(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路を通過する実吸入空気量を測定するエアフロメータと、
前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度及び機関回転速度を含む機関運転状態に応じて算出される基準大気圧での基本吸入空気量に基づいて基準吸入空気量を算出する算出手段と、
前記機関運転状態が吸入空気の逆流が発生する逆流発生運転状態かどうかを判定する判定手段と、
前記基準吸入空気量と前記実吸入空気量とを比較することにより大気圧学習を行う学習手段と、
前記機関運転状態が逆流発生運転状態であると判定されたとき、前記実吸入空気量が前記基準吸入空気量よりも多い時には前記学習手段による大気圧補正値の増加更新を禁止する禁止手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の大気圧学習装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路を通過する実吸入空気量を測定するエアフロメータと、
前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度及び機関回転速度を含む機関運転状態に応じて算出される基準大気圧での基本吸入空気量に基づいて基準吸入空気量を算出する算出手段と、
前記基準吸入空気量と前記実吸入空気量とを比較することにより大気圧学習を行う学習手段と、
を備える内燃機関の大気圧学習装置において、
前記算出手段は、前記基準大気圧で任意の機関運転状態において前記エアフロメータにて測定された実吸入空気量にて設定された空気量データを記憶する記憶手段を備え、前記算出手段はそのときの機関運転状態に基づき前記空気量データを参照して前記基本吸入空気量を算出することを特徴とする内燃機関の大気圧学習装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の大気圧学習装置において、
前記算出手段は、前記基本吸入空気量に基づいて前記機関運転状態の変化を考慮した基準吸入空気量を算出することを特徴とする内燃機関の大気圧学習装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の大気圧学習装置において、
前記学習手段は、前記基準吸入空気量と前記実吸入空気量との差が所定値以上のとき、大気圧学習を行うことを特徴とする内燃機関の大気圧学習装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の大気圧学習装置において、
前記エアフロメータは、前記吸気通路を通過する吸入空気が検出素子から奪う熱量を、前記吸入空気の流量に関する測定信号として出力する熱式エアフロメータであることを特徴とする内燃機関の大気圧学習装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧センサを用いずに、内燃機関の吸入空気量比に基づき大気圧を学習する内燃機関の大気圧学習装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大気圧センサを用いることなく安価な構成で、エンジンの燃料噴射制御（空燃比制御）に用いる大気圧学習補正量を求めるようにしたものが、例えば特公平６−８１９１４号公報にて開示されている。このものは、エンジン回転速度及びスロットル開度を含む機関運転状態に応じて設定された基準大気圧での吸入空気量マップを用いて、その時の機関運転状態に応じた基準大気圧での吸入空気量を求める。そして、この基準大気圧での吸入空気量と、実際にエアフロメータにて測定された吸入空気量とを比較することにより大気圧補正値を求めるようにしている。
【０００３】
ところで、吸気通路内の吸入空気の流れはエンジンの吸気脈動の影響を受け、スロットル開度が大きくなると、エンジンの低回転速度領域で吸気脈動が大きくなって、その影響で吸気通路内で吸入空気の逆流が生じる。このような逆流が生じると、エアフロメータは、原理上、逆流した空気量も測定してしまうため、実際に吸入された空気量に対して過大に空気量を測定してしまう。このため、逆流が発生する機関運転状態では、エアフロメータで測定した吸入空気量に逆流による誤差分が含まれてしまい、正確な大気圧補正値を算出することができない。このような逆流による誤差分を排除するために、大気圧補正値を求める際に、基準大気圧における最大吸入空気量を求め、この最大吸入空気量を上限ガード値として、エアフロメータで測定した実吸入空気量が上限ガード値以下に制限されるようになっている。
【０００４】
また、上記吸入空気量マップは、基本的には基準大気圧においてスロットル開度及びエンジン回転速度の安定状態においてエアフロメータにて測定された実吸入空気量に基づいて設定されている。なお、逆流が発生する機関運転状態では、上記上限ガード値に対して空燃比制御における補正値を考慮した値が設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記公報記載の技術では、実吸入空気量の測定時に機関運転状態が安定しているときには実吸入空気量には吸入空気の遅れの影響はないため、基準吸入空気量と実吸入空気量との差は大気圧差によるものとなる。よって、機関運転状態の安定状態においては基準吸入空気量と実吸入空気量とを比較することにより大気圧学習を精度良く行うことができる。
