(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路と、該吸気通路に設置されたコンプレッサと、前記吸気通路の前記コンプレッサ下流側に設けられたスロットル弁と、前記コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、該バイパス通路に設けられたエアバイパス弁とを備える内燃機関の燃料制御装置において、
前記スロットル弁の下流側で吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、
前記機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記エアバイパス弁の開作動状態を判定する開作動状態判定手段と、
前記エアバイパス弁が開作動状態にあるときは、検出される機関回転数及び吸気圧に基づいて前記機関の吸入空気流量を算出する吸入空気流量算出手段と、
算出された吸入空気流量に応じて前記機関に供給する燃料量を制御する燃料量制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項２】
前記開作動状態判定手段は、前記コンプレッサの下流側で過給圧を検出する過給圧検出手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段とを備え、前記エアバイパス弁が開弁可能な状態にあり、かつ前記過給圧と大気圧との差圧が所定圧以上のとき、前記エアバイパス弁が開作動状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【請求項３】
前記バイパス通路が前記コンプレッサの上流側で前記吸気通路に接続される接続部より上流側で、吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段を備え、前記吸入空気流量算出手段は、前記エアバイパス弁が開作動状態にないときは、前記吸入空気流量検出手段により検出される吸入空気流量に応じて、前記機関の吸入空気流量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料制御装置に関し、特に過給機、過給機のコンプレッサをバイパスするバイパス通路、及びバイパス通路を開閉するエアバイパス弁を備えた内燃機関の燃料制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吸入空気を加圧するコンプレッサ、該コンプレッサをバイパスするバイパス通路、及びバイパス通路を開閉するエアバイパス弁を備えた内燃機関の過給装置が示されている。この装置では、スロットル弁の閉弁時にエアバイパス弁が開弁し、吸気の一部がコンプレッサの上流側に還流される。これにより、コンプレッサの回転負荷が低下して吸入空気流量が増加し、サージングが防止される。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６１０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアバイパス弁が開弁し、コンプレッサを通過した吸気が再びコンプレッサ上流側に還流される状態では、スロットル弁が閉弁作動する時期と、スロットル弁の閉弁作動に対応してエアバイパス弁が開弁する時期との関係によっては、前記バイパス通路が吸気通路に開口する部分より上流側で吸入空気流量センサにより検出される吸入空気流量が脈動する可能性がある。また、吸気が還流されるため、実際に燃焼室内に供給される吸気流量は、吸入空気流量センサ出力とは異なるものとなる。機関に供給する燃料量は、通常は吸入空気流量センサ出力に応じて算出されるが、エアバイパス弁が開弁し、コンプレッサを通過した吸気が再びコンプレッサ上流側に還流される状態では、吸入空気流量センサ出力に応じて燃料供給量を算出すると、燃焼室内の空燃比が所望値からずれて排気特性を悪化させる可能性がある。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、過給機のコンプレッサをバイパスするバイパス通路及びエアバイパス弁を備えた内燃機関の吸入空気流量を精度良く推定し、空燃比を適切に制御して、良好な排気特性を維持することができる内燃機関の燃料制御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】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、吸気通路（２）と、該吸気通路に設置されたコンプレッサ（３）と、前記吸気通路の前記コンプレッサ（３）下流側に設けられたスロットル弁（５）と、前記コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路（９，１０）と、該バイパス通路に設けられたエアバイパス弁（７）とを備える内燃機関の燃料制御装置において、前記スロットル弁の下流側で吸気圧（ＰＢＡ）を検出する吸気圧検出手段（２４）と、前記機関の回転数（ＮＥ）を検出する回転数検出手段（２６）と、前記エアバイパス弁（７）の開作動状態を判定する開作動状態判定手段と、前記エアバイパス弁が開作動状態にあるときは、検出される機関回転数（ＮＥ）及び吸気圧（ＰＢＡ）に基づいて前記機関の吸入空気流量（ＧＡＩＲＣＹＬＮ）を算出する吸入空気流量算出手段と、算出された吸入空気流量（ＧＡＩＲＣＹＬＮ）に応じて前記機関に供給する燃料量（ＴＯＵＴ）を制御する燃料量制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置において、前記開作動状態判定手段は、前記コンプレッサ（３）の下流側で過給圧（Ｐ３ＴＣ）を検出する過給圧検出手段（２３）と、大気圧（ＰＡ）を検出する大気圧検出手段（２９）とを備え、前記エアバイパス弁（７）が開弁可能な状態にあり、かつ前記過給圧（Ｐ３ＴＣ）と大気圧（ＰＡ）との差圧が所定圧（ＰＡＢＶＣＲＣＧ）以上のとき、前記エアバイパス弁（７）が開作動状態にあると判定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の燃料制御装置において、前記バイパス通路（１０）が前記コンプレッサ（３）の上流側で前記吸気通路（２）に接続される接続部より上流側で、吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段（２２）を備え、前記吸入空気流量算出手段は、前記エアバイパス弁が開作動状態にないときは、前記吸入空気流量検出手段（２２）により検出される吸入空気流量（ＶＧＡＩＲＸ）に応じて、前記機関の吸入空気流量（ＧＡＩＲＣＹＬＮ）を算出することを特徴とする。
【０００９】
