいては冷却水温thwが異なると、その影響により異なった値となる。
【００５３】
図４（Ａ）は、最大吸入空気量G/N-wotの、冷却水温度thwに対する依存性を説明するための図である。図４（Ａ）に示す関係は、機関回転数NEおよび吸気温度thaが一定である状況下で、冷却水温thwと最大吸入空気量G/N-wotとの間に成立する関係を示している。吸入空気の体積効率ηvは、冷却水温thwが低く、吸入空気の受熱量が少ないほど高くなる。また、最大吸入空気量G/N-wotは、その体積効率ηvが高いほど多くなる。このため、図４（Ａ）に示すように、最大吸入空気量G/N-wotは、冷却水温thwが低いほど大きな値となる傾向を示す。
【００５４】
図４（Ｂ）中に実線で示した曲線は、冷却水温thwが９０°Cである状況下で、つまり、完全暖機の状況下でG/N-wotとNEの間に成立する関係を示す。また、この図中に破線で示した曲線は、冷却水温thwが２０°Cである場合、つまり、内燃機関の冷間時に、G/N-wotとNEの間に成立する関係を示す。但し、これらの関係は、何れも、吸気温度thaが２０°Cである状況下で成立する関係である。これらの関係は、冷却水温thwが低いほど最大吸入空気量G/N-wotが多量となる傾向が、機関回転数NEの全域において表れる様子を表している。
【００５５】
ところで、図３（Ｂ）中に実線で示した曲線は、吸気温度thaが２０°C、かつ、冷却水温thwが９０°Cの状況下で成立する最大吸入空気量G/N-wotの特性を表している。図４（Ｂ）中に実線で示した曲線も、全く同様に、吸気温度thaが２０°C、かつ、冷却水温thwが９０°Cの状況下で成立する最大吸入空気量G/N-wotの特性を表している。２０°Cは吸気温度thaとして通常の値であり、９０°Cは完全暖機後の冷却水温thwの通常値である。以後、それらの温度環境下で成立する上記のG/N-wot特性を「基準G/N-wot特性」と称し、その関係を満たすG/N-wotを「基準G/N-wot」と称することとする。
【００５６】
図５は、基準負荷率と吸気管負圧PMとの間に成立する関係を、冷却水温thwが９０°Cの場合と２０°Cの場合とで対比して表した図である。ここで、「基準負荷率」とは、吸入空気量G/Nには実測値を代入し、最大吸入空気量G/N-wotには基準G/N-wotを代入して算出した負荷率kloadである（上記（１）式参照）。但し、ここでは、吸気温度thaは２０°Cであるものとする。
【００５７】
冷却水温thwが９０°Cである状況下では、現実の最大吸入空気量G/N-wotが、基準G/N-wotと一致する。つまり、この場合は、スロットル弁２４が全開とされることにより、基準G/N-wotと一致する吸入空気量G/Nが発生する。このため、冷却水温thwが９０°Cである場合は、基準負荷率が１００％と算出される状況下で吸気管負圧PMは０となり、基準負荷率と吸気管負圧PMとの間には、図５中に実線で示すような関係が成立する。
【００５８】
つまり、内燃機関１０が完全暖機の状態であれば、基準負荷率kloadと吸気管負圧PMの関係は、図５中に実線で示す関係を満たすことになる。このため、この場合においては、以下のような手法で正しく吸気管負圧PMを算出することができる。
（ｉ）ECU４０に、基準G/N-wot特性を記憶させておく。その特性に基づいて、機関回転数NEに対応する最大吸入空気量G/N-wotを算出する。
（ii）算出した最大吸入空気量G/N-wotと実測した吸入空気量G/Nとを上記（１）式に代入して基準負荷率を算出する。
（iii）ECU４０に、図５中に実線で示す関係を記憶させておく。その関係に従って、基準負荷率に対応する吸気管負圧PMを読み出す。
【００５９】
一方、冷却水温thwが２０°Cである場合は、スロットル弁２４が全開とされることにより、基準G/N-wotを超える吸入空気量G/Nが吸気通路１８内に流入する。従って、この場合は、スロットル弁２４が全開とされる状況下、つまり、吸気管負圧PMが０となる状況下では、基準負荷率は１００％より大きな値（例えば１１０％）に算出される。この際、基準負荷率と吸気管負圧PMとの関係は、図５中に破線で示すようなものとなる。
【００６０】
上記（ｉ）〜（iii）の手法によれば、この場合であっても、基準負荷率が１００％と算出されれば、吸気管負圧PMは０と算出される。つまり、現実にはスロットル弁２４が全開となっておらず、吸気管負圧PMが大気圧まで上昇していない状況下でも、基準負荷率が計算上１００％と算出されれば、吸気管負圧PMは誤って０とされる。このように、上記（ｉ）〜（iii）の手法によっては、冷却水温thwが９０°Cから外れる状況下では、吸気管負圧PMを正しく推定することはできない。
【００６１】
同様の事情は、吸気温度thaについても当てはまる。すなわち、吸気温度thaが基準G/N-wot特性の前提温度である２０°Cである場合は、上記（ｉ）〜（iii）の手法で正しく吸気管負圧PMを算出することができるが、吸気温度thaが２０°Cでない場合は、その手法によっては吸気管負圧PMを正しく推定することができない。
【００６２】
そこで、本実施形態では、吸気温度thaおよび冷却水温thwの影響を考慮した補正を基準負荷率に施すことにより、現実の値に即した負荷率kloadを算出し、その負荷率kloadに基づいて、図５中に実線で示す関係に従って、吸気管圧力PMを推定することとした。
【００６３】
［実施の形態１における具体的処理］
図６は、ECU４０が、上記の手順で吸気管負圧PMを推定するために実行するルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンでは、先ず、吸気温度tha、吸入空気量Ga、および機関回転数NEが取り込まれる（ステップ１００）。
【００６４】
次に、吸気温度thaの影響が反映されるように、最大吸入空気量G/N-wot（以下、「G/N-wot(tha)」とする）が算出される（ステップ１０２）。ECU４０は、上述した基準G/N-wot特性（図３（Ｂ）および図４（Ｂ）中に実線で示す特性）を記憶している。ここでは、具体的には、先ず、その基準G/N-wot特性に基づいて、現在の機関回転数NEに対応する基準G/N-wotが特定される。次に、吸気温度thaの影響を反映させるための補正係数Kaが算出される。
【００６５】
図７は、補正係数Kaを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ１０２において、補正係数Kaは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Kaは、吸気温度thaが、基準G/N-wot特性の前提温度である２０°Cである場合に１．０とされ、吸気温度thaが高くなるほど小さな値とされる。
【００６６】
上記ステップ１０２においては、次に、基準G/N-wotに補正係数Kaが掛け合わされ、その結果が、G/N-wot(tha)として記憶される。吸入空気の体積効率ηvは、吸気温度thaが高くなるに連れて低くなる。このため、現実の最大吸入空気量G/N-wotは、吸気温度thaが上がるに連れて少量となる。上述した補正係数Kaによれば、その傾向を正しくG/N-wot(tha)に反映させることができる。このため、上記の処理によれば、吸気温度thaの影響を考慮して、現実の値に即した最大吸入空気量G/N-wot(tha)を算出することができる。
【００６７】
図６に示すルーチンでは、次に、冷却水温thwが取り込まれる（ステップ１０４）。次いで、冷却水温thwの影響が反映されるように、最大吸入空気量G/N-wot（以下、「G/N-wot(tha,thw)」とする）が算出される（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、先ず、冷却水温thwの影響を反映させるための補正係数Kwが算出される。