【０００６】
ところが、スロットル開度が変化したりエンジン回転速度が変化したりする機関運転状態の変化時においては、吸入空気は機関運転状態の変化に対して遅れて変化するため、実吸入空気量には遅れによる影響が含まれる。そのため、そのときの機関運転状態に基づく基準吸入空気量と実吸入空気量との差は大気圧差以外に、吸入空気の遅れによる影響を含んだものとなり、正確な大気圧補正値を算出することができず、誤学習してしまうという問題がある。
【０００７】
また、逆流が発生する機関運転状態において、エアフロメータにて測定された実吸入空気量が大きな値になると、実吸入空気量は上限ガード値に制限される。ところが、逆流が発生する機関運転状態では上記吸入空気量マップを参照した基準吸入空気量には空燃比制御の補正値を考慮した値が設定されているため、制限された実吸入空気量が基準吸入空気量よりも大きな値になる場合がある。この場合には、大気圧補正値を増加する方向に誤学習してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関運転状態の変化時においても大気圧学習を精度良く行うことができる内燃機関の大気圧学習装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、吸入空気の逆流が発生する逆流発生運転状態における大気圧学習の誤学習を防止することができる内燃機関の大気圧学習装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、吸入空気の逆流が発生する逆流発生運転状態においても大気圧学習を精度良く行うことができる内燃機関の大気圧学習装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路を通過する実吸入空気量を測定するエアフロメータと、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度及び機関回転速度を含む機関運転状態に応じて算出される基準大気圧での基本吸入空気量に基づいて基準吸入空気量を算出する算出手段と、前記機関運転状態が吸入空気の逆流が発生する逆流発生運転状態かどうかを判定する判定手段と、前記基準吸入空気量と前記実吸入空気量とを比較することにより大気圧学習を行う学習手段と、前記機関運転状態が逆流発生運転状態であると判定されたとき、前記実吸入空気量が前記基準吸入空気量よりも多い時には前記学習手段による大気圧補正値の増加更新を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、判定手段により逆流発生運転状態であると判定されたとき、禁止手段により大気圧補正値の増加更新が禁止されるので、大気圧学習の誤学習が防止される。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、内燃機関の吸気通路を通過する実吸入空気量を測定するエアフロメータと、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度及び機関回転速度を含む機関運転状態に応じて算出される基準大気圧での基本吸入空気量に基づいて基準吸入空気量を算出する算出手段と、前記基準吸入空気量と前記実吸入空気量とを比較することにより大気圧学習を行う学習手段と、を備える内燃機関の大気圧学習装置において、前記算出手段は、前記基準大気圧で任意の機関運転状態において前記エアフロメータにて測定された実吸入空気量にて設定された空気量データを記憶する記憶手段を備え、前記算出手段はそのときの機関運転状態に基づき前記空気量データを参照して前記基本吸入空気量を算出することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、逆流発生運転状態ではエアフロメータにて測定される実吸入空気量には逆流分が含まれている。基準吸入空気量を算出するための空気量データは、基準大気圧で任意の機関運転状態において測定された実吸入空気量にて設定されているので、逆流発生運転状態では逆流分を含んでいる。従って、機関運転状態が逆流発生運転状態であっても、この基準吸入空気量と実吸入空気量との差は大気圧差によって生じることとなり、基準吸入空気量と実吸入空気量とを比較することにより大気圧学習を精度良く行うことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の内燃機関の大気圧学習装置において、前記算出手段は、前記基本吸入空気量に基づいて前記機関運転状態の変化を考慮した基準吸入空気量を算出することを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、機関運転状態の変化時においては、実吸入空気量は機関運転状態の変化に対して遅れて変化するが、基準吸入空気量は基本吸入空気量に基づいて機関運転状態の変化を考慮して算出されるので、基準吸入空気量は吸入空気の遅れを考慮したものとなる。