前記吸入空気流量算出手段は、前記エアバイパス弁（７）が開作動状態にないときは、前記吸気通路（２）の前記コンプレッサ（３）より下流側であって前記スロットル弁（５）より上流側の部分に充填される空気の流量である第１補正空気流量（ＧＡＩＲ３）と、前記吸気通路（２）の前記スロットル弁（５）より下流側の部分に充填される空気の流量である第２補正空気流量（ＧＡＩＲＩＮＶＯ）とを算出し、前記吸入空気流量検出手段（２２）により検出される吸入空気流量（ＶＧＡＩＲＸ）を、前記第１及び第２補正空気流量（ＧＡＩＲ３，ＧＡＩＲＩＮＶＯ）で補正することにより、前記機関の吸入空気流量（ＧＡＩＲＣＹＬＮ）を算出することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、エアバイパス弁の開作動状態では、検出される機関回転数及び吸気圧に基づいて、機関の吸入空気流量が算出され、該算出された吸入空気流量に応じて機関に供給する燃料量が制御される。したがって、エアバイパス弁の開作動状態において、正確な吸入空気流量に応じた量の燃料が機関に供給されるので、燃焼室内の空燃比を適切に制御して良好な排気特性を維持することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、エアバイパス弁が開弁可能な状態となっており、かつ過給圧と大気圧との差圧が所定圧以上であるとき開弁作動状態と判定されるので、バイパス通路を介して空気が確実に還流されている状態において、機関回転数及び吸気圧に基づいて算出される吸入空気流量を用いた制御が行われる。すなわち、検出吸入空気流量が不正確となる状態を正確に検出して、吸気圧に基づく算出吸入空気流量を用いた制御に切り換えることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、エアバイパス弁が開作動状態にないときは、吸入空気流量検出手段により検出される吸入空気流量に応じて、機関の吸入空気流量が算出されるので、検出される吸入空気流量が正確である運転状態では、直接的に検出される吸入空気流量を用いることにより、正確な空燃比制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関の及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下「エンジン」という）１は、例えば４気筒エンジンであり、吸気管２を有する。吸気管２には、上流側から順に、過給機のコンプレッサ３と、インタークーラ４と、スロットル弁５と、燃料噴射弁６とが設けられている。コンプレッサ３は、図示しないタービンにより回転駆動され、吸入空気の加圧を行う。インタークーラ４は、加圧された空気を冷却する。スロットル弁５は、図示しない駆動装置により、エンジン１による駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量に応じて駆動される。燃料噴射弁６は、エンジン１の各気筒に対応して設けられている。燃料噴射弁６は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２１に接続されており、その開弁時間がＥＣＵ２１により制御される。
【００１４】
吸気管２は、インタークーラ４の下流側、かつスロットル弁５の上流側において、バイパス通路９に接続されており、バイパス通路９は、エアバイパス弁７を介してバイパス通路１０に接続されている。バイパス通路１０は、コンプレッサ３の上流側において、吸気管２に接続されている。
【００１５】
エアバイパス弁７は、ダイアフラム７３と、ダイアフラム７３に取り付けられた弁体７２と、ダイヤフラム７３によって画成された圧力室７１と、弁体７２を閉弁方向に付勢するばね７４とを備えている。圧力室７１は、通路１３を介して切換弁８に接続されている。切換弁８には、通路１１を介してスロットル弁５の上流側圧力（以下「過給圧」という）Ｐ３ＴＣが供給され、通路１２を介してスロットル弁５の下流側圧力（以下「吸気圧」という）ＰＢＡが供給される。切換弁８は、ソレノイドを有する電磁弁であり、ソレノイドはＥＣＵ２１に接続されている。切換弁８は、ＥＣＵ２１から供給される駆動制御信号により、過給圧Ｐ３ＴＣまたは吸気圧ＰＢＡのいずれか一方を、エアバイパス弁７の圧力室７１に供給するように切換動作する。以下の説明では、過給圧Ｐ３ＴＣを供給する状態を、「開弁不可状態」といい、吸気圧ＰＢＡを供給する状態を「開弁可能状態」という。
【００１６】
図２は、エアバイパス弁７の動作を説明するための図であり、横軸はゲージ圧Ｐ３ＧＡ（＝過給圧Ｐ３ＴＣ−大気圧ＰＡ）であり、縦軸は過給圧Ｐ３ＴＣと吸気圧ＰＢＡとの差圧ＤＰ３Ｂ（＝Ｐ３ＴＣ−ＰＢＡ）である。圧力室７１に吸気圧ＰＢＡが供給されており、かつ差圧ＤＰ３Ｂが直線Ｌ１に対応する開弁閾値より大きいとき、エアバイパス弁７は開弁する。なお、図２に示す過給圧Ｐ３Ｈは、例えば１０７ｋＰａ（８００ｍｍＨｇ）であり、差圧ＤＰ３Ｂ０は、例えば４３．９ｋＰａ（３３０ｍｍＨｇ）である。圧力室７１に吸気圧ＰＢＡが供給されている状態では、エアバイパス弁７は閉弁状態を維持する。
【００１７】
吸気管２には、バイパス通路１０の接続部より上流側に吸入空気流量センサ２２が設けられており、検出信号ＶＧＡＩＲはＥＣＵ２１に供給される。さらに吸気管２には、過給圧Ｐ３ＴＣを検出する過給圧センサ２３及び吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ２４が設けられている。また、スロットル弁５には、その開度ＴＨＯを検出するスロットル弁開度センサ２５が設けられている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ２１に供給される。
【００１８】
ＥＣＵ２１には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ２６が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ２１に供給される。クランク角度位置センサ２６は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０度毎に）ＴＤＣパルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣパルスより短い一定クランク角周期（例えば３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫパルス」という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬパルス、ＴＤＣパルス及びＣＲＫパルスがＥＣＵ２１に供給される。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御、エンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００１９】
