(57)【要約】【課題】  エンジン過渡時においてもエアフローメータへの水付着を検出できるようにすると共に、かかる水付着が検出されたときに好適な内燃機関の制御を実行する。【解決手段】  本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関１の吸気通路に設けられたエアフローメータ７と、エアフローメータ７の出力値の変化速度の絶対値を算出する手段２１と、この算出された変化速度の絶対値と所定値との比較結果に応じてエアフローメータの異常を判定する手段２１とを備える。エンジンの定常状態以外でも、即ち過渡時においても、エアフローメータへの水付着が検出可能である。またかかる水付着が検出されたとき、その検出前のエアフローメータの出力値を用いて制御を実行する。【選択図】  図１
2006342748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられたエアフローメータと、
該エアフローメータの出力値の変化速度の絶対値を算出する手段と、
該算出されたエアフローメータの出力値の変化速度の絶対値と所定値との比較結果に応じて前記エアフローメータの異常を判定する手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路に設けられたエアフローメータと、
該エアフローメータの出力値の変化に同期して出力値が変化するセンサと、
前記エアフローメータの出力値に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の変化速度を算出する手段と、
前記センサの出力値の変化速度を算出する手段と、
前記空気量の変化速度と、前記センサの出力値の変化速度との比較結果に応じて前記エアフローメータの異常を判定する手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記センサが、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサであることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の吸気通路に設けられたエアフローメータと、
前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を検出する手段と、
前記エアフローメータの出力値に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の実際値の変化速度を算出する手段と、
前記検出されたスロットルバルブの開度に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の推定値の変化速度を算出する手段と、
これら空気量の実際値の変化速度と空気量の推定値の変化速度との比較結果に応じて前記エアフローメータの異常を判定する手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記エアフローメータが異常と判定されたとき、当該異常判定前の前記エアフローメータの出力値を用いて所定の制御を実行する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記エアフローメータの出力値に対し所定のなまし処理を実行し、これにより得られる値を用いて所定の制御を実行する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記エアフローメータの出力値に対し所定のなまし処理を実行して得られる値に基づいて所定の制御を実行する手段と、
前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記なまし処理におけるなまし度合いが大きくなるように所定のなまし係数を変更する手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記エアフローメータの出力値に対し所定の平均化処理を実行し、これにより得られる値を用いて所定の制御を実行する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記エアフローメータの出力値に対し所定の平均化処理を実行して得られる値に基づいて所定の制御を実行する手段と、
前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記平均化処理におけるサンプリング時間を長期化する手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記検出されたスロットルバルブの開度に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の推定値を算出する手段と、
前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記空気量の推定値を用いて所定の制御を実行する手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関用エアフローメータを用いて内燃機関に吸入される空気量を計測し、この計測された空気量の値を用いて所定の制御を実行する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用エアフローメータとして熱線式のエアフローメータが実用化されており、これにおいては、通過する空気の温度に対し、ある温度分だけ高い温度になるように、ヒータ（感温抵抗体）が制御されている。つまり、通過する空気が少ない時は、ヒータに供給する電流を減らし、多い時には電流を増やし、ヒータから空気への放熱に対しそれに見合った量だけ電流を流すように構成されている。
【０００３】
ところで、実際に車両に搭載した場合での環境条件の中には浸水した道路を走行したり雨の日の追従走行等により多量の雨水がエアクリーナに浸水する場合があり、この状態で加速等を行うと空気量が増えるため水が飛散しヒータ部分に水滴が付着する場合がある。この時もやはりエアフローメータは一定の温度を保とうと水が蒸発するまで大電流を流すため、この気化熱に要する分だけエアフローメータは誤計測したことになりエアフローメータの出力は過大なものとなる。この出力に基づいてエンジン制御を行うと、当然ながら所望の制御は行えなくなり、様々な問題が生じることとなる。
【０００４】
