(57)【要約】【課題】燃焼室内の空気が引き伸ばされるだけで吸気ポートから燃焼室へと流入する空気が増えてゆかない事態が生じることがあっても、吸気ポートから燃焼室へと流入する空気の流速や流量を精度よく算出し得る。【解決手段】吸気ポート（４）の燃焼室（５）への開口部にあって燃焼室（５）を開閉する吸気弁（１５）と、この吸気弁（１５）が燃焼室（５）を開いているときに下降して空気を吸気ポート（４）から燃焼室（５）へと吸い込ませるピストン（６）とを備えるエンジンにおいて、吸気弁（１５）前後の２つの圧力に基づいて吸気弁（１５）を通過する空気の瞬時流速または吸気弁（１５）を通過する空気の瞬時流量を算出する算出手段（３１）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートの燃焼室への開口部にあって燃焼室を開閉する吸気弁と、
この吸気弁が燃焼室を開いているときに下降して空気を前記吸気ポートから前記燃焼室へと吸い込ませるピストンと
を備えるエンジンにおいて、
前記吸気弁前後の２つの圧力に基づいて前記吸気弁を通過する空気の瞬時流速または前記吸気弁を通過する空気の瞬時流量を算出する算出手段
を備えることを特徴とするエンジンの空気量算出装置。
【請求項２】
前記吸気弁の前後の２つの圧力は前記吸気ポートの圧力と前記燃焼室内の圧力であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項３】
前記燃焼室内の圧力を、前記ピストンの平均速度、前記吸気弁を通過する瞬時流速、前記燃焼室内のガス質量、前記燃焼室の瞬時容積のいずれかまたはそれらの組み合わせに基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項４】
前記吸気弁を通過する瞬時流速を、前記燃焼室に流入する瞬時空気量と前記吸気弁の瞬時開口面積により算出することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項５】
前記燃焼室内の圧力の算出を所定のタイミング毎に連続して行うことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項６】
前記燃焼室内の圧力の算出は、吸気行程中または前記吸気弁が開いているクランク角区間でのみ行うことを特徴とする請求項５に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項７】
前記燃焼室内の圧力の算出を排気弁が閉じたときから開始することを特徴とする請求項６に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項８】
前記排気弁が閉じたときの前記燃焼室内のガス質量を前記燃焼室内のガス質量の初期値とすることを特徴とする請求項７に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項９】
前記排気弁が閉じたときの前記燃焼室容積を前記燃焼室の瞬時容積の初期値とすることを特徴とする請求項７に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項１０】
前記吸気弁が開いているクランク角区間で前回のタイミングで算出した燃焼室内の圧力を用いて今回のタイミングに前記吸気弁を通過する空気の瞬時流速を算出して記憶することを繰り返し、この繰り返しで記憶した複数の瞬時流速の平均値を吸気弁通過流速とすることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項１１】
前記吸気弁通過流速を用いて前記吸気弁が開いているクランク角区間で前記燃焼室に流入する空気量を算出することを特徴とする請求項１０に記載のエンジンの空気量算出装置。
【請求項１２】
前記吸気弁が開いているクランク角区間で前回のタイミングで算出した燃焼室内の圧力を用いて今回のタイミングに前記吸気弁を通過する空気の瞬時流量を算出して記憶することを繰り返し、この繰り返しで記憶した複数の瞬時流量の平均値を吸気弁通過流量とすることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの空気量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの空気量算出装置、特に吸気ポートから燃焼室へと流入する空気量に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの回転速度、吸入空気量及び吸気弁の開口面積から吸気弁付近の吸気流速を算出するものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２６００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、エンジンは可燃混合気が得られるように所定の空燃比で運転される。空燃比は燃料量と空気量の比であるから燃料量は次式により設定される。