従って、基準吸入空気量と実吸入空気量とはともに吸入空気の遅れによる影響を含んだものとなり、基準吸入空気量と実吸入空気量との差は大気圧差によるものとなる。よって、基準吸入空気量と実吸入空気量とを比較することにより機関運転状態の変化時においても大気圧学習を精度良く行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の大気圧学習装置において、前記学習手段は、前記基準吸入空気量と前記実吸入空気量との差が所定値以上のとき、大気圧学習を行うことを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、算出された基準吸入空気量と実吸入空気量との差が所定値以上のとき、基準吸入空気量と実吸入空気量とに基づいて大気圧学習が行われるので、大気圧学習の機会が過多となることはなく、大気圧学習の機会を確保しつつ適切な大気圧補正値を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態におけるエンジンシステムの概略構成を示している。エンジン１は、複数のシリンダ２を備えて構成されており、各シリンダ２にそれぞれ設けられたピストン３は、出力軸としてのクランクシャフト１ａにつながり、各シリンダ２の中で上下動可能となっている。各シリンダ２においてピストン３の上側は燃焼室４を構成する。
【００２３】
各燃焼室４のそれぞれに対応して設けられた点火プラグ５は燃焼室４に導入された混合気を点火する。各燃焼室４に対応して設けられた吸気ポート６ａ及び排気ポート７ａのそれぞれは吸気通路６及び排気通路７の一部を構成する。
【００２４】
各燃焼室４に対応して設けられた吸気バルブ８及び排気バルブ９のそれぞれは各ポート６ａ、７ａをそれぞれ開く。これらのバルブ８、９のそれぞれは異なるカムシャフト１０、１１の回転に基づいて作動する。各カムシャフト１０、１１の先端にそれぞれ設けられたタイミングプーリ１２、１３はタイミングベルト１４を介してクランクシャフト１ａにつながる。
【００２５】
エンジン１の運転時には、クランクシャフト１ａの回転力がタイミングベルト１４及び各タイミングプーリ１２、１３を介して各カムシャフト１０、１１に伝達される。各カムシャフト１０、１１が回転することにより、各バルブ８、９が作動する。各バルブ８、９はクランクシャフト１ａの回転に同期して、すなわち各ピストン３の上下動に応じた吸気行程、圧縮行程、爆発・膨張行程及び排気行程に同期して、所定のタイミングで作動可能となっている。
【００２６】
吸気通路６の入口に設けられたエアクリーナ１５は同通路６に取り込まれる外気を清浄化する。各吸気ポート６ａの近傍にそれぞれ設けられたインジェクタ１６は吸気ポート６ａへ向かって燃料を噴射する。
【００２７】
エンジン１の運転時には、外気がエアクリーナ１５を介して吸気通路６に取り込まれる。そして、吸気バルブ８が吸気ポート６ａを開く吸入行程において、その対応する気筒のインジェクタ１６が燃料を噴射することにより、その噴射された燃料と外気との混合気が燃焼室４に吸入される。燃焼室４に吸入された混合気は、点火プラグ５によって点火されることにより、爆発・燃焼する。その結果、ピストン３が作動してクランクシャフト１ａが回転し、エンジン１に出力が得られる。燃焼後の排気ガスは、排気バルブ９が排気ポート７ａを開く排気行程において燃焼室４から導出され、排気通路７を通って外部へ排出される。
【００２８】
吸気通路６に設けられたスロットルバルブ１７は図示しないアクセルペダルの操作に対応して開閉駆動される。このスロットルバルブ１７の開度が調節されることにより、吸入空気が通過する吸気通路６の有効通路面積が調節される。スロットルバルブ１７の下流側に設けられたサージタンク１８は吸入空気の脈動を平滑化する。
【００２９】
エアクリーナ１５の近傍に設けられた吸気温センサ１９は吸気温度ｔｈａを測定し、その測定値に応じた測定信号を出力する。スロットルバルブ１７の近傍に設けられたスロットルセンサ２０は、同スロットルバルブ１７の開度（スロットル開度）ｔａを測定し、その測定値に応じた測定信号を出力する。
【００３０】
また、スロットルバルブ１７の上流に設けられた熱線式エアフロメータ２１は通電により発熱する金属線（熱線）を検出素子として内部に備えている。このエアフロメータ２１は同エアフロメータ２１内を通過する吸入空気が検出素子から奪う熱量に応じた大きさの電圧を、吸気通路６内を通過する実吸入空気量ｅｋｌｓｍに対応する測定信号として出力する。
【００３１】
一方、排気通路７の途中に設けられた触媒コンバータ２２は内蔵された三元触媒２３により排気ガスを浄化する。排気通路７に設けられた酸素センサ２４は排気ガス中の酸素濃度Ｏｘを測定し、その測定値に応じた測定信号を出力する。また、エンジン１に設けられた水温センサ２５は、エンジン１を冷却するための冷却水の温度（冷却水温度）ｔｈｗを測定し、その測定値に応じた測定信号を出力する。