よってこのようなエアフローメータへの水付着を検出し、これが検出された場合には少なくとも水分が蒸発するまでの一定期間、他の代用値によって制御を行うことが望まれる。このための技術として、特許文献１には、スロットルバルブの開度の変化率が所定値より小さく、かつ、エンジンの回転数の変化率が所定値より小さいエンジン定常状態において、所定時間でのエアフローメータの出力値の変化量が所定値より大きいときに、水付着ありと判断することが開示されている。また、この水付着が判断されたとき、所定期間内のエアフローメータ出力データの中から最小値を選び出し、その値に基づいて空気量を算出することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、そもそもエアフローメータに水が付着するのは、エアクリーナや吸気管内壁から水が飛散してくるのが要因であり、このような水の飛散は、急加速時等の吸気量変化が大きくなるエンジン過渡時に起こりやすい。従って、特許文献１に開示された手法では、肝心なエンジン過渡時での水付着が検出できないことになり、水付着の検出方法として不十分と言わざるを得ない。
【０００７】
また、特許文献１の技術は、エアフローメータに水付着が起こったときにその出力が上昇することを前提としている。しかし近年では逆流方向の流れも検出可能なエアフローメータが出現しており、そのようなエアフローメータでは水が付着した際に必ずしも出力は上昇せず、下降することもあり得る。従って特許文献１の技術では、極端に下降した異常な値を前記最小値として取り扱い、この最小値を用いて制御を実行する可能性があり、正常な空燃比で制御できなくなるなどの制御異常をきたす可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン過渡時においてエアフローメータへの水付着を検出することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。また本発明の他の目的は、エアフローメータへの水付着が検出されたときに好適な内燃機関の制御を実行可能な内燃機関の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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第１の形態に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたエアフローメータと、該エアフローメータの出力値の変化速度の絶対値を算出する手段と、該算出されたエアフローメータの出力値の変化速度の絶対値と所定値との比較結果に応じて前記エアフローメータの異常を判定する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第２の形態に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたエアフローメータと、該エアフローメータの出力値の変化に同期して出力値が変化するセンサと、前記エアフローメータの出力値に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の変化速度を算出する手段と、前記センサの出力値の変化速度を算出する手段と、前記空気量の変化速度と、前記センサの出力値の変化速度との比較結果に応じて前記エアフローメータの異常を判定する手段とを備えたことを特徴とする。この場合、前記センサが、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサであるのが好ましい。
【００１１】
また、本発明の第３の形態に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたエアフローメータと、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を検出する手段と、前記エアフローメータの出力値に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の実際値の変化速度を算出する手段と、前記検出されたスロットルバルブの開度に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の推定値の変化速度を算出する手段と、これら空気量の実際値の変化速度と空気量の推定値の変化速度との比較結果に応じて前記エアフローメータの異常を判定する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
これら本発明の第１乃至第３の形態によれば、エンジンの運転条件に制約がないので、エンジンが定常状態でなくても、即ちエンジン過渡時においても、エアフローメータへの水付着ひいてはエアフローメータの異常を検出することができる。また、本発明の第１の形態によれば、エアフローメータの出力値の変化速度の絶対値と所定値との比較結果に応じてエアフローメータの異常を判定するので、逆流方向の流れが検出可能なエアフローメータにおいて、水付着時に出力が下降した場合でも、好適にエアフローメータの異常を検出することが可能となる。さらに、吸入空気量と、これに同期して変化する値（典型的にはスロットルバルブの開度）との対応関係を利用する本発明の第２及び第３の形態によれば、逆流検出可能なエアフローメータの異常を好適に検出できるうえ、検出精度の向上をも図れる。
【００１３】
好ましくは、前記第１乃至第３の形態において、前記エアフローメータが異常と判定されたとき、当該異常判定前の前記エアフローメータの出力値を用いて所定の制御を実行する手段をさらに備える。
【００１４】
或いは、好ましくは、前記第１乃至第３の形態において、前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記エアフローメータの出力値に対し所定のなまし処理を実行し、これにより得られる値を用いて所定の制御を実行する手段をさらに備える。
【００１５】
或いは、好ましくは、前記第１乃至第３の形態において、前記エアフローメータの出力値に対し所定のなまし処理を実行して得られる値に基づいて所定の制御を実行する手段と、前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記なまし処理におけるなまし度合いが大きくなるように所定のなまし係数を変更する手段とをさらに備える。
【００１６】
或いは、好ましくは、前記第１乃至第３の形態において、前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記エアフローメータの出力値に対し所定の平均化処理を実行し、これにより得られる値を用いて所定の制御を実行する手段をさらに備える。
【００１７】
或いは、好ましくは、前記第１乃至第３の形態において、前記エアフローメータの出力値に対し所定の平均化処理を実行して得られる値に基づいて所定の制御を実行する手段と、前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記平均化処理におけるサンプリング時間を長期化する手段とをさらに備える。
【００１８】