【０００４】
燃料量＝空気量／空燃比
従って所定の空燃比となるようにするには燃焼室内へと流入する空気量を検出するかまたは正確に推定してやる必要がある。上記の特許文献１の技術によれば、算出した吸気弁付近の吸気流速に吸気弁の開口面積を乗算することによって吸気弁を通過する空気流量を算出することができる。
【０００５】
一方、吸気弁の弁リフト量及び作動角を連続的に可変制御する可変吸気弁機構を備えるエンジンではこの可変吸気弁機構によって吸気弁が小リフトで作動されることがある。このときにはピストンの下降で燃焼室内の空気が引き伸ばされるだけで吸気ポートから燃焼室へと流入する空気が増えてゆかない事態が生じる。こうした事態が生じたときには上記特許文献１の技術では吸気ポートから燃焼室へと流入する空気流量を精度よく算出できない。
【０００６】
そこで本発明は、吸気弁が小リフトで作動され、ピストンの下降で燃焼室内の空気が引き伸ばされるだけで吸気ポートから燃焼室へと流入する空気が増えてゆかない事態が生じることがあっても、また可変吸気弁機構を備えているか否かに関係なく、吸気ポートから燃焼室へと流入する空気の流速や流量を精度よく算出し得る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】
【０００７】
本発明は、吸気ポートの燃焼室への開口部にあって燃焼室を開閉する吸気弁と、この吸気弁が燃焼室を開いているときに下降して空気を前記吸気ポートから前記燃焼室へと吸い込ませるピストンとを備えるエンジンにおいて、前記吸気弁前後の２つの圧力に基づいて前記吸気弁を通過する空気の瞬時流速または前記吸気弁を通過する空気の瞬時流量を算出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸気弁前後の２つの圧力に基づいて吸気弁を通過する空気の瞬時流速または瞬時流量を算出するので、吸気弁のリフトが小さいためにピストンの下降で空気が引き伸ばされるだけで燃焼室へと流入する空気が増えてゆかないような事態が生じることがあっても、吸気弁を通過する空気の瞬時流速または瞬時流量を精度よく算出できる。また、吸気絞り弁の上流に吸入空気量を検出するためのセンサを設ける必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。図１はＬ−ジェトロニック方式のガソリン噴射エンジンに適用した本発明の一実施形態のシステムを説明するための概略図である。
【００１０】
吸気絞り弁２３により調量される空気は、吸気コレクタ２に蓄えられた後、吸気マニホールド３を介して各気筒の燃焼室５に導入される。燃料は各気筒の吸気ポート４に配置された燃料噴射弁２１より、所定のタイミングで吸気ポート内に向けて間欠的に噴射供給される。吸気ポート４に噴射された燃料は、空気と混合して混合気を作り、この混合気は吸気弁１５を閉じることで燃焼室５内に閉じこめられ、ピストン６の上昇によって圧縮され、点火プラグ１４により着火されて燃焼する。この燃焼によるガス圧がピストン６を押し下げる仕事を行い、このピストン６の往復運動はクランクシャフト７の回転運動へと変換される。燃焼後のガス（排気）は排気弁１６が開いたとき排気通路８へと排出される。
【００１１】
排気通路８には三元触媒９、１０を備える。三元触媒９、１０は排気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い範囲にあるとき、排気に含まれるＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを同時に効率よく除去できる。このため、エンジンコントローラ３１では運転条件に応じて燃料噴射弁２１からの基本燃料噴射量を定めると共に、三元触媒９の上流に設けたＯ2センサ３５からの信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する。
【００１２】