【００３２】
ディストリビュータ２６は、イグナイタ２７から出力される高電圧を、各点火プラグ５を点火作動させるための点火信号として各点火プラグ５へ分配する。各点火プラグ５の作動タイミングは、イグナイタ２７が高電圧を出力するタイミングによって決定される。
【００３３】
ディストリビュータ２６に内蔵されたロータ（図示しない）は、クランクシャフト１ａに同期して回転するカムシャフト１１により回転させられる。ディストリビュータ２６に設けられた回転速度センサ２８は、エンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ｎｅをロータの回転に基づいて測定し、その測定値をパルス信号として出力する。ディストリビュータ２６に設けられた気筒判別センサ２９はクランク角度（°ＣＡ）の基準位置をロータの回転に応じて所定の割合で測定し、その測定値を同じくパルス信号として出力する。この実施形態において、エンジン１の一連の４行程に対してクランクシャフト１ａは２回転する。クランクシャフト１ａが２回転する間に、回転速度センサ２８は３０°ＣＡ毎に１パルスの信号を出力する。気筒判別センサ２９は３６０°ＣＡ毎に１パルスの信号を出力する。
【００３４】
また、本実施形態の装置において、カムシャフト１０の先端には、タイミングプーリ１２と一体に、周知のバルブタイミング制御機構３０が設けられている。バルブタイミング制御機構３０の作動にあたっては、オイルパン３１に備蓄されているエンジン１の潤滑油を、オイルポンプ３２で汲み上げて機構３０内に供給するとともに、その油圧をオイルコントロールバルブ３３によって調節する。オイルコントロールバルブ３３は、電子制御装置４０からの指令信号に基づいて開閉制御される。
【００３５】
バルブタイミング制御機構３０は、その外郭がタイミングプーリ１２と一体に形成されている一方、その内部にはカムシャフト１０と一体に形成された内部回転体（図示略）を備えている。バルブタイミング制御機構３０は同機構３０内に供給される油圧の作用で、外部回転体としての外郭と内部回転体とが相対回動することにより、カムシャフト１０とタイミングプーリ１２とが相対回動するように構成されている。こうしたカムシャフト１０及びタイミングプーリ１２間の相対回動により、結果として吸気バルブ８のバルブタイミング（制御進角値）ｖｔが変更される。
【００３６】
一方、こうして変更される吸気バルブ８のバルブタイミングｖｔは、カムセンサ３４を通じて検出される。すなわち、カムシャフト１０に設けられたカムセンサ３４は、カムシャフト１０の回転にかかる実際のカム角度（回転位相）を測定し、その測定値に応じた信号を出力する。
【００３７】
同図１に示したシステムにおいて、このカムセンサ３４をはじめ、上記吸気温センサ１９、スロットルセンサ２０、エアフロメータ２１、酸素センサ２４、水温センサ２５、回転速度センサ２８、及び気筒判別センサ２９の各センサ出力は、電子制御装置４０に入力される。
【００３８】
電子制御装置４０はマイクロコンピュータシステムであり、これら各センサの出力に基づきエンジン１に吸入される吸気量、エンジン回転速度、スロットル開度等の各種機関運転状態を認識（検出）する。そして、電子制御装置４０はこれら各種運転状態に基づいて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気バルブ８のバルブタイミングの可変制御などに加え、本発明に係る大気圧（高度）学習を実行する。電子制御装置４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭは各種制御プログラム及び各種のマップを格納する。各種マップには大気圧学習に際して使用される基準大気圧での吸入空気量マップが含まれる。ＣＰＵは入力信号に基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭはＣＰＵの演算・制御処理過程におけるデータを記憶する。バックアップＲＡＭは、バッテリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供給を受け、イグニションスイッチがオフの状態においても保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格納するために使用される。
【００３９】
以上のようなハードウェア構成を有する内燃機関（エンジン）において実行される電子制御装置４０のエンジン制御処理について、以下に説明する。
燃料噴射制御は、基本的には、エンジンの１回転当たりの吸入空気量（質量）に基づいて、所定の目標空燃比を達成する燃料噴射量すなわちインジェクタ１６による噴射時間を演算する。そして、所定のクランク角に達した時点で燃料を噴射すべく、インジェクタ１６を制御するものである。なお、エンジンの１回転当たりの吸入空気量（質量）は、熱線式エアフロメータ２１により計測される吸入空気流量（質量）と回転速度センサ２８から得られるエンジン回転速度とから算出される。そして、かかる燃料噴射量演算の際には、スロットルセンサ２０、吸気温センサ１９、水温センサ２５等の信号に基づく基本的な補正、酸素センサ２４からの信号に基づく空燃比フィードバック補正、空燃比学習補正等が加えられる。なお、空燃比学習補正は、空燃比フィードバック補正における補正値の中央値が理論空燃比となるようにするものである。