或いは、好ましくは、前記第３の形態において、前記検出されたスロットルバルブの開度に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の推定値を算出する手段と、前記エアフローメータが異常と判定されたとき、前記空気量の推定値を用いて所定の制御を実行する手段とをさらに備える。
【００１９】
これらによれば、エアフローメータの異常が検出された場合であっても、実際の空気量に近い値を用いて好適に内燃機関の制御を実行することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エンジン過渡時においてもエアフローメータへの水付着が検出できるようになり、また、エアフローメータへの水付着が検出されたときでも好適な内燃機関の制御が実行可能になるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１には、熱線式エアフローメータを使用した内燃機関の制御装置の概略システムを示す。４サイクル４気筒火花点火式ガソリンエンジン１は自動車に搭載されている。エンジン１には吸気通路を構成する吸気管２が接続され、吸気管２の最上流部にはエンジン１内へ吸入される空気を濾過するエアクリーナ３が設けられている。又、吸気管２にはスロットルバルブ４が設けられ、スロットルバルブ４によりシリンダ内に吸入される吸気量が調整される。ガソリンエンジン１の各気筒の吸気ポートにはインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが配置されている。又、エンジン１における各気筒には点火プラグ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配設されている。なお、本実施形態はエンジンの吸気通路に燃料を噴射する吸気通路噴射式内燃機関を例示するが、本発明はエンジンの筒内に燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関や、両噴射方式を併せ持ついわゆるデュアル噴射式内燃機関にも適用可能である。
【００２３】
吸気管２におけるスロットルバルブ４の上流側には、熱線式エアフローメータ７が配置されている。この熱線式エアフローメータ７の配置部分の詳細を、図２に示す。図２において、吸気管２が水平方向に延設され、吸気管２の先端開口部には熱線式エアフローメータ７の円筒状のケース７ａが嵌入されている。又、熱線式エアフローメータ７のケース７ａの他端開口部にはエアクリーナ３のケース８が取り付けられている。エアクリーナ３のケース８内には水平方向にエアクリーナエレメント３ａが配置されている。エアクリーナ３のケース８には空気取入口８ａが形成され、空気取入口８ａから水平方向に空気がケース８内に吸入され、その空気はエアクリーナエレメント３ａを通過し熱線式エアフローメータ７のケース７ａ内に吸入される。
【００２４】
熱線式エアフローメータ７のケース７ａ内において、同ケース７ａの内壁から延びる複数のステー１０によりケース７ａの中央部にボディ９が固定支持されている。ボディ９には空気通路１１が形成され、その一端がボディ９の上流側中央部に開口しているとともに他端がボディ９の側面に開口している。この空気通路１１の途中には、感熱抵抗体（ヒータ）１２と温度補償用抵抗体１３とを有する流量検出素子が配置されている。
【００２５】
図３には、熱線式エアフローメータ７の電気的構成を示す。前述の感熱抵抗体１２と温度補償用抵抗体１３と抵抗体１４，１５，１６を用いてブリッジ回路が形成されている。このブリッジ回路における接続点ａには電源電圧Ｖccが印加され、接続点ｂはアースされている。そして、ブリッジ回路における接続点ｃと接続点ｄとの間の不平衡電圧が零になるように電源電圧Ｖccを制御して温度を一定に保つようになっている。つまり、電流加熱した感熱抵抗体１２と温度補償用抵抗体１３とを空気の流れに置き、空気流量によって抵抗体温度が変化するが、この温度を一定に保つように電流を制御して、この電流を電圧（アナログ電圧）として取り出すようになっている。
【００２６】
これにおいては、通過する空気の温度に対し、常にある温度分だけ高い温度になるように、感温抵抗体１２が制御されている。つまり、通過する空気が少ない時は、感温抵抗体１２に供給する電流（即ち電圧）を減らし、多い時には電流（即ち電圧）を増やし、感温抵抗体１２から空気への放熱に対しそれに見合った量だけ電流を流すように構成されている。
【００２７】
又、図１において、エンジン１には排気マニホールド１７が配置され、排気マニホールド１７には排気管１８が接続されている。燃料は、図示しない燃料系から各気筒に対応して設けられたインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから供給される。又、燃焼用空気はエアクリーナ３、吸気管２、スロットルバルブ４を経てエンジン１の燃焼室に吸入される。そして、燃焼後の排気ガスは排気マニホールド１７、排気管１８、図示しない触媒コンバータを経て大気に放出される。
【００２８】
又、エンジン１にはサーミスタ式の水温センサ１９が設けられ、水温センサ１９は冷却水温の検出およびその冷却水温に応じたアナログ電圧（アナログ検出信号）を出力する。又、エンジン１には回転センサ２０が設けられ、回転センサ２０はエンジンのクランク軸の所定の回転角度位置を検出し回転速度に比例した周波数のパルス信号を出力する。この回転センサ２０としては、例えば、点火装置の点火コイルを用いればよく、点火コイルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号とすればよい。又、電磁ピックアップにより磁束変化を電気信号に変換するものなどであってもよい。
【００２９】
エンジン制御用の電子コントロールユニット（以下ＥＣＵという）２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェイス等により構成されている。ＥＣＵ２１にはスタータスイッチ２２およびキースイッチ２３が接続されている。さらに、ＥＣＵ２１にはスロットルバルブ４の開度を検出するスロットル開度センサ２４が接続され、同スロットル開度センサ２４はスロットル全閉をも検出する。スタータスイッチ２２およびキースイッチ２３にはバッテリ２５が接続されている。ＥＣＵ２１には水温センサ１９が接続され、ＥＣＵ２１は水温センサ１９からの信号により冷却水温を検出する。ＥＣＵ２１には回転センサ２０が接続され、ＥＣＵ２１は回転センサ２０からの信号によりエンジンの回転速度を検出する。又、ＥＣＵ２１は熱線式エアフローメータ７からの信号を入力する。
【００３０】