ＥＣＵ２１には、さらにエンジン１の吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ２７、エンジン１により駆動される車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ２８、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ２９、及び図示しない種々のセンサ（例えばエンジン冷却水温センサ、空燃比センサなど）が接続されており、それらのセンサの検出信号がＥＣＵ２１に供給される。
【００２０】
ＥＣＵ２１は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、切換弁８，燃料噴射弁６などに制御信号を供給する出力回路等から構成される。ＥＣＵ２１のＣＰＵは、以下に説明するようにエンジン１の各気筒に吸入される空気流量（以下「気筒吸入空気流量」という）ＧＡＩＲＣＹＬＮを算出するとともに、下記式（１）により燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間）ＴＯＵＴを算出する。
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭ×ＫＣＭＤ×ＫＡＦ×Ｋ１＋Ｋ２          （１）
【００２１】
ＴＩＭは、基本燃料噴射量であり、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮに応じて、空燃比が理論空燃比となるように設定される。
ＫＣＭＤは目標空燃比係数であり、エンジン回転数ＮＥ、吸気圧ＰＢＡ、エンジン冷却水温等のエンジン運転パラメータに応じて設定される。目標空燃比係数ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／Ａに比例し、理論空燃比のとき値１．０をとるので、目標当量比ともいう。
【００２２】
ＫＡＦは、空燃比センサによる検出空燃比から算出される検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに一致するように算出される空燃比補正係数である。
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
【００２３】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、上述したように算出される燃料噴射時間ＴＯＵＴに応じた、燃料噴射弁６を開弁させる駆動信号を、出力回路を介して燃料噴射弁６に供給する。
【００２４】
図３は、上記センサにより検出されるパラメータから、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを算出するための処理で使用される制御用パラメータの算出処理のフローチャートである。この処理は、ＣＲＫパルスの発生に同期して、ＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。
【００２５】
ステップＳ１１では、吸入空気流量センサ２２の出力電圧ＶＧＡＩＲに応じて、図４に示すＶＧＡＩＲＸテーブルを検索し、吸入空気流量ＶＧＡＩＲＸ［ｇ／ｓｅｃ］を算出する。ＶＧＡＩＲＸは、以下「検出吸入空気流量」という。
ステップＳ１２では、検出吸入空気流量ＶＧＡＩＲＸ，過給圧Ｐ３ＴＣ，及び吸気圧ＰＢＡの平均化演算（例えばＣＲＫパルスに同期してサンプリングされた６個のデータの平均値の算出）を行い、なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥ０，なまし過給圧Ｐ３ＴＣＡＶＥ，及びなまし吸気圧ＰＢＡＶＥを算出する。
【００２６】
図５は、エンジン運転の過渡状態を判定する処理のフローチャートである。この処理は、ＴＤＣパルスの発生に同期してＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。
ステップＳ２１では、下記式（２）により吸気圧変化量ＤＰＢＡを算出する。
ＤＰＢＡ＝ＰＢＡ(k)−ＰＢＡ(k-1)                      （２）
ここでｋは、ＴＤＣパルスの発生周期で離散化した制御時刻である。
【００２７】
ステップＳ２２では、下記式（３）により吸気圧変化量の変化量（以下「二次変化量」という）ＤＤＰＢＡを算出する。
ＤＤＰＢＡ＝ＤＰＢＡ(k)−ＤＰＢＡ(k-1)                  （３）
【００２８】
ステップＳ２３では、吸気圧変化量ＤＰＢＡが第１所定変化量ＤＰＢＡＶＥ１（例えば０．９３ｋＰａ（７ｍｍＨｇ））以上であるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であってエンジン１の加速中であるときは、さらに二次変化量ＤＤＰＢＡが、第１所定二次変化量ＤＤＰＢＡＶＥ１（例えば０．１３ｋＰａ（１ｍｍＨｇ））以上であるか否かを判別する（ステップＳ２６）。この答が否定（ＮＯ）であるときは、過渡状態ではないと判定し、過渡判定フラグＦＡＦＭＡＶＥを「１」に設定する（ステップＳ２８）。
【００２９】
ステップＳ２６で、ＤＤＰＢＡ≧ＤＤＰＢＡＶＥ１であるときは、過渡状態と判定し、過渡判定フラグＦＡＦＭＡＶＥを「０」に設定する（ステップＳ２７）。
ステップＳ２３でＤＰＢＡ＜ＤＰＢＡＶＥ１であるときは、吸気圧変化量ＤＰＢＡが、負の値に設定される第２所定変化量ＤＰＢＡＶＥ２（例えば−０．９３ｋＰａ（７ｍｍＨｇ））より小さいか否かを判別する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の答が肯定（ＹＥＳ）であってエンジン１の減速中であるときは、さらに二次変化量ＤＤＰＢＡが負の値に設定される第２所定二次変化量ＤＤＰＢＡＶＥ２（例えば−０．１３ｋＰａ（１ｍｍＨｇ））より小さいか否かを判別する（ステップＳ２５）。ステップＳ２４またはステップＳ２５の答が否定（ＮＯ）であるときは、過渡状態ではないと判定し、前記ステップＳ２８に進む。
【００３０】
ステップＳ２５の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、過渡状態と判定して前記ステップＳ２７に進む。
過渡状態と判定されたときは、平均化演算により算出されるなまし値（ＧＡＩＲＡＶＥ０，Ｐ３ＴＣＡＶＥ，ＰＢＡＶＥ）ではなく、平均化していない検出値（ＶＧＡＩＲＸ，ＰＣＴＣ，ＰＢＡ）が、後述する処理において使用される。
【００３１】