【００４０】
また、点火時期制御は、回転速度センサ２８から得られるエンジン回転速度及びその他のセンサからの信号により、エンジン１の状態を総合的に判定し、最適な点火時期を決定し、イグナイタ２７に点火信号を送るものである。
【００４１】
以上に説明した各種の制御において、高度すなわち大気圧に基づく補正が必要となり、その大気圧補正値を求めるための大気圧学習が実行される。本実施形態の大気圧学習においても、機関運転状態に応じて設定された基準大気圧での吸入空気量マップを用いて、その時の機関運転状態に応じた基準大気圧での基準吸入空気量を求める。そして、この基準大気圧での基準吸入空気量と、実際にエアフロメータ２１にて測定された実吸入空気量とを比較することにより大気圧補正値が求められる。
【００４２】
次に、電子制御装置４０が実行する大気圧学習処理を図２のフローチャートに従って説明する。同図に示されるルーチンは、所定時間毎に周期的に実行される。
【００４３】
同ルーチンに処理が移行すると、電子制御装置４０は先ず、ステップ１００において、エアフロメータ２１の出力する測定信号を読み込み、この測定信号に基づいて、吸気通路６内を通過する実吸入空気量ｅｋｌｓｍを検出する。この実吸入空気量ｅｋｌｓｍは吸入空気の逆流が発生する機関運転状態では逆流分を除去するため、基準大気圧における最大吸入空気量を上限ガード値として、上限ガード値以下に制限されている。なお、この実吸入空気量ｅｋｌｓｍはシリンダ２の行程容積に対する負荷率（百分率）で算出される。
【００４４】
続くステップ１１０においては、エンジン回転速度ｎｅ、及びスロットル開度ｔａを検出するとともに、バルブタイミングｖｔの読み込みを行う。
エンジン回転速度ｎｅ及びスロットル開度ｔａは、上述したように、それぞれ回転速度センサ２８及びスロットルセンサ２０から出力される測定信号に基づいて求められる。
【００４５】
一方、バルブタイミングｖｔは、回転速度センサ２８及びカムセンサ３４から出力される測定信号に基づき、図示しない別途のルーチンを通じて以下のようにして求められている。
【００４６】
すなわち、回転速度センサ２８のパルス信号の出力タイミングはクランク角度に対応し、カムセンサ３４のパルス信号の出力タイミングはカム角度に対応する。従って、両出力タイミングの偏差に基づいて、両角度の位相差、すなわち実際のバルブタイミングｖｔを求める。
【００４７】
ちなみに、電子制御装置４０は、エンジン１のその都度の運転状態に応じて適宜目標となるバルブタイミングを決定し、実際のバルブタイミングｖｔがこの目標バルブタイミングと一致するようにフィードバック制御を常時実行している。このため、電子制御装置４０の制御指令に基づいてバルブタイミング制御機構３０が駆動され、バルブタイミングｖｔは常時変更されている。
【００４８】
続くステップ１２０では、先のステップ１１０で求めたエンジン回転速度ｎｅ、スロットル開度ｔａ及びバルブタイミングｖｔに基づき、前記ＲＯＭに記憶されている吸入空気量マップを参照して基本吸入空気量ｅｋｌｔａを算出する。この吸入空気量マップは、エンジン回転速度ｎｅ、スロットル開度ｔａ、及びバルブタイミングｖｔ等の機関運転状態の安定状態で基準大気圧においてエアフロメータ２１にて測定された実吸入空気量ｅｋｌｓｍに基づいて設定されている。この吸入空気量マップにおいて逆流が発生する機関運転状態における基本吸入空気量ｅｋｌｔａは、実吸入空気量ｅｋｌｓｍの上限ガード値に対して空燃比制御における補正値を考慮した値が設定されている。なお、この吸入空気量マップの基本吸入空気量ｅｋｌｔａもシリンダ２の行程容積に対する負荷率（百分率）で設定されている。
【００４９】
次のステップ１３０では先のステップ１２０で算出した基本吸入空気量ｅｋｌｔａに基づいて機関運転状態の変化を考慮した基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔを算出する。これは、図３に示すように、機関運転状態の変化時においては、吸気通路６の吸入空気はその変化に対して遅れて変化し、実吸入空気量ｅｋｌｓｍには遅れによる影響が含まれる。基本吸入空気量ｅｋｌｔａは機関運転状態の安定状態での空気量である。そのため、そのときの機関運転状態に基づいて算出された基本吸入空気量ｅｋｌｔａと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとの差は大気圧差以外に、吸入空気の遅れによる影響を含んだものとなる。これに対して、基本吸入空気量ｅｋｌｔａに基づいて機関運転状態の変化を考慮して算出した基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔは吸入空気の遅れの影響を考慮したものとなる。従って、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとはともに吸入空気の遅れによる影響を含んだものとなり、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとの差はほぼ大気圧差によるものとなる。ちなみに本実施形態において、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔは以下の式（１）にて算出される。