さらに、ＥＣＵ２１においては基本的には熱線式エアフローメータ７および回転センサ２０の各信号に基づいて基本燃料噴射量（基本的な噴射パルス幅）と点火時期を演算する。そして、この基本燃料噴射量（基本的な噴射パルス幅）と点火時期にエンジン冷却水温等による補正を行って最終的な噴射パルス幅と点火時期を求め、これによりインジェクタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの開弁時間と点火プラグ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの点火時期が制御される。
【００３１】
次に、かかる構成による内燃機関の制御装置におけるエアフローメータの水付着検出方法と、水付着が検出された場合の制御方法とを説明する。
【００３２】
図４には、かかる水付着があった場合のエアフローメータの出力値（電圧値）Ｖの変化（（ｂ）図参照）と、これに対応したスロットルバルブ４の開度（以下スロットル開度という）ＴＨの変化（（ａ）図参照）とを示している。本実施形態ではデジタル処理がなされ、エアフローメータの出力値Ｖの取得や後述する各処理は所定の周期Δｔ（例えば４ｍｓ）毎に実行される。図示例ではｔ＝ｔ０とｔ＝ｔ−１とのタイミングの間で水付着が生じている。以下ｔ０を基準時という。基準時ｔ０を境に、基準時ｔ０より順次遡るタイミングをｔ−１、ｔ−２、ｔ−３・・・などとし、基準時ｔ０より順次遅れるタイミングをｔ−１、ｔ−２、ｔ−３・・・などとする。そして各タイミングｔ０、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３・・・、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３・・・におけるエアフローメータの出力値ＶをＶ０、Ｖ−１、Ｖ−２、Ｖ−３・・・、Ｖ−１、Ｖ−２、Ｖ−３・・・などとする。
【００３３】
図示例は、エンジン過渡時の一例として、スロットル開度ＴＨが次第に増加される加速時を示しており、これに伴って即ち同期して、エアフローメータの出力値Ｖは空気量増大方向に増加されている。そしてこの途中で、エアフローメータに水付着が生じ、エアフローメータの出力値Ｖは極端に増加されている。これは前述したように感温抵抗体１２を一定の温度に保とうとして感温抵抗体１２に大電流を流すためである。もっとも付着した水が蒸発すれば元の正常な状態に戻るので、このような異常は一時的ないし暫定的であるといえる。本実施形態において後述する異常検出後の制御は、このような水が蒸発するとみなされるまでの所定時間のみ行われる。なお、本実施形態ではエアフローメータへの水付着について主に説明するが、本発明はエアフローメータに対する水付着以外の広義の異常に対して適用可能である。
【００３４】
ＥＣＵ２１のＲＡＭには、各タイミングのエアフローメータ出力値Ｖを所定数、一時的に記憶するためのアドレスが設けられており、このアドレスには最新の出力値Ｖから所定回数前までの出力値Ｖが各タイミング毎に更新されながら記憶される。つまりアドレス内の出力値データは各タイミング毎に毎回更新される。この記憶するデータ数は例えば１０個であるが、任意の値に設定可能である。
【００３５】
次に、エアフローメータへの水付着の検出について説明する。第１の態様において、ＥＣＵ２１は、エアフローメータの出力値Ｖの変化速度の絶対値を算出し、この算出した変化速度の絶対値と所定値との比較結果に応じてエアフローメータへの水付着（即ち異常）を判定する。
【００３６】
これを図４に基づいて説明する。ＥＣＵ２１は、各処理タイミング毎に、その時点ｔｎ（ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・）のエアフローメータ出力値Ｖｎと、その時点ｔｎより所定周期前、例えば１周期前のエアフローメータ出力値Ｖｎ−１とをＲＡＭから読み出し、その差（Ｖｎ−Ｖｎ−１）を計算する。この差は、周期Δｔ間のエアフローメータ出力値の変化量を示すから、結局これはエアフローメータ出力値の変化速度ということになる。そして、この差ないし変化速度の絶対値｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜を算出し、この算出した変化速度の絶対値｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜を、予めＲＯＭに記憶されている所定値、即ち判定閾値Ｖｘ（＞０）と比較する。判定閾値Ｖｘは実験等に基づいて定められた値であり、エアフローメータへの水付着がないと仮定した場合に想定されるエアフローメータ出力値の変化速度の絶対値の最大値よりも大きい値に設定されている。ＥＣＵ２１は、絶対値｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜が判定閾値Ｖｘより大きいと判断した場合には水付着ありと判断し、絶対値｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜が判定閾値Ｖｘ以下と判断した場合には水付着なしと判断する。これによれば、図４に示されるように、基準時ｔ０のタイミングでは絶対値｜Ｖ０−Ｖ−１｜が判定閾値Ｖｘを上回り、水付着ありと判断され、例えば基準時ｔ０より１回前のタイミングでは絶対値｜Ｖ−１−Ｖ−２｜が判定閾値Ｖｘ以下となり、水付着なしと判断される。
【００３７】
これによれば、特に、エアフローメータの出力値の変化速度の絶対値｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜と所定の判定閾値Ｖｘとの比較結果に応じてエアフローメータへの水付着を判定するので、判定条件がエンジンの定常運転時に限られず、広範囲の運転条件特に過渡運転時にもエアフローメータへの水付着を検出することができる。また、水付着時にエアフローメータの出力値が下降方向に移動する逆流検出可能なエアフローメータにおいても水付着を好適に検出することが可能となる。なお図２に示された前記エアフローメータ７は逆流検出ができない。
【００３８】
ここで以下、本発明に適用可能な逆流検出可能なエアフローメータの構成を述べておく。このエアフローメータの構成は特許３４７５８５３号公報に開示されたものと同様である。
【００３９】
図５は、図２に示された前記感熱抵抗体１２と温度補償用抵抗体１３とを有する流量検出素子に置き換わる別の流量検出素子の構成を示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。３０１は、例えば厚さ約０．４ｍｍのシリコンよりなる平板状基材であり、その表面に例えば厚さ０．５μｍの窒化シリコン等よりなる絶縁性の支持膜３０２がスパッタ、蒸着、ＣＶＤ等の方法で形成され、その上に例えば厚さ０．１μｍの白金等の発熱抵抗３０４および測温抵抗３０６，３０７が蒸着やスパッタ等の方法で着膜されている。発熱抵抗３０４および測温抵抗３０６，３０７には写真製版、ウエットあるいはドライエッチング等の方法を用いて、電流路である接続パターン３０８ａ〜３０８ｃ、３０８ｆ〜３０８ｈが形成されている。また、同様に厚さ０．１μｍの白金等の感熱抵抗膜よりなる流体温度検出体３０５が蒸着やスパッタ等の方法で着膜されている。流体温度検出体３０５には写真製版、ウエットあるいはドライエッチング等の方法を用いて電流路であるリードパターン３０８ｄ，３０８ｅが形成されている。さらに発熱抵抗３０４および測温抵抗３０６，３０７の上には例えば厚さ０．５μｍの窒化シリコン等よりなる絶縁性の保護膜３０３がスパッタ、ＣＶＤ等の方法で形成されている。