上記の吸気絞り弁２３はスロットルモータ２４により駆動される。運転者が要求するトルクはアクセルペダル４１の踏み込み量（アクセル開度）に現れるので、エンジンコントローラ３１ではアクセルセンサ４２からの信号に基づいて目標トルクを定め、この目標トルクを実現するための目標空気量を定め、この目標空気量が得られるようにスロットルモータ２４を介して吸気絞り弁２３の開度を制御する。
【００１３】
上記吸気弁１５の弁リフト量を連続的に可変制御する多節リンク状の機構で構成される可変バルブリフト機構（以下、「ＶＥＬ機構」という。）２６と、クランクシャフト７と吸気弁用カムシャフト２５との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気弁１５の開閉タイミングを進遅角する可変バルブタイミング機構（以下「ＶＴＣ機構」という。）２７とを備える。これらの具体的な構成は特開２００３−３８７２号公報により公知であるのでその詳しい説明は省略する。例えばＶＥＬ機構２６とＶＴＣ機構２７の両方に指令値を与えてないときには吸気弁１５の弁リフトは出力要求に応じる特性であり、排気弁１６とほぼ同等の大きな弁リフト量と大きな作動角とを有している。これに対して、ＶＥＬ機構２６に対してのみ指令値を与えると、弁リフトが最大となるクランク角位置を変えずに弁リフト量と作動角とが共に小さくなる。また、ＶＴＣ機構２７に対して指令値を与えていないときには回転位相が最遅角位置にありＶＴＣ機構２７に対してのみ指令値を与えたとき弁リフト量、作動角を変更することなく回転位相、具体的には吸気弁開時期ＩＶＯ（あるいは吸気弁閉時期ＩＶＣ）のみが進角側に移動する。
【００１４】
こうしたＶＥＬ機構２６とＶＴＣ機構２７からなる可変動弁機構の制御方法としては様々考えられるが、例えば吸気弁１５が微小リフトになると、ピストン６の下降で燃焼室５内の空気が引き伸ばされるだけで吸気ポート４から燃焼室５への空気が増えてゆかない事態が生じる。
【００１５】
こうした事態が生じても空燃比を目標空燃比（例えば上記の理論空燃比）へと保つためには、燃焼室５に流入する空気量を正確に知る必要があり、本発明ではこの燃焼室５に流入する空気量を吸気弁１５の上流側圧力である吸気ポート４の圧力Ｐｐと、吸気弁１５の下流側圧力である燃焼室５内の圧力Ｐｃとの２つの圧力に基づいて算出する。
【００１６】
これについて説明すると、燃焼室５へと流入する瞬時空気量Ｕｊは次式により求めることができる。
【００１７】
Ｕj＝Ａｉj×Ｐｐ×［｛κ/(１−κ)｝×｛２／（Ｒ×Ｔｐ｝
×｛（Ｐｃ／Ｐｐ）＾（２／κ）−（Ｐｃ／Ｐｐ）＾（（κ＋１）／κ）｝］
＾（１／２）…(１)
ただし、Ａｉj；吸気弁の瞬時開口面積、
Ｐｐ；吸気ポート４の圧力、
Ｐｃ；燃焼室５内の圧力、
Ｔｐ；吸気ポート４の空気温度、
Ｒ；ガス定数、
κ；比熱比、
（１）式はベルヌイの式をオリフィスの通過を扱う式へと変形したもので、吸気弁１５前後の圧力（ＰｐとＰｃ）が用いられている。（１）式の燃焼室流入瞬時空気量Ｕjが分かると、次式により吸気弁１５を通過する瞬時流速Ｖｉjを求めることができる。
【００１８】
Ｖｉj＝Ｕj／（Ａｉj×ρ）…(２)
ただし、ρ；燃焼室５内の空気密度（ガス密度）、
この場合、（１）式の変数は、Ａｉj、Ｐｐ、Ｐｃ、Ｔｐの４つであり、このうちＡｉjは可変動弁機構の仕様とクランク角とから定まる。吸気ポート４の圧力Ｐｐは吸気コレクタ２に取り付けた圧力センサ３６により、また吸気ポート４の空気温度Ｔｐは吸気ポート４に取り付けた温度センサ３７によりそれぞれ検出すればよい。吸気ポート４の空気温度Ｔｐは簡単には外気温度で代用してもかまわない。
【００１９】
ここで、上記（１）、（２）式において吸気弁１５の瞬時開口面積Ａｉjと吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjとに添字の「ｊ」をつけているのは、吸気ポート４を通過する空気の流速が一定でも吸気弁通過流速Ｖｉは図２の下段に示したように吸気弁開時期ＩＶＯより吸気弁閉時期ＩＶＣまでのクランク角区間で大きく変化するため、吸気弁１５が開いているクランク角区間を所定のクランク角Δθ毎にｎ等分（ｎは２以上の自然数）して各境界のクランク角をθ1、θ2、…、θj、…、θnとし、各境界クランク角（所定のタイミング）における吸気弁通過瞬時流速をＶｉ1、Ｖｉ2、…、Ｖｉj…、Ｖｉnとして区別するためである。「瞬時」は各境界クランク角における値であることを意味させている。
【００２０】