【００５０】
【数１】
ｅｋｌｃｒｔ(i) ＝ｅｋｌｃｒｔ(i-1)
＋｛ｅｋｌｔａ＋ｅｋｌｃｒｔ(i-1) ｝／Δ      …（１）
なお、式（１）におけるΔとしてはエンジン１の吸気性能に応じた適宜の値を設定することができ、例えばΔとして３２，６４等を設定することができる。
【００５１】
ステップ１４０では前記基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔから前記実吸入空気量ｅｋｌｓｍを減算して差分ｔｄｌｋｌｔｎを算出する。
ステップ１５０では、先のステップ１４０で求めた差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％未満かどうかを判定する。αは正数であり、この場合にはα＝４に設定されている。差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％未満であると判定されるとステップ１６０に進み、差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％以上であると判定されるとステップ１８０に進む。
【００５２】
ステップ１６０では前記ステップ１１０で求めたエンジン回転速度ｎｅ、スロットル開度ｔａ、及びバルブタイミングｖｔに基づき、逆流発生運転状態であるかどうかが判定される。このステップ１６０で逆流発生運転状態と判定されると上限ガード値に制限した実吸入空気量ｅｋｌｓｍが基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔよりも大きな値になって大気圧補正値を増加する方向に誤学習する可能性がある。そのため、大気圧学習を行わず、本処理を終了する。また、ステップ１６０で逆流発生運転状態逆でないと判定されるとステップ１７０に進む。
【００５３】
ステップ１７０において現在の大気圧補正値に対して所定値（この場合０．００１）を加算することにより大気圧補正値ｅｋｐａを更新し、本処理を終了する。
【００５４】
また、ステップ１８０では、先のステップ１４０で求めた差分ｔｄｌｋｌｔｎがα％より大きいかどうかを判定する。差分ｔｄｌｋｌｔｎがα％以下であると判定されると大気圧学習を行わず、本処理を終了する。差分ｔｄｌｋｌｔｎがα％より大きいと判定されるとステップ１９０に進む。
【００５５】
ステップ１９０において現在の大気圧補正値から所定値（この場合０．００１）を減算することにより大気圧補正値ｅｋｐａを更新し、本処理を終了する。そして、ステップ１７０にて算出された大気圧補正値ｅｋｐａ又はステップ１９０にて算出された大気圧補正値ｅｋｐａは、バックアップＲＡＭに記憶され、燃料噴射制御量等を補正する数値として利用されることとなる。
【００５６】
以上詳述した本実施形態の大気圧学習装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
・  大気圧学習を行うに際して、機関運転状態に基づいて吸入空気量マップを参照して基準大気圧での基本吸入空気量ｅｋｌｔａが算出される。この基本吸入空気量ｅｋｌｔａに基づいて機関運転状態の変化を考慮した基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔが算出されるため、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔは吸入空気の遅れの影響を考慮したものとなる。従って、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとはともに吸入空気の遅れによる影響を含んだものとなり、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとの差はほぼ大気圧差によるものとなる。よって、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとを比較することにより、機関運転状態の安定状態では勿論のこと、機関運転状態の変化時においても正確な大気圧補正値を算出することができるようになる。
【００５７】
・  大気圧学習を行うに際して、逆流発生運転状態と判定されたとき、実吸入空気量ｅｋｌｓｍが基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔよりも多い時には大気圧補正値の増加更新が禁止されるので、大気圧学習の誤学習を好適に防止することができる。
【００５８】