【００４０】
発熱体３０４は、直列に接続され接続パターン３０８ｃ，３０８ｆを経て流量検出素子の外部との電気的接続を行うための電極３０９ｃ，３０９ｆとつながっている。また、流体温度検出体３０５はリードパターン３０８ｄ，３０８ｅを経て流量検出素子の外部との電気的接続を行うための電極３０９ｄ，３０９ｅとつながっている。さらに同様に測温抵抗３０６は接続パターン３０８ａ，３０８ｂを経て電極３０９ａ，３０９ｂと、また測温抵抗３０７は接続パターン３０８ｇ，３０８ｈを経て電極３０９ｇ，３０９ｈとそれぞれつながっている。電極３０９ａ〜３０９ｈの部分はワイヤボンド等の方法で外部と電気的に接続するために保護膜３０３が除去されている。
【００４１】
さらに、平板状基材３０１の裏面に形成された保護膜３１１に写真製版等の方法でエッチングホール３１２を形成後、例えばアルカリエッチング等を施すことによって、平板状基材３０１の一部を除去し、キャビティ３１４を形成することによって流量検出部であるところの流量検出用ダイアフラム３１３が構成されている。矢印Ａは被計測流体である空気の流れの正方向であり、流量検出用ダイアフラム３１３は被計測流体の流れにさらされるように配置される。ダイアフラム３１３の大きさは、１０００μｍ×２０００μｍであり、その厚さは抵抗体３０４，３０６，３０７が構成されていない部分で１μｍである。
【００４２】
発熱体３０４は図６に示す定温度差駆動回路によって所定の平均温度となるような抵抗値に制御されている。検出回路は流体温度検出体３０５と発熱抵抗３０４を含むブリッジ回路となっている。図において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は固定抵抗、ＯＰ１、ＯＰ２は演算増幅器、ＴＲ１、ＴＲ２はトランジスタ、ＢＡＴＴは電源である。検出回路は図中のａ点とｂ点の電位を略等しくするように働き、発熱抵抗３０４の加熱電流ＩＨを制御する。被計測流体の流速が早くなると、発熱体３０４から被計測流体への熱伝達量が多くなるため発熱体４の平均温度を所定の値に保つ時の加熱電流ＩＨは増加する。一方、測温抵抗３０６，３０７は図示しない回路によってその各々の抵抗の温度に相当する出力を得、その差をとることによってエアフローメータの出力としている。すなわち、Ａの方向に流体の移動が生じたときには、測温抵抗３０６の温度は下がり、測温抵抗３０７の温度は測温抵抗３０６程は下がらない。図７には流量と測温抵抗３０６と３０７の温度との関係を示している。測温抵抗３０６と３０７の温度に相当する出力の差をエアフローメータの出力とすれば、流量とその流れの方向が検出できる。尚、測温抵抗３０６，３０７の温度を検出するには、測温抵抗３０６と３０７に各々所定の定電圧を与えたり、また所定の定電流を与える等の方法が考えられる。このように、順流および逆流の双方向の流速を検出可能である。このような逆流検出可能な流量検出素子は以下に述べる各態様においても適用可能である。
【００４３】
次に、エアフローメータへの水付着の検出に係る第２の態様について説明する。この態様において、ＥＣＵ２１は、エアフローメータの出力値に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の変化速度を算出すると共に、スロットル開度センサ２４の出力値即ちスロットル開度の変化速度を算出し、これら空気量の変化速度と、スロットル開度の変化速度との比較結果に応じてエアフローメータの異常を判定する。
【００４４】
これを再び図４に基づいて説明する。図から分かるように、スロットル開度ＴＨの変化とエアフローメータの出力値Ｖの変化とは同期しており、スロットル開度ＴＨが増大するとこれに追従してエアフローメータの出力値Ｖも増大する。従ってスロットル開度ＴＨと、エアフローメータの出力値Ｖひいてはこれから得られる空気量Ａとの変化量及び変化速度には相関関係がある。そこで、空気量Ａの変化速度とスロットル弁の開度の変化速度とを比較すれば、エアフローメータに水付着があったかどうかを判断することができる。この手法によれば、エアフローメータ出力値の変化に同期して変化する他の値との比較により、エアフローメータの異常を判定するため、前記第１の態様と比較して、より高精度にエアフローメータの異常を判定することができる。もっとも、このようなエアフローメータ出力値の変化に同期して変化する他の値は、スロットル開度センサの出力値に限定されず、他のセンサの値であってもよい。なお、空気量Ａとエアフローメータ出力値Ｖとは対応関係にあるから、エアフローメータ出力値Ｖの変化速度とスロットル開度ＴＨの変化速度との比較によってもエアフローメータの水付着を判断することができる。
【００４５】
ここで、エアフローメータ出力値Ｖの場合と同様に、ＥＣＵ２１のＲＡＭには、各処理タイミングで取得されるスロットル開度ＴＨを所定数、一時的に記憶するためのアドレスが設けられており、このアドレスには最新のスロットル開度ＴＨから所定回数前までのスロットル開度ＴＨが各タイミング毎に更新されながら記憶される。つまりスロットル開度データは各タイミング毎に毎回更新される。この記憶するデータ数は例えば１０個であるが、任意の値に設定可能である。
【００４６】
そして、図４（ａ）において、各タイミングｔ０、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３・・・、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３・・・におけるスロットル開度ＴＨをＴＨ０、ＴＨ−１、ＴＨ−２、ＴＨ−３・・・、ＴＨ−１、ＴＨ−２、ＴＨ−３・・・などとする。ＥＣＵ２１は、各処理タイミング毎に、その時点ｔｎ（ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・）のスロットル開度ＴＨ及びエアフローメータ出力値ＴＨｎ、Ｖｎと、その時点ｔｎより所定周期前、例えば１回前のスロットル開度ＴＨ及びエアフローメータ出力値ＴＨｎ−１、Ｖｎ−１とをＲＡＭから読み出し、エアフローメータ出力値Ｖｎ、Ｖｎ−１を空気量Ａｎ、Ａｎ−１に換算した後、スロットル開度差（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）及び空気量差（Ａｎ−Ａｎ−１）を計算する。そして、これらスロットル開度差（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）及び空気量差（Ａｎ−Ａｎ−１）を比較してエアフローメータの水付着を判断する。