図６は、エアバイパス弁７（バイパス通路９，１０）を介して空気の還流が行われている状態（以下「空気還流状態」という）を判定する処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（例えば１０ミリ秒）毎にＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。この「空気還流状態」が、エアバイパス弁７の「開作動状態」に相当する。
【００３２】
ステップＳ３１では、切換弁フラグＦＡＢＶＳＯＬが「０」であるか否かを判別する。切換弁フラグＦＡＢＶＳＯＬは、後述する図８の処理で切換弁８を開弁可能状態に制御するとき「０」に設定され、開弁不可状態に制御するとき「１」に設定される。
【００３３】
ステップＳ３１の答が否定（ＮＯ）であって切換弁８が開弁不可状態に制御されているときは、空気還流状態となることはないので、還流状態フラグＦＡＢＶＣＲＣを「０」に設定する（ステップＳ３７）。
ステップＳ３１の答が肯定（ＹＥＳ）であって切換弁８が開弁可能状態に制御されているときは、下記式（４）により差圧Ｐ３ＴＣＧ１０ＭＳを算出する（ステップＳ３２）。
Ｐ３ＴＣＧ１０ＭＳ＝Ｐ３ＴＣ−ＰＡ                    （４）
【００３４】
ステップＳ３３では、差圧Ｐ３ＴＣＧ１０ＭＳに応じて図７に示すＰＡＢＶＯＰＸテーブルを検索し、判定圧ＰＡＢＶＯＰＸを算出する。
ステップＳ３４では、過給圧Ｐ３ＴＣから吸気圧ＰＢＡを減算した値が、判定圧ＰＡＢＶＯＰＸより大きいか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、差圧Ｐ３ＴＣＧ１０ＭＳが還流開始圧ＰＡＢＶＣＲＣＧ（例えば１０．７ｋＰａ（８０ｍｍＨｇ））より大きいか否かを判別する（ステップＳ３５）。ステップＳ３４またはＳ３５の答が否定（ＮＯ）であるときは、空気還流状態ではないと判定し、前記ステップＳ３７に進む。
【００３５】
ステップＳ３５でＰ３ＴＣ１０ＭＳ＞ＰＡＢＶＣＲＣＧであるときは、空気還流状態であると判定し、還流状態フラグＦＡＢＶＣＲＣを「１」に設定する（ステップＳ３６）。
【００３６】
図８は、切換弁８の切換制御を行う処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（例えば１０ミリ秒）毎にＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。
ステップＳ４１では、始動モードフラグＦＳＴＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。始動モードフラグＦＳＴＭＯＤは、エンジン１の始動（クランキング）が行われているとき「１」に設定される。ステップＳ４１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ダウンカウントタイマＴＡＢＶを所定時間ＴＭＡＢＶ（例えば０．２秒）に設定してスタートさせる（ステップＳ４２）。
【００３７】
ステップＳ４１で、ＦＳＴＭＯＤ＝０であるときは、体積流量ＱＡＩＲＴＣを算出する（ステップＳ４３）。体積流量ＱＡＩＲＴＣは、検出吸入空気流量ＶＧＡＩＲＸ［ｇ／ｓｅｃ］を体積流量の換算したものである。
ステップＳ４４では、下記式（５）により、流量変化量ＤＱＡＩＲＴＣを算出する。
ＤＱＡＩＲＴＣ＝ＱＡＩＲＴＣ(i)−ＱＡＩＲＴＣ(i-1)    （５）
ここでｉは、本処理の実行周期（１０ミリ秒）で離散化した制御時刻である。
【００３８】
ステップＳ４５では、下記式（６）により、スロットル弁開度変化量ＤＴＨＯＤＬを算出する。
ＤＴＨＯＤＬ＝ＴＨＯ(i)−ＴＨＯ(i-DTHODLY)                  （６）
ここで、ＤＴＨＯＤＬＹは例えば「５」に設定される所定値である。
【００３９】
ステップＳ４６では、体積流量ＱＡＩＲＴＣに応じて図９（ａ）に示すＲＣＭＰＡＸテーブルを検索し、下側圧力比閾値ＲＣＭＰＡＸを算出する。ステップＳ４７では、体積流量ＱＡＩＲＴＣに応じて図９（ａ）に示すＲＣＭＰＯＶＸテーブルを検索し、上側圧力比閾値ＲＣＭＰＯＶＸを算出する。ステップＳ４８では、体積流量ＱＡＩＲＴＣに応じて図９（ｂ）に示すＤＴＨＯＤＡＸテーブルを検索し、開度変化量閾値ＤＴＨＯＤＡＸを算出する。
【００４０】
ステップＳ４９では、切換弁フラグＦＡＢＶＳＯＬが「０」であるか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であって開弁不可状態であるときは、ダウンカウントタイマＴＡＢＶを所定時間ＴＭＡＢＶにセットしてスタートさせる（ステップＳ５０）。次いでアイドルフラグＦＴＨＩＤＬＥが「０」であるか否かを判別する（ステップＳ５１）。アイドルフラグＦＴＨＩＤＬＥは、エンジン１がアイドル状態にあるとき「０」に設定される。
【００４１】
ステップＳ５１の答が否定（ＮＯ）であってアイドル状態でないときは、圧力比ＲＣＯＭＰＴＣが、上側圧力比閾値ＲＣＭＰＯＶＸより大きいか否かを判別する（ステップＳ５２）。圧力比ＲＣＯＭＰＴＣは、大気圧ＰＡに対する過給圧Ｐ３ＴＣの比（Ｐ３ＴＣ／ＰＡ）である。ただし、過給圧センサ２３はインタークーラ４の下流側に配置され、大気圧センサ２９は図示しないエアクリーナの上流側に配置されるので、インタークーラ２４の圧力損ＤＰＬＩ及びエアクリーナの圧力損ＤＰＬＡを用いて下記式により圧力比ＲＣＯＭＰＴＣを算出することにより、より精度を向上させることができる。なお、圧力損ＤＰＬＩ及びＤＰＬＡは、吸入空気流量ＶＧＡＩＲＸに応じて予め設定された圧力損テーブルを参照して算出される。圧力損テーブルは、吸入空気流量ＶＧＡＩＲＸが増加するほど、圧力損が増加するように設定されている。
ＲＣＯＭＰＴＣ＝（Ｐ３ＴＣ＋ＤＰＬＩ）／（ＰＡ−ＤＰＬＡ）
【００４２】
ステップＳ５２の答が否定（ＮＯ）であるときは、スロットル弁開度変化量ＤＴＨＯＤＬが開度変化量閾値ＤＴＨＯＤＡＸより小さいか否かを判別する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３の答が否定（ＮＯ）であってスロットル弁開度ＴＨＯが増加しているときは、ステップＳ５８に進み、切換弁フラグＦＡＢＶＳＯＬを「１」に設定し、切換弁８の開弁不可状態を維持する。
【００４３】
ステップＳ５１〜Ｓ５３の何れかの答が肯定（ＹＥＳ）であるとき、すなわちエンジン１がアイドル状態にあるとき、圧力比ＲＣＯＭＰＴＣが上側圧力比閾値ＲＭＰＯＶＸを越えているとき、またはスロットル弁開度ＴＨＯが減少しているか若しくはほとんど増加していないときは、ステップＳ５９に進み、切換弁フラグＦＡＢＶＳＯＬを「０」に設定し、切換弁８を開弁可能状態に切り換える。
【００４４】