燃焼室５内の圧力Ｐｃは点火プラグ１４の先端に取り付けた圧力センサにより検出してもよいが、ここでは上記の燃焼室流入瞬時空気量Ｕjに基づいて算出（推定）する。これについて説明すると、燃焼室５内のガス質量Ｗｃは燃焼室流入瞬時空気量Ｕjを積算したものであるから次式により算出することができる。
【００２１】
Ｗｃ＝Ｗｃ（前回）＋Ｕj…（３）
ただし、Ｗｃ（前回）；Ｗｃの前回値、
ここで、Ｗｃの初期値としては排気弁１６が閉じたときの燃焼室５内のガス質量を用いる。これは排気弁１６を閉じたときに燃焼室５内のガス質量が確定することに対応するものである。
【００２２】
また、燃焼室５の境界クランク角θjにおける瞬時容積Ｖｃは次式により算出することができる。
【００２３】
Ｖｃ＝Ｖｃ（前回）＋ΔＳＴ×Ａｃ…（４）
ただし、ΔＳＴ      ；平均ピストン速度、
Ａｃ        ；ピストン冠面の面積、
Ｖｃ（前回）；Ｖｃの前回値、
（４）式は上死点からのピストン６の下降により増えてゆく燃焼室５の瞬時容積を求めるものである。
【００２４】
ここで、Ｖｃの初期値としては、上記のＷｃと同様に排気弁１６が閉じたときの燃焼室容積を用いる。
【００２５】
上記の（３）、（４）式より得られる燃焼室５の瞬時容積Ｖｃと燃焼室５内のガス質量Ｗｃとから燃焼室５の境界クランク角θjにおける瞬時圧力Ｐｃを次式により算出することができる。
【００２６】
Ｐｃ＝Ｗｃ／Ｖｃ…（５）
このように（３）〜（５）式によれば燃焼室流入瞬時空気量Ｕjに基づいて燃焼室５の瞬時圧力Ｐｃが求められ、また上記（１）式によれば燃焼室５の瞬時圧力Ｐｃを用いて燃焼室流入瞬時空気量Ｕjが求まる。つまり、ＵjとＰｃとは互いに一方を求めるために他方を用いる関係にあるので、ＵjとＰｃを同じタイミングで求めることはできない。そこで、各境界クランク角θjを算出タイミングとし、離散値的にＵjとＰｃを算出する。例えばｊ＝１のタイミングでは排気弁閉時期ＥＶＣでのＰｃを用いて上記（１）式によりｊ＝１のタイミングにおける燃焼室流入瞬時空気量Ｕj（＝Ｕ1）を算出すると共に、その算出したＵjを用いて（３）〜（５）式により燃焼室５の瞬時圧力Ｐｃを算出する。このｊ＝１のタイミングにおけるＰｃは保存しておき、ｊ＝２のタイミングでこの保存してあるＰｃを用いてｊ＝２のタイミングにおけるＵj（＝Ｕ2）を算出すると共に、その算出したＵjを用いてＰｃを算出する。このｊ＝２のタイミングで求めたＰｃは保存しておき、ｊ＝３のタイミングでこの保存してあるＰｃを用いてｊ＝３のタイミングにおけるＵj（＝Ｕ3）を算出すると共に、その算出したＵjを用いてＰｃを算出する。このようにして、前回のタイミングで求めたＰｃを用いて今回のタイミングでのＵjを算出する。
【００２７】
Ｕjが求まったタイミングで（２）式により吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjを求めこれを記憶しておくことを、ｊ＝１からｊ＝ｎ−１まで繰り返すと、各境界クランク角における吸気弁通過瞬時流速Ｖｉ1、Ｖｉ2、…、Ｖｉj…、Ｖｉn-1の総てを求めることができる。
【００２８】
そして、複数のこれら吸気弁通過瞬時流速の二乗和の平均値を吸気弁通過流速Ｖｉとして、つまり次式により吸気弁通過流速Ｖｉを算出する。
【００２９】
Ｖｉ＝｛（Ｖｉ1＾２＋Ｖｉ2＾２＋…＋Ｖｉj＾２＋…＋Ｖｉn-1＾２）
／（ｎ−１）｝＾（１／２）…（６）
エンジンコントローラ３１により実行されるこの制御を図３のフローチャートにより詳述する。
【００３０】
図３は処理を時系列的に示したもので、一定時間毎に実行するものではない。図３において、ステップ１ではクランク角センサ（３３、３４）により検出される現在のクランク角θが吸気弁開時期ＩＶＯを経過した（ＩＶＯである場合を含む）であるか否かをみる。現在のクランク角θがＩＶＯを経過していなれければそのまま終了する。
【００３１】
現在のクランク角θがＩＶＯを経過したときにはステップ２に進み現在のクランク角θが、上記の境界クランク角θjと一致するか否かをみる。ここで、θjは具体的には図２に示したθ1、θ2、…、θnのいずれかである。現在のクランク角θがこれら境界クランク角θ1、θ2、…、θnのいずれもでないときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００３２】
現在のクランク角θが境界クランク角θjと一致したときにはステップ３に進み圧力センサ３６により検出される吸気ポート４の圧力Ｐｐ、温度センサ３７により検出される吸気ポート４の空気温度Ｔｐを読み込む。
【００３３】