【００６８】
図８は、補正係数Kwを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ１０６において、補正係数Kwは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Kwは、冷却水温thwが、基準G/N-wot特性の前提温度である９０°Cである場合に１．０とされ、吸気温度thaが低くなるほど大きな値とされる。
【００６９】
上記ステップ１０６においては、次に、吸気温度thaの影響を加味して算出されたG/N-wot(tha)に補正係数Kwが掛け合わされ、その結果が、G/N-wot(tha,thw)として記憶される。吸入空気の体積効率ηvは、吸入空気の受熱量が少ないほど高くなる。このため、現実の最大吸入空気量G/N-wotは、冷却水温thwが低いほど多量となる。上述した補正係数Kwによれば、その傾向を正しくG/N-wot(tha,thw)に反映させることができる。このため、上記の処理によれば、冷却水温thwの影響を考慮して、現実の最大吸入空気量G/N-wotと精度良く一致するG/N-wot(tha,thw)を算出することができる。
【００７０】
図６に示すルーチンでは、次に、吸入空気量Gaの実測値と、機関回転数NEとに基づいて、１回転当たりの吸入空気量G/Nが算出される（ステップ１０８）。次いで、そのG/Nと、上記ステップ１０６で求めたG/N-wot(tha,thw)とが、上記（１）式に代入され、負荷率kloadが算出される（ステップ１１０）。G/N-wot(tha,thw)は、吸気温度thaおよび冷却水温thwが如何なる温度であっても、現実の最大吸入空気量G/N-wotと精度良く一致している。このため、上記の処理によれば、如何なる温度環境下でも、現実の値に即した負荷率kloadを正しく算出することができる。
【００７１】
ECU４０は、次に、負荷率kloadに基づいて、吸気管負圧PMを推定する（ステップ１１２）。ECU４０は、負荷率kloadと吸気管負圧PMとの関係を定めたマップを記憶している（図５中の実線参照）。ここでは、そのマップに従って、上記ステップ１１０で算出された負荷率kloadに対応する吸気管負圧PMが特定される。以上の処理によれば、吸気温度thaの高低によらず、また、内燃機関３２の暖機状態によらず、吸気管負圧PMを常に正確に推定することができる。
【００７２】
本実施形態において、上記の処理により推定した吸気管負圧PMは、蒸発燃料のパージ制御に利用される。
図９は、パージ制御の一部としてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。図９に示すルーチンでは、先ず、吸気管負圧PMに基づいて、最大パージ流量Pmaxが算出される（ステップ１２０）。最大パージ流量Pmaxは、パージVSV２２が全開とされた場合に発生するパージ流量であり、その値は吸気管圧力PMにより一義的に決定される。
【００７３】
図１０は、最大パージ流量Pmaxを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。吸気管圧力PMが、例えば図１０に示すαである場合は、このマップに従って、最大パージ流量Pmaxは０．８(g/sec)と算出される。本実施形態では、吸気管圧力PMが正確に算出されているため、上記の処理により、最大パージ流量Pmaxを正確に算出することができる。
【００７４】
図９に示すルーチンでは、次に、要求パージ率PGRが取り込まれる（ステップ１２２）。要求パージ率PGRは、吸入空気量Gaに対するパージ流量QPGの比率の目標値である。ECU４０は、内燃機関３２の運転状態等に基づいて、他のルーチンによりその値PGRを算出している。ここでは、その値PGRが取り込まれる。
【００７５】
次に、以下の演算式に従って、要求パージ流量が算出される（ステップ１２４）。
要求パージ流量＝吸入空気量Ga×要求パージ率PGR            ・・・（２）
【００７６】
例えば、吸入空気量が１０(g/sec)であり、要求パージ率PGRが４％であれば、要求パージ流量は０．４（g/sec)と算出される。
【００７７】
次に、次式に従って、パージVSV２２の制御Duty値が算出される（ステップ１２６）。
制御Duty値＝要求パージ流量／最大パージ流量Pmax×１００    ・・・（３）
【００７８】
例えば、要求パージ流量が０．４(g/sec)であり、最大パージ流量Pmaxが０．８(g/sec)である場合は、制御Duty値が５０％とされる。パージVSV２２は、実質的に、制御Duty値に対応する開度を実現する。このため、上記（３）式により算出された制御Duty値でパージVSV２２が制御されると、要求パージ流量を精度良く実現することができる。
【００７９】
以上説明した通り、本実施形態のシステムによれば、吸入空気量Gaや機関回転数NEを基礎として、吸気温度thaや内燃機関３２の暖機状態に影響されることなく、常に正確に吸気管負圧PMを算出することができる。そして、その吸気管負圧PMを利用して、パージ流量を精度良く制御することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、完全暖機後に限らず、内燃機関１０の暖機過程においても、正確なパージ制御を実現することができる。
【００８０】
ところで、上述した実施の形態１においては、吸気温度thaおよび冷却水温thwを考慮して吸気管負圧PMを正確に推定する手法を、パージ制御と組み合わせて実行することとしているが、この組み合わせは常に要求されるものではない。すなわち、上述した吸気管負圧PMの推定は、パージ制御と切り離して実行し、推定されたPMは、パージ制御と異なる他の制御に利用することとしてもよい。
【００８１】
また、上述した実施の形態１においては、吸入空気の受熱量の影響を、冷却水温thwにより負荷率kloadに反映させることとしているが、その影響を反映させる手法は、これに限定されるものではない。すなわち、吸入空気の受熱量は、冷却水温thwの他、吸気通路１８の壁面温度や、燃焼室の壁面温度とも相関を有している。このため、それらの壁面温度を取得したうえで、その壁面温度に基づいて、吸入空気の受熱量の影響を負荷率kloadに反映させることとしてもよい。
【００８２】
また、上述した実施の形態１においては、吸気温度thaや冷却水温thwの影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させ、G/N-wot(tha,thw)に基づいて現実の値に即した負荷率kloadを得ることとしているが、その演算の手順は、これに限定されるものではない。すなわち、吸入空気量G/Nと最大吸入空気量G/N-wotとに基づいて、先ず基準負荷率を算出し、その基準負荷率に、吸気温度thaや冷却水温thwの影響を反映させるための補正を施して最終的な負荷率kloadを算出することとしてもよい。
【００８３】
尚、上述した実施の形態１においては、冷却水温thwが前記第１の発明における「受熱量相関値」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１０２において基準G/N-wotを算出することにより前記第１の発明における「最大吸入空気量推定手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「受熱量相関値検出手段」が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「負荷率算出手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「負圧相関値算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００８４】