ステップＳ４９でＦＡＢＶＳＯＬ＝０であって、切換弁８が開弁可能状態にあるときは、タイマＴＡＢＶの値が「０」であるか否かを判別する（ステップＳ５４）。この答が否定（ＮＯ）である間は、前記ステップＳ５９に進み、開弁可能状態を維持する。
【００４５】
ステップＳ５４でＴＡＢＶ＝０となると、ステップＳ５５に進み、体積流量ＱＡＩＲＴＣが所定流量ＱＡＢＶＴＨ（例えば２０リットル／秒）より大きいか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、圧力比ＲＣＯＭＰＴＣが下側圧力比閾値ＲＣＭＰＡＸより小さいか否かを判別する（ステップＳ５６）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、流量変化量ＤＱＡＩＲＴＣが所定変化量ＤＱＡＩＲＴＣＡ（例えば５リットル／秒）より大きいか否かを判別する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７の答が肯定（ＹＥＳ）であって、体積流量ＱＡＩＲＴＣが増加しているときは、前記ステップＳ５８に進み、切換弁８を開弁不可状態に切り換える。
【００４６】
ステップＳ５５〜Ｓ５７のいずれかの答が否定（ＮＯ）であるとき、すなわち体積流量ＱＡＩＲＴＣが所定流量ＱＡＢＶＴＨ以下であるとき、圧力比ＲＣＯＭＰＴＣが下側圧力比閾値ＲＣＭＰＡＸ以上であるとき、または流量変化量ＤＱＡＩＲＴＣが所定変化量ＤＱＡＩＲＴＣＡ以下であるときは、前記ステップＳ５９に進み、切換弁８の開弁可能状態を維持する。
【００４７】
図１０は、スロットル弁通過空気流量ＧＡＩＲＴＨ及び吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＴＤＣパルスの発生に同期して、ＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。スロットル弁通過空気流量ＧＡＲＩＴＨは、スロットル弁５を通過する空気の流量であり、吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯは、吸気管２のスロットル弁５の下流側に充填される空気の流量である。
【００４８】
ステップＳ６１では、還流状態フラグＦＡＢＶＣＲＣが「０」であるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であって空気還流状態でないときは、なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥ０に応じて、図１１（ａ）に示すＫＴＡＡＦＭＧＨテーブル、ＫＴＡＡＦＭＧＭテーブル、及びＫＴＡＡＦＭＧＬテーブルを検索し、第１係数値ＫＴＡＡＦＭＧＨ、第２係数値ＫＴＡＡＦＭＧＭ、及び第３係数値ＫＴＡＡＦＭＧＬを算出する（ステップＳ６３）。
【００４９】
ステップＳ６４では、吸気温ＴＡに応じて補間計算を行い、吸気温補正係数ＫＴＡＡＦＭを算出する。例えば、図１１（ａ）（ｂ）に示すようになまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥ０がＧＡ１であるときを例にとると、吸気温ＴＡが第１所定吸気温ＴＡＡＦＭＬ（例えば−３０℃）以下であるときは、吸気温補正係数ＫＴＡＡＦＭを第３係数値ＫＴＡＡＦＭＧＬに設定し、吸気温ＴＡが第１所定吸気温ＴＡＡＦＭＬより高く第２所定吸気温ＴＡＡＦＭＭ（例えば２５℃）以下であるときは、第２係数値ＫＴＡＡＦＭＧＭと、第３係数値ＫＴＡＡＦＭＧＬの補間計算により、吸気温補正係数ＫＴＡＡＦＭを設定し、吸気温ＴＡが第２所定吸気温ＴＡＡＦＭＭより高く第３所定吸気温ＴＡＡＦＭＨ（例えば８０℃）以下であるときは、第２係数値ＫＴＡＡＦＭＧＭと、第１係数値ＫＴＡＡＦＭＧＨの補間計算により、吸気温補正係数ＫＴＡＡＦＭを設定し、吸気温ＴＡが第３所定吸気温ＴＡＡＦＭＨより高いときは、吸気温補正係数ＫＴＡＡＦＭを第１係数値ＫＴＡＡＦＭＧＨに設定する。
【００５０】
ステップＳ６５では、なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥ０に応じて図１１（ｃ）に示すＫＰＡＡＦＭＧテーブルを検索し、高地用の係数値ＫＰＡＡＦＭＧを算出する。ステップＳ６６では、大気圧ＰＡに応じて補間計算を行い、大気圧補正係数ＫＰＡＡＦＭを算出する。すなわち、図１１（ｄ）に示すように、大気圧ＰＡが第１圧力値ＰＡＡＦＭＨ（例えば６０ｋＰａ（４５０ｍｍＨｇ））以下であるときは、大気圧補正係数ＫＰＡＡＦＭを、ステップＳ６５で算出した係数値ＫＰＡＡＦＭＧに設定し、大気圧ＰＡが第１圧力値ＰＡＡＦＭＨより高く、かつ高度０の大気圧に相当する第２圧力値ＰＡＡＦＭＬ以下であるときは、係数値ＫＰＡＡＦＭＧと「１．０」との補間計算により、大気圧補正係数ＫＰＡＡＦＭを設定し、大気圧ＰＡが第２圧力値ＰＡＡＦＭＬより高いときは、大気圧補正係数ＫＰＡＡＦＭを「１．０」に設定する。
【００５１】
ステップＳ６７では、下記式（７）により、なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥ０を補正して、補正なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥを算出する。
ＧＡＩＲＡＶＥ＝ＧＡＩＲＡＶＥ０×ＫＴＡＡＦＭ×ＫＰＡＡＦＭ  （７）
【００５２】
一方ステップＳ６１の答が否定（ＮＯ）であって、空気還流状態であるときは、下記式（８）により、補正なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥを算出する（ステップＳ６２）。
ＧＡＩＲＡＶＥ＝ＧＡＩＲＰＢ×ＮＥ／ＫＣＶ１                （８）
ここで、ＧＡＩＲＰＢは、吸気圧ＰＢＡに応じて図１２の処理で算出される気筒吸入空気流量（以下「ＰＢ吸入空気流量」という）であり、ＫＣＶ１は次元を合わせるための換算係数である。
【００５３】
ステップＳ６８では、下記式（９）に、検出吸入空気流量ＶＧＡＩＲＸ及び補正係数ＫＴＡＡＦＭ，ＫＰＡＡＦＭを適用し、補正吸入空気量ＶＧＡＩＲＸＴを算出する。
ＶＧＡＩＲＸＴ＝ＶＧＡＩＲＸ×ＫＴＡＡＦＭ×ＫＰＡＡＦＭ      （９）
【００５４】
ステップＳ６９では、過渡判定フラグＦＡＦＭＡＶＥが「１」であるか否かを判別する。ＦＡＦＭＡＶＥ＝１であってエンジン運転状態が過渡状態でないときは、補正なまし吸入空気流量ＧＡＩＲＡＶＥを用いて下記式（１０）により、スロットル弁通過空気流量ＧＡＩＲＴＨを算出する（ステップＳ７０）。
ＧＡＩＲＴＨ＝ＧＡＩＲＡＶＥ×ＫＣＶ１／ＮＥ                （１０）
【００５５】
ステップＳ６９で、ＦＡＦＭＡＶＥ＝０であってエンジン運転状態が過渡状態であるときは、補正吸入空気量ＶＧＡＩＲＸＴを用いて下記式（１１）により、スロットル弁通過空気流量ＧＡＩＲＴＨを算出する（ステップＳ７１）。