ステップ４では境界クランク角θjから図２の中段を内容とするテーブルを検索することにより吸気弁１５の瞬時開口面積Ａｉjを算出する。吸気弁１５の瞬時開口面積の特性は可変動弁機構を備えないエンジンではエンジンの仕様により、また可変動弁機構を備えるエンジンではその可変動弁機構の仕様により一義的に定まっている。例えば可変動弁機構を備えるエンジンで吸気弁１５の特性が、通常のリフト量及び作動角を有する特性と、これよりリフト量及び作動角が共に小さな特性とに切換えられるとすると、この２つの場合に対応して２種類のテーブルを用意しておきいずれかを選択して用いればよい。
【００３４】
ステップ５では、ステップ３で読み込んだ吸気ポート４の圧力Ｐｐ、吸気ポート４の空気温度Ｔｐ、ステップ４で算出した吸気弁１５の瞬時開口面積Ａｉjのほか、燃焼室５の境界クランク角θjにおける圧力Ｐｃを用いて、燃焼室流入瞬時空気量Ｕj（＝Ｕ1）を上記の（１）式により算出する。
【００３５】
ここで、境界クランク角θ1でＵjの算出に用いるＰｃは排気弁１６が閉じたときの燃焼室５内の圧力である。これは排気弁１６が閉じる直前の排気圧に等しいので、圧力センサ３８により検出される排気弁閉時期ＥＶＣでの排気圧Ｐｅｘｈを用いる。一方、境界クランク角θ2以降は後述するようにステップ８〜１０で（１）式に用いるＰｃを推定する。
【００３６】
ステップ６では吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjを上記の（２）式により算出し、これをステップ７においてメモリに記憶する。
【００３７】
ステップ８〜１０は燃焼室５の境界クランク角θjにおける圧力Ｐｃを演算（推定）する部分である。まずステップ８では燃焼室５内のガス質量Ｗｃを上記の（３）式により算出する。ここで、Ｗｃの初期値は排気弁閉時期ＥＶＣのガス質量で、Ｗｃの初期値としては例えば内部不活性ガス量ＭＲＥＳを用いる。内部不活性ガス量ＭＲＥＳの算出には公知の手法を用いればよい。
【００３８】
ステップ９では燃焼室５の境界クランク角θjにおける瞬時容積Ｖｃを上記の（４）式により算出する。ここで、Ｖｃの初期値は燃焼室５の排気弁閉時期ＥＶＣにおける容積で、これはエンジンの仕様により決まっている。平均ピストン速度ΔＳＴはピストン６が演算周期当たりに進む距離のことである。平均ピストン速度ΔＳＴはエンジン回転速度に比例するので、エンジン回転速度から図４を内容とするテーブルを検索することにより算出すればよい。
【００３９】
ステップ１０では燃焼室５の瞬時容積Ｖｃと燃焼室５内のガス質量Ｗｃとから燃焼室５の境界クランク角θjにおける圧力Ｐｃを上記の（５）式により算出する。
【００４０】
ステップ１１では次の境界クランク角θjとするためθj＝θj＋Δθとすると共に、ｊを１だけ加算する（ｊ＝ｊ＋１）。
【００４１】
ステップ１２では加算後のｊとサンプル総数であるｎを比較する。サンプル総数ｎが多いほど吸気弁通過流速Ｖｉの算出精度は向上するが、そのぶん演算負荷が増大するので、総数ｎは適合により決定する。初めてステップ１１の操作を行ったタイミングではｊはｎより小さいのでステップ２に戻り、現在のクランク角θが、境界クランク角θjと一致するか否かをみる。一致したときにはステップ３〜７の操作を実行して、次の境界クランク角θjにおける燃焼室流入瞬時空気量Ｕj及び吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjを求め、求めた吸気弁通過瞬時流速Ｖjはメモリに記憶する。この場合、今回のステップ５で上記（１）式に用いるＰｃは前回にステップ９０で算出しているＰｃである。また、ステップ８〜１０では次回に必要となる、燃焼室５の境界クランク角θjにおける圧力Ｐｃを算出する。
【００４２】
ステップ１１では再びθj＝θj＋Δθ、ｊ＝ｊ＋１とし、ステップ１２でｊとｎを比較する。このときも、ｊがｎより小さいのでステップ２に戻り、現在のクランク角θが境界クランク角θjと一致すれば、ステップ３〜１２の操作を繰り返す。
【００４３】
このようにしてステップ２〜１２の操作をｎ−１回繰り返し、ステップ１２よりステップ１３に進むときにはメモリにＶｉ1からＶｉn-1の合計ｎ−１個の吸気弁通過瞬時流速が格納されている。ステップ１３ではこれら吸気弁通過瞬時流速Ｖｉ1〜Ｖｉn-1の二乗和を計算し、その和をｎ−１で割った値の平方根を吸気弁通過流速Ｖｉとして、つまり上記の（６）式により吸気弁通過流量Ｖｉを算出する。
【００４４】
ステップ１４ではこの吸気弁通過流量Ｖｉに吸気弁１５の有効開口面積Ａｉを乗算した値をシリンダ空気量Ｑｃとして、つまり次式によりシリンダ空気量Ｑｃ（吸気弁が開いているクランク角区間で燃焼室に流入する空気量）を算出する。