また、上述した実施の形態１においては、ECU４０が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第２の発明における「補正手段」が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第２の発明における「算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００８５】
また、上述した実施の形態１においては、パージVSV２２が前記第４の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１２０の処理を実行することにより前記第４の発明における「最大パージ流量推定手段」が、上記ステップ１２６の処理を実行することにより前記第４の発明における「目標開度設定手段」が、それぞれ実現されている。
【００８６】
実施の形態２．
［実施の形態２の特徴］
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に、後述する図１１に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００８７】
上述した実施の形態１では、負荷率kloadと吸気管圧力PMとの間には常に図５中に実線で示す関係が成立するものとして、吸気温度thaや冷却水温thwの影響を負荷率kloadに反映させることにより、正しい吸気管負圧PMの推定を可能としている。これに対して、基準負荷率と吸気管圧力PMとの関係を、吸気温度thaや冷却水温thwに応じて適宜変化させることとすれば、基準負荷率に基づいて、正しい吸気管負圧PMを算出することは可能である。
【００８８】
また、上述した実施の形態１では、負荷率kloadから吸気管負圧PMを求め、その吸気管負圧PMから最大パージ流量Pmaxを算出することとしている。しかしながら、吸気管負圧PMと最大パージ流量Pmaxとの関係は一義的であるから、負荷率kloadと最大パージ流量Pmaxとの関係を予め準備しておけば、吸気管負圧PMを介在させることなく、負荷率kloadから最大パージ流量Pmaxを直接求めることが可能である。
【００８９】
つまり、最大パージ流量Pmaxは、実施の形態１の手法に限らず、以下の手法によっても正しく算出することが可能である。
（ｉ）基準負荷率（吸入空気量G/Nの実測値を、基準G/N-wotで除した値）と最大パージ流量Pmaxとの関係を、吸気温度thaや冷却水温thwをパラメータとして予め複数種類準備する。
（ii）吸気温度thaや冷却水温thwの実測値に応じて、上記の複数の関係の中から適当な関係を特定する。
（iii）特定された上記の関係から、基準負荷率に対応する最大パージ流量Pmaxを読み出す。
【００９０】
また、上記の手法は、実施の形態１の手法と組み合わせて、以下のように変形してもよい。
（Ｉ）吸気温度thaおよび冷却水温thwの一方（便宜上、吸気温度thaとする）については、実施の形態１と同様の手法で基準負荷率に反映させる（反映後の基準負荷率を「tha反映負荷率」とする）。
（II）基準負荷率と最大パージ流量Pmaxとの関係を、他方のパラメータ（ここでは冷却水温thw）についてのみ複数準備する。
（III）他方のパラメータ（冷却水温thw）の実測値に応じて、上記の複数の関係の中から適当な関係を特定する。
（IV）特定された上記の関係から、tha反映負荷率に対応する最大パージ流量Pmaxを読み出す。
【００９１】
以下、本実施形態のシステムが、上記（Ｉ）〜（IV）の手法で最大パージ流量Pmaxを算出する手順を、具体的に説明する。
図１１は、上記の機能を実現するためにECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンでは、先ず、吸気温度tha、吸入空気量Ga、冷却水温thw、及び機関回転数NEが取り込まれる（ステップ１３０）。
【００９２】
次に、吸気温度thaの影響が反映されるように、最大吸入空気量G/N-wot（以下、「G/N-wot(tha)」とする）が算出される（ステップ１３２）。ここでは、具体的には、図６に示すステップ１０２と同様の処理が実行される。
【００９３】
次に、吸入空気量Gaの実測値と、機関回転数NEとに基づいて、１回転当たりの吸入空気量G/Nが算出される（ステップ１３４）。次いで、そのG/Nと、上記ステップ１３２で求めたG/N-wot(tha)とが、上記（１）式に代入され、tha反映負荷率kload(tha)が算出される（ステップ１３６）。
【００９４】
次いで、上記の如く算出されたtha反映負荷率kload(tha)と、上記ステップ１３０において取り込んだ冷却水温thwとに基づいて、最大パージ流量Pmaxが算出される（ステップ１３８）。
【００９５】
図１２は、上記ステップ１３８の処理を具体的に説明するための図である。本実施形態において、ECU４０は、図１２中に実線で示す関係（thw＝９０°Cの関係）と、破線で示す関係（thw＝２０°C）とをマップとして記憶している。前者は、thw＝９０°Cの下で成立する基準負荷率と最大パージ流量Pmaxとの関係である。また、後者は、thw＝２０°Cの下で成立する基準負荷率と最大パージ流量Pmaxとの関係である。
【００９６】
冷却水温thwが９０°C或いは２０°Cである場合は、それぞれ対応する関係に従って、tha反映負荷率kload(tha)に対応する最大パージ流量Pmaxが算出される。また、冷却水温thwが９０°Cと２０°Cの間の値である場合は、補間計算により、tha反映負荷率kload(tha)に対応する最大パージ流量Pmaxが算出される。
【００９７】
具体的には、冷却水温thwが５５°Cであり、tha反映負荷率kload(tha)が８５％であった場合には、以下の演算式により最大パージ流量Pmaxが算出される。
Pmax＝Pmax(90)＋{Pmax(20)−Pmax(90)}×(90−55)／(90−20)  ・・・（４）
但し、Pmax(90)は、thw＝９０°Cの関係により８５％の負荷率に対応するとされる最大パージ流量である。同様に、Pmax(20)は、thw＝２０°Cの関係により８５％の負荷率に対応するとされる最大パージ流量である。図１２は、上記の演算の結果、最大パージ流量Pmaxが０．８（g/sec）と算出された例を示している。
【００９８】
図１１に示すルーチンでは、以後、要求パージ率PGRの取り込み（ステップ１４０）、要求パージ流量QPGの算出（ステップ１４２）、および制御Duty値の算出（ステップ１４４）が順次実行される。これらの処理は、図９に示すステップ１２２〜１２６の処理と同様である。
【００９９】
上述した処理によれば、実施の形態１の場合と同様に、吸気温度thaの高低や、吸入空気の受熱量の多少に影響されることなく、常に正確に最大パージ流量Pmaxを算出することができる。その結果、本実施形態のシステムによっても、実施の形態１の場合と同様に、完全暖機後に限らず、内燃機関３２の暖機過程から、高精度なパージ制御を実現することができる。
【０１００】
