(57)【要約】【課題】適合工数の増大を抑制しつつ吸気圧および大気圧からポンピングロストルクを算出できるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】補正係数算出処理部Ｍ２１は、大気圧Ｐａを基準大気圧Ｐａ０で除算して補正係数ｅｋｐａを算出する。規格化処理部Ｍ２２は、目標吸気圧Ｐｍ＊を補正係数ｅｋｐａで除算することで、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａを算出する。規格化値算出処理部Ｍ２４は、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと、回転速度ＮＥとに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する。非規格化値算出処理部Ｍ２５は、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０に、補正係数ｅｋｐａを乗算することで、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出する。【選択図】図６
2016160803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のアクチュエータに指令信号を出力して内燃機関の制御量を制御する制御装置において、
内燃機関の吸気通路の圧力である吸気圧を取得する吸気圧取得処理部と、
大気圧を取得する大気圧取得処理部と、
大気圧で規格化された吸気圧である規格化吸気圧を算出する規格化処理部と、
前記規格化吸気圧を入力として、前記内燃機関のポンピングロストルクを算出するポンピングロストルク算出処理部と、を備え、
前記規格化処理部は、前記大気圧取得処理部により取得された大気圧で前記吸気圧取得処理部により取得された吸気圧を除算した値、または該値を独立変数とする１次関数の値を前記規格化吸気圧として算出するものであり、
前記ポンピングロストルク算出処理部は、記憶部、規格化値算出処理部、および非規格化値算出処理部を備え、
前記記憶部は、大気圧で規格化された出力値と、前記規格化吸気圧とを対応付けるデータである関係データを記憶するものであり、
前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧を入力として前記関係データを用いて前記大気圧で規格化された出力値を算出するものであり、
前記大気圧で規格化された出力値は、大気圧で前記ポンピングロストルクを除算した値または該値を独立変数とする１次関数の値である規格化ポンピングロストルク、および大気圧で前記内燃機関の排気通路の圧力である排気圧を除算した値または該値を独立変数とする１次関数の値である規格化排気圧のいずれかであり、
前記非規格化値算出処理部は、前記ポンピングロストルクを、前記規格化ポンピングロストルクおよび前記取得された大気圧を入力として算出するもの、および、前記取得された吸気圧との差圧に基づき前記ポンピングロストルクの算出に利用される前記排気圧を、前記規格化排気圧および前記取得された大気圧を入力として算出するもののいずれかであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記大気圧で規格化された出力値は、前記規格化ポンピングロストルクであり、
前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧を入力として、前記規格化ポンピングロストルクを算出するものであり、
前記非規格化値算出処理部は、前記規格化値算出処理部が算出した規格化ポンピングロストルクおよび前記取得された大気圧を入力として、前記ポンピングロストルクを算出する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構を備え、
前記関係データは、前記規格化吸気圧に加えて前記吸気バルブの開弁時期と前記規格化ポンピングロストルクとを関係づけるものであって且つ、前記開弁時期が遅角側の場合に進角側の場合と比較して前記規格化ポンピングロストルクを大きい値に対応付けており、
前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧に加えて前記開弁時期を入力として前記関係データを用いて前記規格化ポンピングロストルクを算出する請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記規格化値算出処理部は、前記開弁時期のピストン上死点に対する進角量が規定値以上である場合には、前記規定値である場合と同一の前記規格化ポンピングロストルクの値を算出するものであり、
前記規定値は、ゼロ以上の値である請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記関係データは、前記開弁時期のピストン上死点に対する進角量が前記規定値であるものと、前記開弁時期が最遅角となるものとの２つのデータを備え、
前記規格化値算出処理部は、前記開弁時期のピストン上死点に対する進角量が前記規定値よりも小さい場合、前記２つのデータのそれぞれによる前記大気圧で規格化された出力値の補間演算によって前記大気圧で規格化された出力値を算出する請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記大気圧で規格化された出力値は、前記規格化排気圧であり、
前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧を入力として、前記規格化排気圧を算出するものであり、
前記非規格化値算出処理部は、前記規格化値算出処理部により算出された規格化排気圧および前記取得された大気圧を入力として、前記排気圧を算出するものであり、
前記ポンピングロストルク算出処理部は、前記非規格化値算出処理部によって算出された排気圧と前記取得された吸気圧との差圧に基づき、前記ポンピングロストルクを算出する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記関係データは、前記規格化吸気圧に加えて前記内燃機関の回転速度と前記大気圧で規格化された出力値とを関係づけるものであり、
前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧に加えて前記回転速度を入力として前記関係データを用いて前記大気圧で規格化された出力値を算出する請求項１，２，６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記関係データは、前記規格化吸気圧および前記開弁時期に加えて前記内燃機関の回転速度と前記大気圧で規格化された出力値とを関係づけるものであり、