ＧＡＩＲＴＨ＝ＶＧＡＩＲＸＴ×ＫＣＶ１／ＮＥ                （１１）
【００５６】
ステップＳ７２では、エンジン回転数ＮＥに応じて図１１（ｅ）に示すＫＥＴＣＬＹＸテーブルを検索し、回転数補正係数ＫＥＴＣＬＹＸを算出する。ステップＳ７３では、下記式（１２）に過給圧Ｐ３ＴＣ，回転数補正係数ＫＥＴＣＬＹＸ及び吸気温ＴＡを適用して、流量上限値ＧＣＹＬＬＭＴを算出する。
【数１】
0004574576.tif 000002
ここで、ＶＣＹＬは気筒容積、ＫＣＶ２は次元を合わせるための変換係数である。
【００５７】
ステップＳ７４では、図１２に示すＫＩＮＶＯ算出処理を実行し、修正係数ＫＩＮＶＯを算出する。ステップＳ７５では、図１２の処理で算出される修正吸気圧変化量ＤＰＢＡＩＩＲ、修正係数ＫＩＮＶＯ、及び吸気温ＴＡを下記式（１３）に適用して、吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯを算出する。
【数２】
0004574576.tif 000003
ここで、ＶＩＮＭＡＮＩは、吸気管２のスロットル弁５の下流側の容積である。
【００５８】
図１２及び図１３は、図１０のステップＳ７４で実行されるＫＩＮＶＯ算出処理のフローチャートである。
ステップＳ８１では、下記式（１４）により、なまし吸気圧変化量ＤＰＢＡＶＥを算出する。
ＤＰＢＡＶＥ＝ＰＢＡＶＥ(j)−ＰＢＡＶＥ(j-1)                （１４）
ここでｊは、ＣＲＫパルスの発生周期で離散化した制御時刻である。
【００５９】
ステップＳ８２では、なまし吸気圧変化量ＤＰＢＡＶＥが「０」以上であるか否かを判別する。ステップＳ８２の答が肯定（ＹＥＳ）であって、加速中または定速運転中であるときは、なまし係数ＣＤＰＢＡＩＩＲを加速用の値ＣＤＰＢＡＣＣ（例えば０．３）に設定する（ステップＳ８３）。ステップＳ８２の答が否定（ＮＯ）であって減速中であるときは、なまし係数ＣＤＰＢＡＩＩＲを減速用の値ＣＤＰＢＤＥＣ（例えば０．４）に設定する（ステップＳ８４）。
【００６０】
ステップＳ８５では、なまし係数ＣＤＰＢＡＩＩＲ及びなまし吸気圧変化量ＤＰＢＡＶＥを下記式（１５）に適用し、修正吸気圧変化量ＤＰＢＡＩＩＲを算出する。
ＤＰＢＡＩＩＲ＝ＣＤＰＢＡＩＩＲ×ＤＰＢＡＶＥ
（１−ＣＤＰＢＡＩＩＲ）×ＤＰＢＡＩＩＲ    （１５）
ここで、右辺のＤＰＢＡＩＩＲは、前回算出値である。
【００６１】
ステップＳ８６では、バルブタイミングフラグＦＶＴＥＣが「１」であるか否かを判別する。バルブタイミングフラグＦＶＴＥＣは、エンジンの吸気弁及び排気弁の開閉時期が、エンジンの高速回転運転に適した高速バルブタイミングに設定されているとき「１」に設定され、エンジンの低速回転運転に適した低速バルブタイミングに設定されているとき「０」に設定される。
【００６２】
ステップＳ８６でＦＶＴＥＣ＝１であるときは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気圧ＰＢＡに応じて、ＫＥＴＣＮＥＰＢＨマップを検索し、高速回転用の値ＫＥＴＣＮＥＰＢＨを算出するとともに、修正係数ＫＥＴＣＰＢをその高速回転用の値ＫＥＴＣＮＥＰＢＨに設定する（ステップＳ８７）。またＦＶＴＥＣ＝０であるときは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気圧ＰＢＡに応じて、ＫＥＴＣＮＥＰＢＬマップを検索し、低速回転用の値ＫＥＴＣＮＥＰＢＬを算出するとともに、修正係数ＫＥＴＣＰＢをその低速回転用の値ＫＥＴＣＮＥＰＢＬに設定する（ステップＳ８８）。
【００６３】
ステップＳ８９では、過渡判定フラグＦＡＦＭＡＶＥが「１」であるか否かを判別する。ＦＡＦＭＡＶＥ＝１であってエンジン運転状態が過渡状態でないときは、下記式（１６）により、ＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢを算出し（ステップＳ９０）、ＦＡＦＭＡＶＥ＝０であってエンジン運転状態が過渡状態であるときは、下記式（１７）により、ＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢを算出する（ステップＳ９１）。過渡状態では、なまし吸気圧ＰＢＡＶＥを使用すると、算出精度が低下するため、検出吸気圧ＰＢＡを使用して、ＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢを算出する。
【数３】
0004574576.tif 000004
【００６４】
ステップＳ９２では、修正吸気圧変化量ＤＰＢＡＩＩＲに応じて図１３に示すＫＩＮＶＯＶＮテーブルを検索し、係数値ＫＩＮＶＯＶＮを算出するとともに、修正係数ＫＩＮＶＯをその係数値ＫＩＮＶＯＶＮに設定する。
【００６５】
図１４は、吸気管２のインタークーラ４の下流側でスロットル弁５の上流側の部分に充填される空気の流量（以下「過給空気流量」という）ＧＡＩＲ３を算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＴＤＣパルスの発生に同期してＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。
【００６６】
ステップＳ１１１では、下記式（１９）により、なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥを算出する。
ＤＰ３ＡＶＥ＝Ｐ３ＴＣＡＶＥ(j)−Ｐ３ＴＣＡＶＥ(j-1)        （１９）
【００６７】
ステップＳ１１２では、なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥが「０」以上であるか否かを判別する。ステップＳ１１２の答が肯定（ＹＥＳ）であって過給圧Ｐ３ＴＣが上昇または停滞しているときは、下記式（２０）になまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥを適用して、第１のなまし値ＤＰ３ＡＶＥＲ１を算出する（ステップＳ１１３）。
ＤＰ３ＡＶＥＲ１＝ＣＤＰ３ＡＣＣ×ＤＰ３ＡＶＥ
＋（１−ＣＤＰ３ＡＣＣ）×ＤＰ３ＡＶＥＲ１  （２０）
ここで、ＣＤＰ３ＡＣＣは、０から１の間の値に設定されるなまし係数であり、右辺のＤＰ３ＡＶＥＲ１は前回算出値である。
そして、二次なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥＲを第１のなまし値ＤＰ３ＡＶＥＲ１に設定する（ステップＳ１１４）。その後ステップＳ１１７に進む。
【００６８】