ところで、上述した実施の形態２においては、吸気管負圧PMを求めることなく最大パージ流量Pmaxを求めることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図１２に示すマップの代わりに、基準負荷率と吸気管負圧PMとの関係を定めたマップを準備しておき、基準負荷率から、吸気管負圧PMを求めることとしてもよい。
【０１０１】
また、上述した実施の形態２においては、吸気温度thaの影響を基準負荷率に反映させ、冷却水温thwについてのみ基準負荷率と最大パージ流量Pmaxとの関係を複数準備することとしているが、その組み合わせはこれに限定されるものではない。すなわち、冷却水温thwの影響を基準負荷率に反映させることとし、基準負荷率と最大パージ流量Pmaxとの関係は、吸気温度thaについて複数準備することとしてもよい。
【０１０２】
更には、上述した（ｉ）〜（iii）の手順に従い、基準負荷率と最大パージ流量Pmaxとの関係を、吸気温度thaと冷却水温thwの双方につき複数準備し、それらの双方につき、上記ステップ１３８の処理を実行することとしてもよい。
【０１０３】
尚、上述した実施の形態２においては、冷却水温度thwが前記第７の発明における「受熱量相関値」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１３２においてG/N-wot(tha)を算出することにより前記第７の発明における「最大吸入空気量推定手段」が、上記ステップ１３０において冷却水温thwを取り込むことにより前記第７の発明における「受熱量相関値検出手段」が、上記ステップ１３６においてtha反映基準負荷率kload(tha)を算出することにより前記第７の発明における「基準負荷率算出手段」が、上記ステップ１３８の処理を実行することにより前記第７の発明における「関係設定手段」および「負圧相関値算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０４】
また、上述した実施の形態２においては、パージVSV２２が前記第９の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ１４４の処理を実行することにより前記第９の発明における「目標開度設定手段」が実現されている。
【０１０５】
実施の形態３．
[実施の形態３の特徴]
次に、図１３乃至図１８を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に、後述する図１４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１０６】
上述した実施の形態１では、受熱量相関値が、吸入空気の体積効率ηvに与える影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させることにより、現実の値に即した負荷率kloadを算出し、正しい吸気管圧力PMの推定を可能としている。つまり、受熱により吸入空気の体積効率ηvが小さくなり、その結果、現実の最大吸入空気量G/N-wotは小さな値となることから、吸気温度tha、および冷却水温thwの影響を反映させることにより、現実に即した最大吸入空気量G/N-wotを算出することとしている。
【０１０７】
ところで、上記補正手段は、受熱量相関値として、吸気温度tha、および冷却水温thwによる影響を考慮したが、エンジンルームの温度therに関しても吸入空気の受熱量と相関を有する。したがって、最大吸入空気量G/N-wotは、エンジンルーム温度therが異なると、その影響により異なった値となる。
【０１０８】
上記エンジンルーム温度therによる影響は、車両の高速高負荷走行後の低速低負荷走行において顕著に現れる。つまり、吸入空気の温度上昇影響は、エンジンルーム温度therに依存する傾向となり、上記吸気温度thaや冷却水温thwによる補正のみでは、吸気管負圧PMを正しく推定することができない。
【０１０９】
図１３は、エンジンルーム温度の、吸入空気量Gaに対する依存性を説明するための図である。この図中に示した実線は、吸気温度thaおよび冷却水温thwが一定である状況下において、車両が停止している場合に、吸入空気量Ga(g/sec)とエンジンルーム温度（℃）との間に成立する関係を示している。これらの関係は、エンジンルーム温度が、吸入空気量Gaが多量である高負荷走行程、高くなる傾向を示している。
【０１１０】
また、この図中に示した破線は車両が時速100km/hにて走行している場合に、吸入空気量Ga(g/sec)とエンジンルーム温度（℃）との間に成立する関係を示す。図１４中に示した実線と破線について、エンジンルーム温度を比較すると、これらの関係は、車速が速いほどエンジンルーム温度が低くなる傾向が、吸入空気量Gaの全域において現れることを示している。
【０１１１】
したがって、エンジンの負荷、すなわち吸入空気量Gaの多少によるエンジンルーム加熱の影響、および走行風による冷却の影響を考慮することにより、正確なエンジンルーム温度を推定することが可能となる。
【０１１２】
そこで、本実施の形態では、先ず正確なエンジンルーム温度therを推定する。そして、エンジンルーム推定温度therの影響を最大吸入空気量G/N-wotに反映させることで、冷却水温thw等には現れない吸入空気の受熱の影響を考慮した負荷率kloadを算出し、その負荷率kloadに基づいて、現実の値に即した吸気管負圧PMを推定することとした。
【０１１３】
[実施の形態３における具体的処理]
図１４はECU４０が、吸気管負圧PMを推定するために実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンでは、先ず、吸気温度tha、吸入空気量Ga、及び機関回転数NEが取り込まれ（ステップ２００）、次いで、吸気温度thaの影響が反映されるように、G/N-wot(tha)が算出される（ステップ２０２）。
【０１１４】
次に、冷却水温thwが取り込まれ（ステップ２０４）、冷却水温thwの影響が反映されるように、G/N-wot(tha，thw)が算出される（ステップ２０６）。ステップ２００乃至ステップ２０６は、具体的には、実施の形態１のフローチャートである図６に示すステップ１００乃至１０６と同様の処理である。
【０１１５】
次に、エンジンルームmax温度thermax、エンジンルーム加熱量cther、およびエンジンルーム加熱積算量CTHERを求める（ステップ２０８）。エンジンルームmax温度thermaxとは、車両が停止している場合のエンジンルームの最大温度である。エンジンルームmax温度thermaxの吸入空気量Gaに対する関係を図１５に示す。この図は、吸入空気量Gaが多量ほど、thermaxは高くなる様子を表している。ECU４０は、図１５に示す関係を定めたマップを記憶している。ここでは、上記マップに基づいて、現在の吸入空気量Gaに対応するthermaxが特定される。
【０１１６】
次に、エンジンルーム加熱量ctherを求める。エンジンルーム温度はエンジンの発熱により上昇する。ここでは、エンジンルームがエンジンから受ける熱量を、エンジンルーム加熱量ctherとする。エンジンルーム加熱量ctherの吸入空気量Gaに対する関係を図１６に示す。エンジンの発熱量は、吸入空気量Gaが多量ほど高くなる。この図に示すように、吸入空気量Gaが多量ほど、エンジンルーム加熱量ctherは高くなる。ECU４０は、図１６に示す関係を定めたマップを記憶している。ここでは、上記マップに基づいて、現在の吸入空気量Gaに対応するエンジンルーム加熱量ctherが特定される。
【０１１７】
次いで、エンジンルーム加熱積算量CTHERを求める。ここで、エンジンルーム加熱積算量CTHERとは、エンジンルーム温度と相関を有する値である。ここでは、前回の処理サイクルで算出されたCTHER値が読み込まれる。