・  電子制御装置４０は機関運転状態に基づいて算出された基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔと実吸入空気量ｅｋｌｓｍとの差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％未満のとき、又はα％より大きいときに大気圧学習を行うようにしている。そのため、大気圧学習の機会が過多となることはなく、大気圧学習の機会を好適に確保しつつ適切な大気圧補正値を得ることができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図４に従って説明する。
上記第１実施形態においては、内燃機関が逆流発生運転状態のとき、実吸入空気量ｅｋｌｓｍが基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔよりも多いときには、大気圧補正値の増加更新を禁止して誤学習を防止するようにした。このように大気圧補正値の増加更新を禁止すれば大気圧学習の誤学習は防止することはできるものの、大気圧学習の機会が少なくなる。
【００６０】
そこで本実施形態では、実吸入空気量及び基準吸入空気量として吸入空気の逆流分を含むことを許容し、逆流発生運転状態であっても大気圧学習を実行し、大気圧補正値の増加側への更新を行えるようにしている。
【００６１】
本実施形態において、エンジンシステムの構成は第１実施形態と同様である。本実施形態において電子制御装置４０が実行する大気圧学習処理を図４に示すフローチャートに従って説明する。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。
【００６２】
同ルーチンに処理が移行すると、電子制御装置４０は先ず、ステップ２００において、エアフロメータ２１の出力する測定信号を読み込み、この測定信号に基づいて、吸気通路６内を通過する実吸入空気量ｅｋｌｓｍａを検出する。この実吸入空気量ｅｋｌｓｍａは逆流発生運転状態における逆流分を除去しない値である。なお、この実吸入空気量ｅｋｌｓｍａはシリンダ２の行程容積に対する負荷率（百分率）で算出される。
【００６３】
続くステップ２１０においては、上記第１実施形態と同様にしてエンジン回転速度ｎｅ、及びスロットル開度ｔａを検出するとともに、バルブタイミングｖｔの読み込みを行う。
【００６４】
続くステップ２２０では、先のステップ２１０で求めたエンジン回転速度ｎｅ、スロットル開度ｔａ及びバルブタイミングｖｔに基づき、前記ＲＯＭに記憶されている吸入空気量マップを参照して基本吸入空気量ｅｋｌｔａａを算出する。この吸入空気量マップは、エンジン回転速度ｎｅ、スロットル開度ｔａ及びバルブタイミングｖｔ等の機関運転状態の安定状態で基準大気圧においてエアフロメータ２１にて測定された実吸入空気量ｅｋｌｓｍａに基づいて設定されている。この吸入空気量マップにおいて逆流が発生する機関運転状態における基本吸入空気量ｅｋｌｔａａとして実吸入空気量ｅｋｌｓｍａが設定されている。なお、この吸入空気量マップの基本吸入空気量ｅｋｌｔａａもシリンダ２の行程容積に対する負荷率（百分率）で設定されている。
【００６５】
次のステップ２３０では先のステップ２２０で算出した基本吸入空気量ｅｋｌｔａａに基づいて機関運転状態の変化を考慮した基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａを算出する。これは、図３に示すように、機関運転状態の変化時においては、吸気通路６の吸入空気はその変化に対して遅れて変化し、実吸入空気量ｅｋｌｓｍａには遅れによる影響が含まれる。基本吸入空気量ｅｋｌｔａａに基づいて機関運転状態の変化を考慮して算出した基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａは吸入空気の遅れの影響を考慮したものとなる。従って、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａと実吸入空気量ｅｋｌｓｍａとはともに吸入空気の遅れによる影響を含んだものとなり、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａと実吸入空気量ｅｋｌｓｍａとの差はほぼ大気圧差によるものとなる。ちなみに本実施形態において、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａは以下の式（２）にて算出される。
【００６６】
【数２】
ｅｋｌｃｒｔａ(i) ＝ｅｋｌｃｒｔａ(i-1)
＋｛ｅｋｌｔａａ＋ｅｋｌｃｒｔａ(i-1) ｝／Δ…（２）
なお、式（２）におけるΔとしてはエンジン１の吸気性能に応じた適宜の値を設定することができ、例えばΔとして３２，６４等を設定することができる。
【００６７】
ステップ２４０では前記基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａから前記実吸入空気量ｅｋｌｓｍａを減算して差分ｔｄｌｋｌｔｎを算出する。