【００４７】
具体的には、例えば、空気量差（Ａｎ−Ａｎ−１）及びスロットル開度差（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）の比Ｒ＝（Ａｎ−Ａｎ−１）／（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）を計算し、この比Ｒを、予めＲＯＭに記憶されている所定値、即ち判定閾値Ｒｘと比較する。判定閾値Ｒｘは実験等に基づいて定められた値である。ＥＣＵ２１は、比Ｒが判定閾値Ｒｘより大きいと判断した場合には水付着ありと判断し、比Ｒが判定閾値Ｒｘ以下と判断した場合には水付着なしと判断する。これによれば、基準時ｔ０のタイミングでは比Ｒ＝（Ａ０−Ａ−１）／（ＴＨ０−ＴＨ−１）が判定閾値Ｒｘを上回り、水付着ありと判断され、例えば基準時ｔ０より１回前のタイミングでは比Ｒ＝（Ａ−１−Ａ−２）／（Ｖ−１−Ｖ−２）が判定閾値Ｒｘ以下となり、水付着なしと判断される。
【００４８】
或いは、空気量差（Ａｎ−Ａｎ−１）及びスロットル開度差（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）の差の絶対値Ｒ‘＝｜（Ａｎ−Ａｎ−１）−（Ｖｎ−Ｖｎ−１）｜を所定の判定閾値Ｒｘ‘と比較して水付着の有無を判断してもよい。即ち、差の絶対値Ｒ‘が判定閾値Ｒｘより大きいと判断した場合には水付着ありと判断し、差の絶対値Ｒ‘が判定閾値Ｒｘ以下と判断した場合には水付着なしと判断する。
【００４９】
この第２の態様によっても前記第１の態様と同様の作用効果が得られる。なおこの第２の態様は、前記第１の態様よりも検出分解能が高いという利点がある。
【００５０】
次に、エアフローメータへの水付着の検出に係る第３の態様について説明する。この態様において、ＥＣＵ２１は、エアフローメータの出力値に基づいて、内燃機関に吸入される空気量の実際値Ａｒの変化速度ΔＡｒを算出すると共に、スロットル開度センサ２４によって検出されるスロットル開度ＴＨに基づいて、内燃機関に吸入される空気量の推定値の変化速度ΔＡｅを算出し、これら空気量の実際値Ａｒの変化速度ΔＡｒと推定値Ａｅの変化速度ΔＡｅとの比較結果に応じてエアフローメータへの水付着を判定する。ここでは特に、スロットル開度ＴＨに基づいて空気量の推定値の変化速度ΔＡｅを算出する点が特徴的である。
【００５１】
この空気量推定値の変化速度ΔＡｅは、実験やシミュレーション等を通じて予め設定される。図８にはこのようにして設定されたマップが示される。当該マップには、所定周期間（例えば１周期（Δｔ）間）におけるスロットル開度ＴＨの変化量、即ちスロットル開度の変化速度ΔＴＨと、これに対応する空気量推定値の変化速度ΔＡｅとが入力されている。このマップを用いてＥＣＵ２１は水付着の判断を行う。
【００５２】
具体的には、ＥＣＵ２１は、各処理タイミング毎に、その時点ｔｎ（ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・）のスロットル開度及びエアフローメータ出力値ＴＨｎ、Ｖｎと、その時点ｔｎより所定周期前、例えば１周期前のスロットル開度及びエアフローメータ出力値ＴＨｎ−１、Ｖｎ−１とをＲＡＭから読み出す。そしてエアフローメータ出力値Ｖｎ、Ｖｎ−１を、実際値としての空気量Ａｒｎ、Ａｒｎ−１に換算する。この後、スロットル開度の変化速度ΔＴＨ＝（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）と、空気量の実際値の変化速度ΔＡｒ＝（Ａｒｎ−Ａｒｎ−１）を計算する。そして、スロットル開度変化速度ΔＴＨ＝（ＴＨｎ−ＴＨｎ−１）に対応した空気量の推定値の変化速度ΔＡｅを図８のマップから求め、この空気量の推定値の変化速度ΔＡｅと、空気量の実際値の変化速度ΔＡｒ＝（Ａｒｎ−Ａｒｎ−１）とを比較してエアフローメータの水付着を判断する。
【００５３】
具体的には、例えば、空気量の実際値の変化速度ΔＡｒ＝（Ａｒｎ−Ａｒｎ−１）と、空気量の推定値の変化速度ΔＡｅとの比ＲＡ＝（Ａｒｎ−Ａｒｎ−１）／ΔＡｅを計算し、この比Ｒを、予めＲＯＭに記憶されている所定値、即ち判定閾値ＲＡｘと比較する。判定閾値ＲＡｘは実験等に基づいて定められた値である。ＥＣＵ２１は、比ＲＡが判定閾値ＲＡｘより大きいと判断した場合には水付着ありと判断し、比ＲＡが判定閾値ＲＡｘ以下と判断した場合には水付着なしと判断する。これによれば、基準時ｔ０のタイミングでは比ＲＡ＝（Ａｒ０−Ａｒ−１）／ΔＡｅが判定閾値ＲＡｘを上回り、水付着ありと判断され、例えば基準時ｔ０より１回前のタイミングでは比ＲＡ＝（Ａ−１−Ａ−２）／ΔＡｅが判定閾値ＲＡｘ以下となり、水付着なしと判断される。
【００５４】
或いは、空気量の実際値の変化速度ΔＡｒ＝（Ａｒｎ−Ａｒｎ−１）と、空気量の推定値の変化速度ΔＡｅの差の絶対値ＲＡ‘＝｜ΔＡｒ−ΔＡｅ｜を所定の判定閾値ＲＡｘ‘と比較して水付着の有無を判断してもよい。即ち、差の絶対値ＲＡ‘が判定閾値ＲＡｘより大きいと判断した場合には水付着ありと判断し、差の絶対値ＲＡ‘が判定閾値ＲＡｘ以下と判断した場合には水付着なしと判断する。
【００５５】
なお、例えば図９に示すマップを用いて、空気量推定値の変化速度ΔＡｅを、スロットル開度の変化速度ΔＴＨと、機関回転速度の変化速度ΔＮＥとに基づいて算出するようにしてもよい。この場合、上記に加え、各処理タイミング毎に、回転センサ２０の出力から機関回転速度ＮＥを検出するステップと、今回の機関回転速度ＮＥｎから所定周期前（例えば１周期前）の機関回転速度ＮＥｎ−１を減じて機関回転速度の変化速度ΔＮＥを求めるステップと、その機関回転速度の変化速度ΔＮＥとスロットル開度の変化速度ΔＴＨとに基づき、図９のマップを用いて、空気量の推定値の変化速度ΔＡｅを求めるステップとが含まれる。
【００５６】
ところで、近年では、吸気系を物理的にモデル化して吸入空気量を推定するシステムも知られており、このシステムより得られる空気量推定値を利用することも可能である。以下このシステムの一例を述べる。なおこのシステムは特開２００２−１４７２７９号公報に開示されたものと同様である。
【００５７】
図１０には、スロットル開度ＴＨを含む機関回転速度ＮＥ等の各実測値から吸気圧を予測する演算ブロックの一形態を示し、この演算はＥＣＵ２１によって行われる。なお前提として、吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング機構と、キャニスタからの燃料蒸気を吸気通路に導入するパージ系とが、図１に示された構成に含まれるものとする。図１０に示すように、電子スロットルモデル５１からスロットル開度ＴＨ０、機関回転速度ＮＥ、バルブタイミングＶＴがＴＡモデル（スロットル−エアモデル）５２に出力される。ここで、スロットル開度ＴＨ０は、現在から所定時間経過後におけるスロットル開度であり、現在のスロットル開度ＴＨなどに基づいて推定される値である。