【０１１８】
上記処理が終わると、ステップ２０８にて特定したエンジンルームmax温度thermaxとエンジンルーム加熱積算量CTHERが比較される（ステップ２１０）。CTHER＜thermaxが成立すると判断された場合は、エンジンルーム温度がthermax値に向かって上昇する状況にあると判断できる。その結果、上記ステップ２０８において求めた加熱量ctherが上記エンジンルーム加熱積算量CTHERに加算され、本処理サイクルにおけるCTHERが算出される（ステップ２１２）。そして、ステップ２１２にて求めたCTHERがエンジンルームmax温度thermaxを超えていないかが判断される（ステップ２１４）。CTHERがthermax値を超える場合は、算出されたCTHERは、thermax値にてガードされる（ステップ２１６）。
【０１１９】
一方、ステップ２１０においてCTHER＜thermaxが成立しないと判断された場合は、エンジンルーム温度が、ある収束温度（ここでは「吸気温度tha＋α」とする）の方向に向かって下降する状況にあると判断できる。つまり、エンジンルームは放熱等の影響により冷却される状況にあると判断できる。ここでは、エンジンルームが受ける冷却量を、エンジンルーム冷却量cther’とする。上記判断がされた場合は、冷却量cther’が上記エンジンルーム加熱積算量CTHERから減算され、本処理サイクルにおけるCTHERが算出される（ステップ２１８）。そして、ステップ２１８にて求めたCTHERが、前述の温度（吸気温度tha＋α）を下回らないかが判断される（ステップ２２０）。CTHERが吸気温度tha＋αを下回る場合は、算出されたCTHERは、吸気温度tha＋αにてガードされる（ステップ２２２）。
【０１２０】
次に、車速に基づいて、エンジンルーム温度車速補正係数Kspdが算出される（ステップ２２４）。図１７は補正係数Kspdを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ２２４において、補正係数Kspdは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Kspdは、車速が０km/hである車両停止時に１．０とされ、車速が高くなるほど小さな値とされる。
【０１２１】
次に、以下の演算式に従って、エンジンルーム推定温度therが算出される（ステップ２２６）。
エンジンルーム推定温度ther＝CTHER×Kspd      ・・・（５）
【０１２２】
図１４に示すルーチンでは、次に、エンジンルーム推定温度therの影響が反映されるように、最大吸入空気量G/N-wot（以下、「G/N-wot(tha,thw,ther)」とする）が算出される（ステップ２２８）。ここでは、具体的には、先ず、エンジンルーム推定温度therの影響を反映させるための補正係数Ktherが算出される。
【０１２３】
図１８は、補正係数Ktherを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ２２８において、補正係数Ktherは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Ktherは、エンジンルーム推定温度therが、基準G/N-wot特性の前提温度である場合に１．０とされ、エンジンルーム推定温度therが高くなるほど小さな値とされる。
【０１２４】
上記ステップ２２８においては、次に、吸気温度tha、および冷却水温thwの影響を加味して算出されたG/N-wot(tha,thw)に補正係数Ktherが掛け合わされ、その結果が、G/N-wot(tha,thw,ther)として記憶される。吸入空気の体積効率ηvは、吸入空気の受熱量が少ないほど高くなる。このため、現実の最大吸入空気量G/N-wotは、エンジンルーム推定温度therが低いほど多量となる。上述した補正係数Ktherによれば、その傾向を正しくG/N-wot(tha,thw,ther)に反映させることができる。このため、上記の処理によれば、エンジンルーム推定温度therの影響を考慮して、現実の最大吸入空気量G/N-wotと精度良く一致するG/N-wot(tha,thw,ther)を算出することができる。
【０１２５】
図１４に示すルーチンでは、次に、吸入空気量Gaの実測値と、機関回転数NEとに基づいて、１回転当たりの吸入空気量G/Nが算出される（ステップ２３０）。次いで、そのG/Nと、上記ステップ１０６で求めたG/N-wot(tha,thw,ther)とが、上記（１）式に代入され、負荷率kloadが算出される（ステップ２３２）。G/N-wot(tha,thw,ther)は、吸気温度thaおよび冷却水温thwが如何なる温度であっても、また、エンジンルーム温度therが如何なる温度であっても現実の最大吸入空気量G/N-wotと精度良く一致している。このため、上記の処理によれば、如何なる温度環境下でも、現実の値に即した負荷率kloadを正しく算出することができる。
【０１２６】
ECU４０は、次に、負荷率kloadに基づいて、吸気管負圧PMを推定する（ステップ２３４）。ここでは、具体的には、実施の形態１のフローチャートである図６に示すステップ１１２と同様の処理が実行される。以上の処理によれば、吸気温度thaの高低によらず、また、内燃機関３２の暖機状態によらず、また、エンジンルーム温度の高低によらず、吸気管負圧PMを常に正確に推定することができる。
【０１２７】
ところで、上述した実施の形態３においては、吸気温度thaや冷却水温thw、およびエンジンルーム推定温度therの影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させ、G/N-wot(tha,thw,ther)に基づいて現実の値に即した負荷率kloadを得ることとしているが、その演算の手順は、これに限定されるものではない。すなわち、吸入空気量G/Nと最大吸入空気量G/N-wotとに基づいて、先ず基準負荷率を算出し、その基準負荷率に、吸気温度thaや冷却水温thw、およびエンジンルーム推定温度therの影響を反映させるための補正を施して最終的な負荷率kloadを算出することとしてもよい。
【０１２８】
また、上述した実施の形態３においては、吸気温度thaや冷却水温thw、およびエンジンルーム推定温度therの影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させ、G/N-wot(tha,thw,ther)に基づいて現実の値に即した負荷率kloadを得ることとしているが、この組み合わせは常に要求されるものではない。すなわち、上述した負荷率kloadを得るために、エンジンルーム推定温度therの影響のみを考慮してもよいし、また、冷却水温thw等の他の影響と組み合わせて負荷率kloadを得ることとしてもよい。
【０１２９】
また、上述した実施の形態３においては、吸入空気量Ga、および車速の影響を反映させることにより、エンジンルーム推定温度therを求めているが、その温度推定手法はこれに限定されるものではない。すなわち、エンジンルーム温度は、直接エンジンルーム内に温度センサを設け、実測することとしてもよい。
【０１３０】