ステップ２５０では、先のステップ２４０で求めた差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％未満かどうかを判定する。αは正数であり、この場合にはα＝４に設定されている。差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％未満であると判定されるとステップ２６０に進み、差分ｔｄｌｋｌｔｎが−α％以上であると判定されるとステップ２７０に進む。
【００６８】
ステップ２６０において現在の大気圧補正値に対して所定値（この場合０．００１）を加算することにより大気圧補正値ｅｋｐａを更新し、本処理を終了する。
【００６９】
また、ステップ２７０では、先のステップ２４０で求めた差分ｔｄｌｋｌｔｎがα％より大きいかどうかを判定する。差分ｔｄｌｋｌｔｎがα％以下であると判定されると大気圧学習を行わず、本処理を終了する。差分ｔｄｌｋｌｔｎがα％より大きいと判定されるとステップ２８０に進む。
【００７０】
ステップ２８０において現在の大気圧補正値から所定値（この場合０．００１）を減算することにより大気圧補正値ｅｋｐａを更新し、本処理を終了する。そして、ステップ２６０にて算出された大気圧補正値ｅｋｐａ又はステップ２８０にて算出された大気圧補正値ｅｋｐａは、バックアップＲＡＭに記憶され、燃料噴射制御量等を補正する数値として利用されることとなる。
【００７１】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
・  大気圧学習を行うに際して、エアフロメータ２１の実吸入空気量ｅｋｌｓｍａは逆流分を含むことを許容して設定されている。また、機関運転状態に基づいて吸入空気量マップを参照して算出される基準大気圧での基本吸入空気量ｅｋｌｔａａも逆流分を含むことを許容して算出される。従って、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａと実吸入空気量ｅｋｌｓｍａとはともに逆流分を含んだものとなり、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａと実吸入空気量ｅｋｌｓｍａとの差はほぼ大気圧差によるものとなる。よって、基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａと実吸入空気量ｅｋｌｓｍａとを比較することにより、逆流発生運転状態であっても正確な大気圧補正値を算出することができ、大気圧補正値の増加側及び減少側への更新を行うことができる。
【００７２】
・  また、実吸入空気量ｅｋｌｓｍａ及び基準吸入空気量ｅｋｌｃｒｔａ（基本吸入空気量ｅｋｌｔａａ）は逆流分を含むことを許容して設定されている。従って、第１実施形態のステップ１６０のように逆流発生運転状態であるかどうかの判定を行わずに済み、大気圧学習処理を簡略化することができる。
【００７３】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・  上記各実施形態では、大気圧学習を実行するための差分ｔｄｌｋｌｔｎを判定するための所定値αを４としたが、エンジン１の機種に基づく吸気性能に応じてαの値を適宜変更するようにしてもよい。この場合でも上記各実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００７４】
・  第１実施形態において、基本吸入空気量ｅｋｌｔａを基準吸入空気量としてステップ１３０を省略する。そして、続くステップ１４０では基本吸入空気量ｅｋｌｔａから実吸入空気量ｅｋｌｓｍを減算することにより差分ｔｄｌｋｌｔｎを求めるようにしてもよい。この場合には、逆流発生運転状態における大気圧補正値の増加側への誤学習を好適に防止することができる。
【００７５】
・  第２実施形態において、基本吸入空気量ｅｋｌｔａａを基準吸入空気量としてステップ２３０を省略する。そして、続くステップ２４０では基本吸入空気量ｅｋｌｔａａから実吸入空気量ｅｋｌｓｍａを減算することにより差分ｔｄｌｋｌｔｎを求めるようにしてもよい。この場合には、逆流発生運転状態における大気圧補正値の増加側への誤学習を好適に防止することができる。
【００７６】
・  上記各実施形態はガソリンを燃料とするエンジンに実施したが、ＬＰＧを燃料とするエンジンに実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のエンジンを示す断面略図及びブロック図。
【図２】第１実施形態の大気圧学習処理を示すフローチャート。
【図３】基準吸入空気量と実吸入空気量との関係を時間の変化に応じて示す特性図である。
【図４】第２実施形態の大気圧学習処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、６…吸気通路、８…吸気バルブ、９…排気バルブ、１７…スロットルバルブ、２０…スロットルセンサ、２１…エアフロメータ、４０…電子制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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