【００５８】
また、ＴＡモデル５２には、吸気管モデル５３から出力される吸気管予測圧力Ｐ０が入力される。ＴＡモデル５２は、スロットル開度ＴＨ０、機関回転速度ＮＥ、バルブタイミングＶＴ、吸気管予測圧力Ｐ０に基づいて、スロットル弁を通過する空気流量ＱＡ０を算出する。そして、ＴＡモデル５２から出力される空気流量ＱＡ０は、パージ流量ＱＰと加算されて、吸気管モデル５３に入力される。
【００５９】
吸気管モデル５３には、吸気弁モデル５４が設定されており、流入する空気量（ＱＡ０、ＱＰ）を入力することにより、質量保存則・エネルギー保存則に基づき、現在から所定時間経過後の吸気管予測圧力Ｐ０が算出される。吸気管予測圧力Ｐ０は、吸気弁３の閉弁時における吸気管圧力を予測した圧力である。
【００６０】
一方、ＴＡモデル６２には、スロットル開度ＴＨ、機関回転速度ＮＥ、バルブタイミングＶＴが入力される。ＴＡモデル６２は、上述したＴＡモデル５２と同様な条件で設定されている。
【００６１】
また、ＴＡモデル６２には、吸気管モデル６３から出力される現在の吸気管圧力Ｐ１が入力される。ＴＡモデル６２では、スロットル開度ＴＨ、機関回転速度ＮＥ、バルブタイミングＶＴ、吸気管圧力Ｐ１に基づいて、スロットル弁を通過する現在の空気流量ＱＡ１が算出される。そして、ＴＡモデル６２から出力される空気流量ＱＡ１は、パージ流量ＱＰと加算されて、吸気管モデル６３に入力される。
【００６２】
吸気管モデル６３には、吸気弁モデル６４が設定されており、流入する空気量（ＱＡ１、ＱＰ）を入力することにより、気体の状態方程式（Ｐ・Ｖ＝ｍ・Ｒ・Ｔ）に基づき、現在の吸気管圧力Ｐ１が算出される。なお、吸気管モデル６３は、上述した吸気管モデル５３と同様な条件で設定されている。
【００６３】
ＴＡモデル６２から出力される空気流量ＱＡ１は、ＡＦＭモデル（エアフローメータモデル）７１に入力される。ＡＦＭモデル７１は、現在の空気流量ＱＡ１を入力し、その空気流量ＱＡ１に対しエアフローメータの検出遅れを考慮した空気流量ＱＡ２を出力する。即ち、空気流量ＱＡ２は、空気流量ＱＡ１に対し時間遅れを有する値となる。
【００６４】
そして、空気流量ＱＡ２は、吸気管モデル７３に入力される。吸気管モデル７３には、吸気弁モデル７４が設定されており、流入する空気量（ＱＡ２）を入力することにより、気体の状態方程式（Ｐ・Ｖ＝ｍ・Ｒ・Ｔ）に基づき、時間遅れを含む吸気管圧力Ｐ２が算出される。なお、吸気管モデル７３は、上述した吸気管モデル６３、５３と同様な条件で設定されている。
【００６５】
一方、エアフローメータの出力である空気流量ＱＡが吸気管モデル８３に入力される。吸気管モデル８３には、吸気弁モデル８４が設定されており、流入する空気流量（ＱＡ）の入力により、気体の状態方程式（Ｐ・Ｖ＝ｍ・Ｒ・Ｔ）に基づいて、時間遅れを含んだ吸気管圧力Ｐ３が算出される。なお、吸気管モデル８３は、上述した吸気管モデル７３、６３、５３と同様な条件で設定されている。
【００６６】
吸気管モデル８３から出力される吸気管圧力Ｐ３は、吸気管モデル７３から出力される吸気管圧力Ｐ２と同様に時間遅れを含むものであり、吸気管圧力Ｐ２と同応答なものである。
【００６７】
そして、吸気管モデル８３から出力される吸気管圧力Ｐ３に対し、吸気管モデル５３から出力される吸気管圧力Ｐ０が加算され、吸気管モデル７３から出力される吸気管圧力Ｐ２が減算され、予測圧力Ｐが算出される。この予測圧力Ｐは、パージ流量ＱＰを加味した吸気管圧力Ｐ０、Ｐ１により、エアフローメータの出力ＱＡに基づき演算された吸気管圧力Ｐ３と実際の吸気管圧力との差を補正した圧力となっている。
【００６８】
これにおいて、空気量の実際値は空気流量ＱＡから算出可能であり、空気量の推定値はＡＦＭモデル７１の出力である空気流量ＱＡ１から算出可能である。従って、これら空気量の変化速度同士を前記の方法で比較することにより、エアフローメータの水付着を好適に検出することができる。
【００６９】
以上の第３の態様によっても前記同様の作用効果が得られる。なおこの第３の態様も第２の態様と同様に検出分解能が高いという利点がある。
【００７０】
次に、エアフローメータへの水付着が検出された場合、即ちエアフローメータが異常と判断された場合に実行される処理或いは制御について説明する。なお前述したように、付着した水分は比較的短時間で蒸発し、異常は解消されるとみなされるから、以下に述べる処理或いは制御はそのような水分蒸発に要すると推測される所定時間（例えば１秒）のみ行われる。
【００７１】
本実施形態における制御装置の場合、通常、エアフローメータの出力値に基づいて算出される空気量（実際値）の値を用いて、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等の各制御が実行される。しかしながら、エアフローメータに水分が付着して異常な出力値が得られる場合、もはやその値のみに依存して制御を行うことはできない。そこで、このような場合、代用値を設定してこれを用いて制御を行うこととしている。
【００７２】
水付着検出時に実行される処理或いは制御の第１の態様によれば、ＥＣＵ２１は、エアフローメータへの水付着ありと判定したとき、当該異常判定前の正常時のエアフローメータ出力値を用いて制御を実行する。即ち、図４に示すように、ＥＣＵ２１は、基準時ｔ０に水付着ありと判断した場合、ＲＡＭに記憶されているそれより以前のエアフローメータ出力値を用いて制御を行う。この場合、複数周期前の出力値を用いてもよいが、本実施形態では１周期前の直前の出力値、即ちＶ−１を用いて制御を行う。これは、その直前の値が現在の値に最も近いからである。基準時ｔ０以降のタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３・・・においても、異常判定直前の出力値Ｖ−１が用いられる。この出力値Ｖ−１は必ずしも各タイミングにおける空気量を正確に反映した値ではないが、それでもタイミング的に最も近い値であり、信頼性の高い値である。従ってこのような代用値を用いることでより現状に適した制御が可能となる。
【００７３】