尚、上述した実施の形態３においては、エンジンルーム推定温度therが前記第１の発明における「受熱量相関値」に相当していると共に、ECU４０が、上記ステップ２０２において基準G/N-wotを算出することにより前記第１の発明における「最大吸入空気量推定手段」が、上記ステップ２２６の処理を実行することにより前記第１の発明における「受熱量相関値検出手段」が、上記ステップ２３２の処理を実行することにより前記第１の発明における「負荷率算出手段」が、上記ステップ２３４の処理を実行することにより前記第１の発明における「負圧相関値算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１３１】
また、上述した実施の形態３においては、ECU４０が、上記ステップ２２８の処理を実行することにより前記第２の発明における「補正手段」が、上記ステップ２３２の処理を実行することにより前記第２の発明における「算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１３２】
実施の形態４．
[実施の形態４の特徴]
次に、図１９乃至図２１を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に、後述する図２０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１３３】
上述した実施の形態１乃至３では、吸入空気の受熱量に応じた補正を施すことにより、現実に即した最大吸入空気量G/N-wotを算出することとしている。つまり、受熱により、吸入空気の体積効率ηvが小さくなり、その結果、現実の最大吸入空気量G/N-wotは小さな値となる。そこで、吸気温度tha、冷却水温thw、およびエンジンルーム推定温度therから吸入空気の受ける熱量を推定し、受熱影響を負荷率kloadに反映させ、正しい吸気管負圧PMの推定を可能としている。
【０１３４】
ところで、上記補正手段においては、吸入空気が受ける受熱量は、上記受熱量相関値に基づいて推定しているが、吸入空気が受ける熱量を更に正確に推定するために、吸入空気量Gaの多少の影響を考慮することができる。
【０１３５】
図１９は、吸入空気温度上昇量の、吸入空気量Gaに対する依存性を説明するための図である。ここで、吸入空気温度上昇量とは、上記冷却水温thw、またはエンジンルーム推定温度ther等から吸入空気が受ける受熱量と相関を有する値である。図１９中に示した実線は、冷却水温thwが９０℃である状況下での、破線は冷却水温thwが４０℃である状況下での、吸入空気量Gaと吸入空気温度上昇量との間に成立する関係をそれぞれ示す。これらの関係は、冷却水温thwの高低、つまり、内燃機関の暖気状態によらず、吸入空気温度上昇量が、吸入空気量Gaが多量であるほど低くなる傾向を示している。これは、吸入空気量Gaが多量であるほど吸入空気の流速が大きくなるため、受熱時間が短くなり、その結果、受熱量が減少することによる。また、仮に受熱量が同等だとしても、吸入空気量Gaが多量であるほど、吸入空気温度上昇量は低くなる。
【０１３６】
そこで、本実施形態では、実施の形態１乃至３に示す補正に加えて、更に吸入空気量Gaが吸入空気の受熱量に与える影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させることで、受熱量相関値には現れない吸入空気の受熱の影響を考慮した負荷率kloadを算出し、その負荷率kloadに基づいて、現実の値に即した吸気管負圧PMを推定することとした。
【０１３７】
[実施の形態４における具体的処理]
図２０はECU４０が、吸気管負圧PMを推定するために実行するルーチンのフローチャートである。このフローチャートに示すステップ３００乃至３１０は、実施の形態３のフローチャートである図１３に示すステップ２００乃至２１０と同様の処理が実行されるため、説明を省略する。本実施形態では、ステップ３１０に続いて、吸入空気量Gaが取り込まれる（ステップ３１２）。次いで、吸入空気量Gaの影響が反映されるように、最大吸入空気量G/N-wot（以下、「G/N-wot(Ga)」とする）が算出される（ステップ３１４）。ここでは、具体的には、先ず、吸入空気量Gaの影響を反映させるための補正係数Kgaが算出される。
【０１３８】
図２１は、補正係数Kgaを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ３１４において、補正係数Kgaは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Kgaは、機関回転数NEが５０００(rpm)相当に対応する吸入空気量Gaの値において１．０とされ、吸入空気量Gaが低くなるほど大きな値とされる。
【０１３９】
上記ステップ３１４においては、次に、吸気温度tha、冷却水温thw、およびエンジンルーム推定温度therの影響を加味して算出されたG/N-wot(tha,thw,ther)に補正係数Kgaが掛け合わされ、その結果が、G/N-wot(Ga)として記憶される。吸入空気の体積効率ηvは、吸入空気の受熱量が少ないほど高くなる。このため、現実の最大吸入空気量G/N-wotは、吸入空気量Gaが低いほど少量となる。上述した補正係数Kgaによれば、その傾向を正しくG/N-wot(Ga)に反映させることができる。このため、上記の処理によれば、吸入空気量Gaの影響を考慮して、現実の最大吸入空気量G/N-wotと精度良く一致するG/N-wot(Ga)を算出することができる。
【０１４０】
図２０に示すルーチンでは、次に、吸入空気量Gaの実測値と、機関回転数NEとに基づいて、１回転当たりの吸入空気量G/Nが算出される（ステップ３１６）。次いで、そのG/Nと、上記ステップ３１４で求めたG/N-wot(Ga)とが、上記（１）式に代入され、負荷率kloadが算出される（ステップ３１８）。G/N-wot(Ga)は、吸入空気量Gaが如何なる値であっても、現実の最大吸入空気量G/N-wotと精度良く一致している。このため、上記の処理によれば、如何なる温度環境下でも、現実の値に即した負荷率kloadを正しく算出することができる。
【０１４１】
ECU４０は、次に、負荷率kloadに基づいて、吸気管負圧PMを推定する（ステップ３２０）。ここでは、具体的には、実施の形態１のフローチャートである図６に示すステップ１１２と同様の処理が実行される。以上の処理によれば、吸気温度thaの高低によらず、また、内燃機関３２の暖機状態によらず、エンジンルーム温度の高低によらず、また、吸入空気量Gaの多少によらず、吸気管負圧PMを常に正確に推定することができる。
【０１４２】
ところで、上述した実施の形態４においては、吸気温度tha、冷却水温thw、エンジンルーム推定温度ther、吸入空気量Gaの影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させ、G/N-wot(Ga)に基づいて現実の値に即した負荷率kloadを得ることとしているが、その演算の手順は、これに限定されるものではない。すなわち、吸入空気量G/Nと最大吸入空気量G/N-wotとに基づいて、先ず基準負荷率を算出し、その基準負荷率に、吸気温度thaや冷却水温thw、エンジンルーム推定温度therや吸入空気量Gaの影響を反映させるための補正を施して最終的な負荷率kloadを算出することとしてもよい。
【０１４３】
また、上述した実施の形態４においては、吸気温度tha、冷却水温thw、エンジンルーム推定温度ther、吸入空気量Gaの影響を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させ、G/N-wot(Ga)に基づいて現実の値に即した負荷率kloadを得ることとしているが、この組み合わせは常に要求されるものではない。すなわち、上述した負荷率kloadを得るために、吸入空気量Gaの影響のみを考慮してもよいし、また、冷却水温thw等の他の影響と組み合わせて負荷率kloadを得ることとしてもよい。