ステップＳ１１２の答が否定（ＮＯ）であって過給圧Ｐ３ＴＣが低下しているときは、下記式（２１）になまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥを適用して、第２のなまし値ＤＰ３ＡＶＥＲ２を算出する（ステップＳ１１５）。
ＤＰ３ＡＶＥＲ２＝ＣＤＰ３ＤＥＣ×ＤＰ３ＡＶＥ
＋（１−ＣＤＰ３ＤＥＣ）×ＤＰ３ＡＶＥＲ２  （２１）
ここで、ＣＤＰ３ＤＥＣは、０から１の間の値で設定されるなまし係数であり、右辺のＤＰ３ＡＶＥＲ２は前回算出値である。
そして、二次なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥＲを第２のなまし値ＤＰ３ＡＶＥＲ２に設定する（ステップＳ１１６）。その後ステップＳ１１７に進む。
【００６９】
ステップＳ１１７では、過渡判定フラグＦＡＦＭＡＶＥが「１」であるか否かを判別する。ＦＡＦＭＡＶＥ＝１であってエンジン運転状態が過渡状態でないときは、ステップＳ１１８に進み、二次なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥＲに応じて図１５（ａ）に示すＫＶ３ＴＣテーブルを検索し、係数値ＫＶ３ＴＣを算出するとともに、修正係数ＫＶ３ＴＣＸを係数値ＫＶ３ＴＣに設定する。その後、ステップＳ１２０に進む。
【００７０】
ステップＳ１１７でＦＡＭＦＡＶＥ＝０であってエンジン運転状態が過渡状態であるときは、なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥに応じて、図１５（ｂ）に示すＫＶ３ＮＴＣテーブルを検索し、係数値ＫＶ３ＮＴＣを算出するとともに、修正係数ＫＶ３ＴＣＸを係数値ＫＶ３ＮＴＣに設定する（ステップＳ１１９）。その後、ステップＳ１２０に進む。
【００７１】
ステップＳ１２０では、二次なまし過給圧変化量ＤＰ３ＡＶＥＲ及び修正係数ＫＶ３ＴＣＸを下記式（２２）に適用し、過給空気流量ＧＡＩＲ３を算出する。
【数４】
0004574576.tif 000005
ここで、Ｖ３ＴＣは、吸気管２のインタークーラ４からスロットル弁５までの部分の容積である。
【００７２】
図１６は、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを算出する処理のフローチャートである。この処理はＴＤＣパルスの発生に同期して、ＥＣＵ２１のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１３１では、還流状態フラグＦＡＢＶＣＲＣが「０」であるか否かを判別する。ＦＡＢＶＣＲＣ＝０であって空気還流状態でないときは、スロットル弁通過空気流量ＧＡＩＲＴＨ、吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯ、及び過給空気流量ＧＡＩＲ３を、下記式（２３）に適用し、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを算出する（ステップＳ１３２）。
ＧＡＩＲＣＹＬＮ＝ＧＡＩＲＴＨ−ＧＡＩＲＩＮＶＯ−ＧＡＩＲ３  （２３）
このように吸入空気流量センサ２２の出力に応じて算出されるスロットル弁通過空気流量ＧＡＩＲＴＨを、吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯ及び過給空気流量ＧＡＩＲ３で補正することにより、正確な気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを得ることができる。
【００７３】
一方、ＦＡＢＶＣＲＣ＝１であって空気還流状態であるときは、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮをＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢに設定する（ステップＳ１３３）。
【００７４】
以上詳述したように、本実施形態では、空気還流状態でないとき、すなわちエアバイパス弁７を介した空気還流が行われていないときは、吸入空気流量センサ２２の出力に応じて算出されるスロットル弁通過空気流量ＧＡＩＲＴＨから、吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯ及び過給空気流量ＧＡＩＲ３を減算することによって、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮが算出される。一方、空気還流状態では、以下に説明するように吸入空気流量センサ出力ＶＧＡＩＲが脈動するために、式（２３）では正確な気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮが得られない。そこで、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを、吸気圧ＰＢＡに応じて式（１６）または（１７）（図１２）により算出されるＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢに設定している。これにより、吸入空気流量センサ出力の脈動の影響を排除してより正確な気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを得ることができる。したがって、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮに応じた量の燃料を供給することにより、燃焼室内の空燃比を適切に制御して良好な排気特性を維持することができる。
【００７５】
図１７は、コンプレッサ３が作動している状態で、スロットル弁５が急激に閉弁されたときに発生する問題点を説明するためのタイムチャートである。同図（ａ）〜（ｆ）は、それぞれスロットル弁開度ＴＨＯ，還流状態フラグＦＡＢＶＣＲＣ，過給圧Ｐ３ＴＣ及び吸気圧ＰＢＡ，吸入空気流量センサ出力ＶＧＡＩＲ，エアバイパス弁７のリフト量（開度）ＬＡＢＶ，並びに検出当量比ＫＡＣＴの推移を示す。
【００７６】
時刻ｔ０において、スロットル弁５が閉弁されると（同図（ａ））、水撃によって吸気管内の空気の流れが遮られるため、吸入空気流量センサ出力ＶＧＡＩＲは急激に低下し、さらに水撃の収束により、遮られていた空気が一気に流れるために急激に増加する（同図（ｄ）、Ａ部）。また、スロットル弁５の閉弁により、切換弁８が開弁可能状態に制御され、エアバイパス弁７のリフト量ＬＡＢＶが徐々に増加する（同図（ｅ））。このリフト量ＬＡＢＶの増加に伴って、エアバイパス弁７を介して還流される空気量が増加し、吸入空気量センサ２２近傍の空気流速が低下し、センサ出力ＶＧＡＩＲが、実際の吸入空気流量より低い値を示す（同図（ｄ），Ｂ部）。その結果、燃焼室内の空燃比がオーバリーンとなる（同図（ｆ），Ｃ部）。その後、還流される空気量が減少するので、空燃比は徐々に理論空燃比に復帰する。