次に、第２の態様について説明する。第２の態様によれば、ＥＣＵ２１は、エアフローメータへの水付着ありと判定したとき、エアフローメータ出力値に対し所定のなまし処理を実行し、これにより得られる値を用いて制御を実行する。即ち、図４に示すように、ＥＣＵ２１は、基準時ｔ０に水付着ありと判断した場合、ＲＡＭに記憶されている現在のエアフローメータ出力値Ｖ０と、１周期前の直前の出力値Ｖ−１とを取得し、なまし後出力ＶＳ０を式：ＶＳ０＝αＶ０＋（１−α）Ｖ−１から算出し、このなまし後出力ＶＳ０を用いて基準時ｔ０の制御を行う。ここでαはなまし係数であり、１未満の所定の値（例えば０．４）が設定されている。ここで、基準時ｔ０のエアフローメータ出力値Ｖ０は異常な値ではあるが、幾分かは正確な空気量情報を含んでいると考えられる。よって、全く無視するのではなく、その影響度を下げるという考え方から、基準時ｔ０のエアフローメータ出力値Ｖ０も含めてなまし後出力ＶＳ０を算出することとしている。
【００７４】
基準時ｔ０以降は、なまし後出力ＶＳｎが式：ＶＳｎ＝αＶｎ＋（１−α）Ｖｎ−１（ｎ＝１，２，３・・・）から算出される。このようななまし処理の結果、図４（ｂ）に示された基準時ｔ０以降のエアフローメータの出力波形はより滑らかとなる。
【００７５】
ところで、通常の制御で既にこのようななまし処理が行われている場合も考えられる。このような場合、ＥＣＵ２１は、エアフローメータへの水付着ありと判定したとき、なまし処理におけるなまし度合いが大きくなるようになまし係数を変更してもよい。具体的には、ＥＣＵ２１は、基準時ｔ０に水付着ありと判断した場合、その基準時ｔ０におけるエアフローメータ出力値Ｖ０の影響度を下げるため、式：ＶＳ０＝αＶ０＋（１−α）Ｖ−１におけるなまし係数αをより低い値に変更する。例えば、α＝０．８であったものをα＝０．４に変更する。以降同様に、なまし係数αとしてはより低い値を用い続ける。以上、この第２の態様によっても、水付着が生じている間の暫定的な処理或いは制御が好適に可能となる。
【００７６】
次に、第３の態様によれば、ＥＣＵ２１は、エアフローメータへの水付着ありと判定したとき、エアフローメータの出力値に対し所定の平均化処理を実行し、これにより得られる値を用いて制御を実行する。即ち、図４に示すように、ＥＣＵ２１は、基準時ｔ０に水付着ありと判断した場合、ＲＡＭに記憶されている現在のエアフローメータ出力値Ｖ０と、１乃至複数周期前までのエアフローメータ出力値、例えば２周期前までのエアフローメータ出力値Ｖ−１、Ｖ−２とを取得し、平均化後出力ＶＭ０を式：ＶＭ０＝Ｖ０＋Ｖ−１＋Ｖ−２／３から算出し、この平均化後出力ＶＭ０を用いて基準時ｔ０の制御を行う。ここで基準時ｔ０のエアフローメータ出力値Ｖ０を用いる理由は前記同様である。ただしこれを用いないようにすることもできる。
【００７７】
ここで第２の態様と同様に、通常の制御で既にこのような平均化処理が行われている場合も考えられる。このような場合、ＥＣＵ２１は、エアフローメータへの水付着ありと判定したとき、平均化処理におけるサンプリング時間を長期化することも可能である。これにより異常値の影響度を下げつつも実際の空気量に近い値を用いて制御が実行可能となる。具体的には、ＥＣＵ２１は、基準時ｔ０に水付着ありと判断した場合、例えば現在ｔ０から２周期前までのサンプリング時間２Δｔをその倍の４Δｔとする。これによりサンプリングデータはＶ０、Ｖ−１、Ｖ−２からＶ０、Ｖ−１、Ｖ−２、Ｖ−３、Ｖ−４へと変更され、平均化後出力ＶＭ０は式：ＶＭ０＝Ｖ０＋Ｖ−１＋Ｖ−２＋Ｖ−３＋Ｖ−４／５から算出されるようになる。基準時ｔ０以降も同様の平均化処理が行われる。以上、この第３の態様によっても、水付着が生じている間の暫定的な処理或いは制御が可能となる。
【００７８】
次に、第３の態様について説明する。この第３の態様は、前記水付着の検出に係る第３の態様の後段で述べたような吸入空気量を推定可能なシステム（図１０）に関連する。この第３の態様によれば、ＥＣＵ２１は、通常、スロットル開度センサ２４によって検出されたスロットル開度に基づいて空気量の推定値を算出する。このときその空気量の推定値と、エアフローメータから得られた空気量の実際値とを関連づけて、或いは双方利用して、制御を行うことができる。その一方で、ＥＣＵ２１は、エアフローメータへの水付着ありと判定したときは、エアフローメータの出力値を使用せず、代わりにその空気量の推定値のみを用いて制御を実行する。即ち、ＥＣＵ２１は、通常、図１０のブロック線図に示されるような演算を実行して空気量等の予測及び推定等を実行しており、基準時ｔ０において水付着ありと判断した場合、それ以降、ＴＡモデル５２の出力であるスロットル弁を通過する空気流量ＱＡ０（推定値）に基づいて空気量を算出し、この空気量に基づいて制御を実行する。
【００７９】
なお、このようなモデル化されたシステムにおける空気流量のデータは、エアフローメータの出力値に基づいて、時間の経過と共に学習可能とすることもできる。このような場合には、学習後のデータに基づいて推定される空気量を用いて制御を行うようにしてもよい。以上、この第３の態様によっても、水付着が生じている間の暫定的な処理或いは制御が好適に可能となる。
【００８０】
ところで、かかる暫定的処理或いは制御の終了、つまり通常制御への復帰に際しては、最も簡単には、タイマ等により計測される基準時ｔ０からの時間が所定時間を越えたら終了又は復帰してもよい。或いは、空気量の実際値と推定値との偏差が所定範囲内に入ったときに終了又は復帰してもよく、これによればより高精度で終了・復帰タイミングを決定可能となる。
【００８１】
なお、前記実施形態ではエアフローメータが熱線式であったが、本発明は熱線式以外のエアフローメータの場合でも広く適用可能である。
【００８２】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の制御装置の概略システムを示す図である。
【図２】エアフローメータの配置部分を示す詳細図である。
【図３】エアフローメータの電気回路図である。
【図４】スロットルバルブの開度変化とエアフローメータ出力値の変化とを示すタイムチャートである。
【図５】別の流量検出素子の構成を示す図である。
【図６】図５の流量検出素子に対する定温度差駆動回路を示す図である。
【図７】図５の流量検出素子により得られる流量と測温抵抗との関係を示す図である。
【図８】空気量の推定値の変化速度を算出するためのマップである。
【図９】空気量の推定値の変化速度を算出するための別のマップである。
【図１０】吸気圧演算のブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  エンジン
２  吸気管
４  スロットルバルブ
７  エアフローメータ
１２  感熱抵抗体
１３  温度補償用抵抗体
２４  スロットル開度センサ
Ｖ  エアフローメータの出力値
ＴＨ  スロットル開度
Ａ  空気量
Ａｒ  空気量の実際値
Ａｅ  空気量の推定値
ΔＡｒ  空気量の実際値の変化速度
ΔＡｅ  空気量の推定値の変化速度
α  なまし係数
Δｔ  処理タイミング間の周期
【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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