【０１４４】
尚、上述した実施の形態４においては、ECU４０が、上記ステップ３０２において基準G/N-wotを算出することにより前記第１０乃至１３の発明における「最大吸入空気量推定手段」が、上記ステップ３１８の処理を実行することにより前記第１０乃至１３の発明における「負荷率算出手段」が、上記ステップ３２０の処理を実行することにより前記第１０乃至１３の発明における「負圧相関値算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４５】
また、上述した実施の形態４においては、ECU４０が、上記ステップ３１４において、内燃機関1回転当たりの吸入空気量が吸入空気量に基づいて補正されることにより、前記第１０の発明における「補正手段」が、最大吸入空気量が吸入空気量に基づいて補正されることにより、前記第１１の発明における「補正手段」が、負荷率が吸入空気量に基づいて補正されることにより、前記第１２の発明における「補正手段」が、負圧相関値が吸入空気量に基づいて補正されることにより、前記第１３の発明における「補正手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４６】
また、上述した実施の形態４においては、ECU４０が、上記ステップ３１４において、最大吸入空気量の変化による影響を排除するように補正を行うことにより、前記第１４の発明における「補正手段」が、実現されている。
【０１４７】
実施の形態５．
[実施の形態５の特徴]
次に、図２２乃至図２５を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に、後述する図２２に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１４８】
上述した実施の形態１乃至３では、吸入空気量G/Nを最大吸入空気量G/N-wotで除することにより負荷率kloadが算出される。また、受熱量に応じた吸入空気の体積効率ηvの変化により、現実の最大吸入空気量G/N-wotは異なる値となることから、吸気温度tha、冷却水温thw、およびエンジンルーム推定温度therから吸入空気が受ける熱量の影響を負荷率kloadに反映させることで、正しい吸気管負圧PMの推定を可能としている。
【０１４９】
ところで、前述の通り、吸入空気量G/Nは、エアフロメータ２６により計測される吸入空気量Ga（g/sec）と、回転数センサ３８により検知される機関回転数NE（rpm）とに基づいて算出される。したがって、エアフロメータ通過後に、吸入空気の体積効率ηvに変化が生じなければ、上記手法で得た吸入空気量G/Nを用いることで、負荷率kloadを正確に算出することが可能である。
【０１５０】
ところが、吸気通路１８の内部に吸入された空気の体積効率ηvは、受熱量に応じて変化する。つまり、吸入空気の体積効率ηvは、吸入空気の受熱量が多いほど低くなる。このため、吸気の受熱量が多いほど、体積効率ηvは低くなり、現実の吸気管負圧PMは、推定値よりも低負圧値（大気圧に近い値）となる。したがって、吸入空気量G/Nの体積効率ηvが変化する状況下では、吸気管負圧PMを正しく推定することができない。
【０１５１】
また、前述の通り、吸入空気量Gaは吸入空気の受熱量に影響を与える。つまり、吸入空気温度上昇量は、吸入空気量Gaが多量であるほど低くなる傾向となる。このため、吸入空気の体積効率ηvは、吸入空気量Gaが少量ほど低くなり、現実の吸気管負圧PMは、上記同様、推定値よりも低負圧値（大気圧に近い値）となる。
【０１５２】
そこで、本実施形態では、エアフロメータ通過後の吸入空気の体積効率ηvの変化を補正するために、冷却水温thw、またはエンジンルーム推定温度therからの受熱の影響、および吸入空気量Gaが前記受熱量に与える影響を、実施の形態３にて推定された吸気管負圧PMに更に考慮することで、現実の値に即した吸気管圧力PMを推定することとした。
【０１５３】
[実施の形態５における具体的処理]
図２２はECU４０が、吸気管負圧PMを推定するために実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンでは、先ず、負荷率kloadに基づき、吸気管負圧PMが推定される（ステップ４００）。以下、便宜上、上記推定された吸気管負圧PMを、「基準吸気管負圧PM(0)」と称す。ステップ４００は、具体的には、実施の形態３のフローチャートである図１３に示すステップ２００乃至２３４と同様の処理が実行される。
【０１５４】
次に、冷却水温thwが取り込まれる（ステップ４０２）。次いで、冷却水温thwの影響を反映させるための吸気管負圧補正係数Kthwpmが算出される。
【０１５５】
図２３は、補正係数Kthwpmを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ４０２において、補正係数Kthwpmは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Kthwpmは、冷却水温thwが低くなるほど１．０に近づき、冷却水温thwが高くなるほど小さな値とされる。
【０１５６】
後述する通り、補正係数Kthwpmは基準吸気管負圧PM(0)に掛け合わされる値である。上記処理によれば、冷却水温thwが高いほど、つまり吸入空気の体積効率ηvが下がるほど（吸入空気が膨張するほど）、基準吸気管負圧PM(0)を低負圧値に（より大気圧に近い値に）補正することができる。
【０１５７】
次に、エンジンルーム推定温度therが取り込まれる（ステップ４０４）。次いで、エンジンルーム推定温度therの影響が反映させるための吸気管負圧補正係数Ktherpmが算出される。
【０１５８】
図２４は、補正係数Ktherpmを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ４０４において、補正係数Ktherpmは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Ktherpmは、エンジンルーム推定温度therが低くなるほど１．０に近づき、エンジンルーム推定温度therが高くなるほど小さな値とされる。
【０１５９】
後述する通り、補正係数Ktherpmは基準吸気管負圧PM(0)に掛け合わされる値である。上記処理によれば、エンジンルーム推定温度therが高いほど、つまり吸入空気の体積効率ηvが下がるほど（吸入空気が膨張するほど）、基準吸気管負圧PM(0)を低負圧値に（より大気圧に近い値に）補正することができる。
【０１６０】
次に、吸入空気量Gaが取り込まれる（ステップ４０６）。次いで、吸入空気量Gaの影響が反映させるための吸気管負圧補正係数Kgapmが算出される。
【０１６１】
図２５は、補正係数Kgapmを算出するためにECU４０が記憶しているマップを示す。上記ステップ４０６において、補正係数Kgapmは、このマップに従って算出される。このマップによれば、補正係数Kgapmは、吸入空気量Gaが高くなるほど１．０に近づき、吸入空気量Gaが低くなるほど小さな値とされる。
【０１６２】
後述する通り、補正係数Kgapmは基準吸気管負圧PM(0)に掛け合わされる値である。上記処理によれば、吸入空気量Gaが低いほど、つまり吸入空気の体積効率ηvが下がるほど（吸入空気が膨張するほど）、基準吸気管負圧PM(0)を低負圧値に（より大気圧に近い値に）補正することができる。
【０１６３】