【００４５】
Ｑｃ＝Ｖｉ×Ａｉ…（７）
ただし、Ａｉ；吸気弁１５の有効開口面積、
このようにしてシリンダ空気量Ｑｃを算出できると、目標空燃比を得るための１燃焼サイクル当たりに必要となる燃料噴射量Ｑｆは次式により求めることができる。
【００４６】
Ｑｆ＝Ｑｃ／目標空燃比…（８）
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００４７】
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、吸気弁１５前後の２つの圧力である吸気ポートの圧力Ｐｐと燃焼室５内の圧力Ｐｃとに基づいて吸気弁通過瞬時流速Ｖｉj（吸気弁を通過する空気の流速）を算出するので、吸気弁１５のリフトが小さいためにピストン６の下降で燃焼室５内の空気が引き伸ばされるだけで燃焼室５へと流入する空気が増えていかない事態が生じることがあっても、吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjを精度よく算出することができる。また、吸気絞り弁２３の上流に吸入空気量を検出するためのセンサを設ける必要がない。
【００４８】
本実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、上記（２）式で示したように吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjを、燃焼室流入瞬時空気量Ｕjと吸気弁１５の瞬時開口面積Ａｉjとにより算出するので、簡単な関数（除算）で吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjを知ることができる。
【００４９】
本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、燃焼室５の境界クランク角θjにおける圧力Ｐｃ（燃焼室５内の圧力）の算出を境界クランク角θj毎（所定のタイミング毎）に連続して行うので、境界クランク角θj毎に精度よく燃焼室５内の圧力Ｐｃを算出することができる。
【００５０】
本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、燃焼室５内の圧力Ｐｃの算出は、吸気弁１５が開いているクランク角区間でのみ行うので、燃焼室５内の圧力Ｐｃの算出に伴う演算負荷を低減することができる。
【００５１】
本発明は実施形態に限定されるものでない。例えば、上記（２）式により求めた吸気弁通過瞬時流速Ｖｉjと吸気弁瞬時開口面積Ａｉjとを用いて
Ｑｉj＝Ｖｉj×Ａｉj…（９）
の式により吸気弁通過瞬時流量Ｑｉjを求め（請求項１に記載の発明）、これを境界クランク角θj毎に記憶しておき、記憶してあるＱｉ1、Ｑｉ2、…、Ｑｉj、Ｑｉn-1を用いて次式により吸気弁通過流量Ｑｉを求めるようにしてもかまわない（請求項１２に記載の発明）。
【００５２】
Ｑｉ＝｛（Ｑｉ1＾２＋Ｑｉ2＾２＋…＋Ｑｉj＾２＋…＋Ｑｉn-1＾２）
／（ｎ−１）｝＾（１／２）…（１０）
実施形態では、燃焼室５内の圧力Ｐｃを、ピストン平均速度ΔＳＴ、吸気弁通過瞬時流速Ｖｉj、燃焼室５内のガス質量Ｗｃ、燃焼室５の瞬時容積Ｖｃの総てを用いて算出する場合で説明したが、これらのいずれかまたはそれらの組み合わせに基づいて算出するようにしてもかまわない（請求項３に記載の発明）。
【００５３】
実施形態では、燃焼室５内の圧力Ｐｃの算出を、吸気弁１５が開いているクランク角区間でのみ行う場合で説明したが、燃焼室５内の圧力Ｐｃの算出を吸気行程中でのみ行うようにしてもかまわない（請求項６に記載の発明）。
【００５４】
請求項１に記載の算出手段の各機能は、図３のフローにより果たされている。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動車用エンジンのシステム図。
【図２】吸気弁通過流速の特性図。
【図３】シリンダ空気量の算出を説明するためのフローチャート。
【図４】平均ピストン速度の特性図。
【符号の説明】
【００５６】
５  燃焼室
２１  燃料噴射弁
３１  エンジンコントローラ
３３、３４  クランク角センサ
３６  圧力センサ
３７  温度センサ
３８  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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