【００７７】
本実施形態では、還流状態フラグＦＡＢＶＣＲＣ（同図（ｂ））が「１」になると、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮは、ＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢに切り換えられる（図１６）。図１７（ｃ）に示すように、吸気圧ＰＢＡは水撃の影響を受けずに滑らかに減少していくので、吸気圧ＰＢＡに基づいて算出されるＰＢ吸入空気流量ＧＡＩＲＰＢは、同様に滑らかに減少していく。したがって、図１７（ｆ）に示すような空燃比のオーバリーン状態が発生することを防止し、良好な排気特性を維持することができる。
【００７８】
本実施形態では、過給圧センサ２３、吸気圧センサ２４、大気圧センサ２９、及び吸入空気流量センサ２２が、それぞれ過給圧検出手段、吸気圧検出手段、大気圧検出手段、及び吸入空気流量検出手段を構成し、クランク角度位置センサ２６が回転数検出手段を構成し、ＥＣＵ２１が吸入空気流量推定手段及び燃料量制御手段を構成する。具体的には、図３，５，６，８，１０，１２，１３，１５，及び１７の処理が吸入空気流量推定手段に相当し、式（１）による燃料噴射時間ＴＯＵＴの演算が燃料量制御手段に相当する。
【００７９】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、通常制御中は、吸入空気流量センサ出力ＶＧＡＩＲに応じて算出される検出吸入空気量ＶＧＡＩＲＸを、吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯ及び過給空気流量ＧＡＩＲ３により補正することにより、気筒吸入空気流量ＧＡＩＲＣＹＬＮを算出しているが、本願発明は、このような吸気管充填空気流量ＧＡＩＲＩＮＶＯ及び過給空気流量ＧＡＩＲ３による補正を行わない制御装置にも適用可能である。
【００８０】
また図８のステップＳ４５では、スロットル弁開度変化量ＤＴＨＯＤＬを算出し、ステップＳ５３の判別に適用しているが、スロットル弁開度変化量ＤＴＨＯＤＬに代えて、スロットル弁開口面積比変化量ＤＲＴＨＯＤＬを用いることにより、より制御精度を向上させることができる。なお、その場合には、ステップＳ５３で適用される閾値ＤＴＨＯＤＡＸは、−５％（一定値）とする。
【００８１】
スロットル弁開口面積比変化量ＤＲＴＨＯＤＬは、下記式により算出される。
ＤＲＴＨＯＤＬ＝ＲＴＨＯ(i)−ＲＴＨＯ(ｉ−ＤＲＴＨＯＤＬＹ)
ここで、ＲＴＨＯは、スロットル弁５の開口面積比であり、スロットル弁開度ＴＨＯに応じて図１８に示すＲＴＨＯテーブルを検索することにより、算出される。またＤＲＴＨＯＤＬＹは例えば「５」に設定される所定値である。
【００８２】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの燃料供給制御にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】エアバイパス弁の作動特性を説明するための図である。
【図３】センサ出力に応じて制御に用いるパラメータを算出する処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図５】エンジン運転状態の過渡状態を判定する処理のフローチャートである。
【図６】エアバイパス弁を介した空気の還流が行われている状態を判定する処理のフローチャートである。
【図７】図６の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図８】エアバイパス弁に供給する圧力を切り換える切換弁の制御を行う処理のフローチャートである。
【図９】図８の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図１０】スロットル弁通過空気流量（ＧＡＩＲＴＨ）及び吸気管充填空気流量（ＧＡＩＲＩＮＶＯ）を算出する処理のフローチャートである。
【図１１】図１０の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図１２】吸気管充填空気流量の算出に使用される修正係数（ＫＩＮＶＯ）を算出する処理のフローチャートである。
【図１３】図１２の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図１４】過給空気流量（ＧＡＩＲ３）を算出する処理のフローチャートである。
【図１５】図１４の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図１６】気筒吸入空気流量（ＧＡＩＲＣＹＬＮ）を算出する処理のフローチャートである。
【図１７】スロットル弁を急激に閉弁したときの問題点を説明するためのタイムチャートである。
【図１８】スロットル弁開度（ＴＨＯ）をスロットル弁の開口面積比（ＲＴＨＯ）に変換するためのテーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  内燃機関
２  吸気管
３  コンプレッサ
５  スロットル弁
６  燃料噴射弁
２１  電子制御ユニット（吸入空気流量算出手段、燃料量制御手段）
２２  吸入空気流量センサ（吸入空気流量検出手段
２３  過給圧センサ（過給圧検出手段）
２４  吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
２６  クランク角度位置センサ（回転数検出手段）
２９  大気圧センサ（大気圧検出手段）
【図１】
0004574576.tif 000006
【図２】
0004574576.tif 000007
【図３】
0004574576.tif 000008
【図４】
0004574576.tif 000009
【図５】
0004574576.tif 000010
【図６】
0004574576.tif 000011
【図７】
0004574576.tif 000012
【図８】
0004574576.tif 000013
【図９】
0004574576.tif 000014
【図１０】
0004574576.tif 000015
【図１１】
0004574576.tif 000016
【図１２】
0004574576.tif 000017
【図１３】
0004574576.tif 000018
【図１４】
0004574576.tif 000019
【図１５】
0004574576.tif 000020
【図１６】
0004574576.tif 000021
【図１７】
0004574576.tif 000022
【図１８】
0004574576.tif 000023