次に、基準吸気管負圧PM(0)に補正係数Kthwpm,Ktherpm,Kgapmが掛け合わされ、その結果が、PMとして推定される。（ステップ４０８）。このため、上記の処理によれば、吸気管内の体積効率ηvの変化の影響を考慮して、吸気管負圧PMと精度良く推定することができる。
【０１６４】
上記処理が終わると、ステップ４０８にて算出された吸気管負圧PMと基準吸気管負圧PM(0)が比較される。（ステップ４１０）。ステップ４１０にてPM(0)＞PMが成立すると判断された場合は、吸気管負圧PM はPM(0)の値にてガードされる（ステップ４１２）。
【０１６５】
ところで、上述した実施の形態５においては、冷却水温thw、エンジンルーム推定温度ther、および吸入空気量Gaの影響による吸気管の内部の体積効率ηvの変化を、基準吸気管負圧PM(0)に反映させ、より現実の値に即した吸気管負圧PMを得ることとしているが、その演算の手順は、これに限定されるものではない。すなわち、吸入空気量G/Nと最大吸入空気量G/N-wotとに基づいて算出された基準負荷率に、冷却水温thw、エンジンルーム推定温度ther、または吸入空気量Gaが、吸気管の内部の体積効率ηvの変化に与える影響を反映させて、最終的な負荷率kloadを算出することとしてもよい。また、吸入空気量G/Nに、上記影響を反映させるための補正を施し、最終的な負荷率kloadを算出することとしてもよい。
【０１６６】
また、上述した実施の形態５においては、冷却水温thw、エンジンルーム推定温度ther、および吸入空気量Gaの影響による吸気管の内部の体積効率ηvの変化を、基準吸気管負圧PM(0)に反映させ、現実の値に即した吸気管負圧PMを得ることとしているが、この組み合わせは常に要求されるものではない。すなわち、上述した吸気管負圧PMを得るために、エンジンルーム推定温度therの影響のみを考慮してもよいし、また、冷却水温thw等の他の影響と組み合わせて、最終的な吸気管負圧PMを得ることとしてもよい。
【０１６７】
また、上述した実施の形態５においては、ステップ４００において基準吸気管負圧PM(0)を使用しているが、使用する吸気管負圧はこれに限られない。基準吸気管負圧PM(0)は、受熱による吸気管内部の体積効率ηvの変化を、最大吸入空気量G/N-wotに反映させ、推定された値である。つまり、ステップ４００における基準吸気管負圧PM(0)は、上記受熱による最大吸入空気量G/N-wotの影響を考慮しない基準負荷率から推定された吸気管負圧PMに置き換えてもよい。
【０１６８】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU４０が、上記ステップ４００の処理を実行することにより前記第６の発明における「負圧相関値算出手段」が、上記ステップ４０８の処理を実行することにより前記第６の発明における「補正手段」が、実現されている。
【０１６９】
また、上述した実施の形態５においては、ECU４０が、上記ステップ４００〜４１２において、内燃機関1回転当たりの吸入空気量を吸入空気量に基づいて補正することにより、前記第１０の発明における「補正手段」が、最大吸入空気量を吸入空気量に基づいて補正することにより、前記第１１の発明における「補正手段」が、負荷率を吸入空気量に基づいて補正することにより、前記第１２の発明における「補正手段」が、負圧相関値を吸入空気量に基づいて補正することにより、前記第１３の発明における「補正手段」が、それぞれ実現されている。
【０１７０】
また、上述した実施の形態５においては、ECU４０が、上記ステップ４００〜４１２において、内燃機関1回転当たりの吸入空気量の変化による影響を排除するように補正を行うことにより、前記第１５の発明における「補正手段」が、実現されている。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。
【図２】内燃機関の負荷率kloadと吸気管負圧PMとの関係を示す図である。
【図３】最大吸入空気量G/N-wotの吸気温度thaに対する依存性を説明するための図である。
【図４】最大吸入空気量G/N-wotの冷却水温thwに対する依存性を説明するための図である。
【図５】基準負荷率と吸気管負圧PMとの間に成立する関係を冷却水温thwが９０°Cの場合と２０°Cの場合とで対比して表した図である。
【図６】本発明の実施の形態１において負荷率kloadを推定するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】吸気温度thaの影響を基準負荷率に反映させるための補正係数Kaのマップである。
【図８】冷却水温thwの影響を基準負荷率に反映させるための補正係数Kwのマップである。
【図９】本発明の実施の形態１においてパージ制御の一部として実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１０】吸気管圧力PMをパラメータとして設定した最大パージ流量Pmaxのマップである。
【図１１】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】図１１に示すステップ１３８の内容を具体的に説明するための図である。
【図１３】エンジンルーム推定温度therの吸入空気量Gaに対する依存性を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１５】エンジンルームmax温度thermaxを吸入空気量Gaから求めるマップである。
【図１６】エンジンルーム加熱量ctherを吸入空気量Gaから求めるマップである。
【図１７】車速の影響をエンジンルーム推定温度therに反映させるための補正係数Kspdのマップである。
【図１８】エンジンルーム推定温度therの影響を基準負荷率に反映させるための補正係数Ktherのマップである。
【図１９】吸入空気温度上昇量の吸入空気量Gaに対する依存性を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２１】吸入空気量Gaの影響を基準負荷率に反映させるための補正係数Kgaのマップである。
【図２２】本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２３】冷却水温thwの影響を基準吸気管負圧に反映させるための補正係数Kthwpmのマップである。
【図２４】エンジンルーム推定温度therの影響を基準吸気管負圧に反映させるための補正係数Ktherpmのマップである。
【図２５】吸入空気量Gaの影響を基準吸気管負圧に反映させるための補正係数Kgapmのマップである。
【符号の説明】
【０１７２】
１０  キャニスタ
２２  パージVSV
１８  吸気通路
２６  エアフロメータ
２８  吸気温センサ
３２  内燃機関
３６  水温センサ
４０  ECU(Electronic Control Unit)
tha  吸気温度
thw  冷却水温
kload  負荷率
Ga  吸入空気量
NE  機関回転数
G/N  １回転当たりの吸入空気量
G/N-wot  １回転当たりの最大吸入空気量
Pmax  最大パージ流量
PM  吸気管負圧
【図１】
2006348930.tif 000003
【図２】
2006348930.tif 000004
【図３】
2006348930.tif 000005
【図４】
2006348930.tif 000006
【図５】
2006348930.tif 000007
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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