前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧および前記開弁時期に加えて前記回転速度を入力として前記関係データを用いて前記大気圧で規格化された出力値を算出する請求項３〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の要求軸トルクを算出する軸トルク算出処理部と、
前記要求軸トルクに前記内燃機関のフリクショントルクを加算する処理に基づき、前記内燃機関の要求図示トルクを算出する図示トルク算出処理部と、
前記要求図示トルクに前記ポンピングロストルクを加算したものに基づき、前記内燃機関のアクチュエータの操作量を設定する操作量設定処理部とを備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関は、スロットルバルブを備え、
前記操作量設定処理部は、前記要求図示トルクに前記ポンピングロストルクを加算したものと目標空気量とを対応付ける空気量変換データと、前記目標空気量を吸気圧に対応付ける吸気圧変換データとを記憶する記憶部を備え、前記空気量変換データを用いて前記目標空気量を算出した後、前記算出した目標空気量および前記吸気圧変換データを用いて目標吸気圧を算出する処理を実行するものであり、
前記目標空気量は、前記操作量設定処理部が前記スロットルバルブの開口度を設定するために用いる演算パラメータであり、
前記吸気圧取得処理部が前記吸気圧を取得する処理が、前記目標吸気圧を取得する処理である請求項９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、ポンピングロストルクを算出する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、筒内圧センサによって検出される筒内圧の排気行程における積算値と吸気行程における積算値との差に基づき、ポンピングロス（ポンピングロストルク）を推定する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０６４９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、上記装置は、筒内圧センサを備えないものには適用できない。また、吸気行程における筒内圧を吸気圧センサによって検出される吸気圧によって代用し、排気行程における筒内圧を排気通路内の圧力を検出する排気圧センサの検出値によって代用することも考えられるが、その場合、吸気圧センサおよび排気圧センサの双方を必要とする。ここで、発明者は、排気圧は、大気圧および吸気圧に依存することを見出し、大気圧および吸気圧に基づきポンピングロストルクを算出することを試みた。しかし、排気圧に代えて、単に大気圧と吸気圧とを用いてポンピングロストルクを算出する場合、少なくとも大気圧および吸気圧と、排気圧やポンピングロストルクとを対応付けるデータを適合することとなり、適合工数が増大する。
【０００５】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、適合工数の増大を抑制しつつ吸気圧および大気圧からポンピングロストルクを算出できるようにした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】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．内燃機関の制御装置は、内燃機関のアクチュエータに指令信号を出力して内燃機関の制御量を制御する制御装置において、内燃機関の吸気通路の圧力である吸気圧を取得する吸気圧取得処理部と、大気圧を取得する大気圧取得処理部と、大気圧で規格化された吸気圧である規格化吸気圧を算出する規格化処理部と、前記規格化吸気圧を入力として、前記内燃機関のポンピングロストルクを算出するポンピングロストルク算出処理部と、を備え、前記規格化処理部は、前記大気圧取得処理部により取得された大気圧で前記吸気圧取得処理部により取得された吸気圧を除算した値、または該値を独立変数とする１次関数の値を前記規格化吸気圧として算出するものであり、前記ポンピングロストルク算出処理部は、記憶部、規格化値算出処理部、および非規格化値算出処理部を備え、前記記憶部は、大気圧で規格化された出力値と、前記規格化吸気圧とを対応付けるデータである関係データを記憶するものであり、前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧を入力として前記関係データを用いて前記大気圧で規格化された出力値を算出するものであり、前記大気圧で規格化された出力値は、大気圧で前記ポンピングロストルクを除算した値または該値を独立変数とする１次関数の値である規格化ポンピングロストルク、および大気圧で前記内燃機関の排気通路の圧力である排気圧を除算した値または該値を独立変数とする１次関数の値である規格化排気圧のいずれかであり、前記非規格化値算出処理部は、前記ポンピングロストルクを、前記規格化ポンピングロストルクおよび前記取得された大気圧を入力として算出するもの、および、前記取得された吸気圧との差圧に基づき前記ポンピングロストルクの算出に利用される前記排気圧を、前記規格化排気圧および前記取得された大気圧を入力として算出するもののいずれかであることを特徴とする。
【０００７】
発明者は、「（排気圧）−（実際の大気圧）」は、吸気圧のみならず実際の大気圧に依存するものの、海抜が１００ｍ以下の地点において想定される所定の大気圧（基準大気圧）で実際の大気圧を除算した補正係数により「（排気圧）−（実際の大気圧）」および吸気圧のそれぞれを除算した値同士の対応関係は、実際の大気圧に依存しないとみなせることを見出した。これは、吸気圧および実際の大気圧と、「（排気圧）−（実際の大気圧）」とを対応付ける関係データを生成する代わりに、上記吸気圧を補正係数で除算した値と、「（排気圧）−（実際の大気圧）」を補正係数で除算した値とを対応付ける関係データを生成する場合には、適合工数を低減できることを意味する。
【０００８】
ここで、「（排気圧）−（実際の大気圧）」を補正係数で除算した値は、以下の関係式を満たす。
（基準大気圧）・｛（排気圧）−（実際の大気圧）｝／（実際の大気圧）
＝（基準大気圧）・（排気圧）／（実際の大気圧）−（基準大気圧）
上記基準大気圧は、固定値であることから、吸気圧を補正係数で除算した値と、排気圧を補正係数で除算した値との対応関係も、実際の大気圧に依存しないとみなせることとなる。ここで、２つのパラメータＡ，Ｂの対応関係が実際の大気圧に依存しないとみなせる場合、ａ，ｂ，ｃ，ｄを定数（ただし、ａ，ｂは同一でなくてもよいがゼロではない）として、「ａ・Ａ＋ｂ」と「ｃ・Ｂ＋ｄ」とは、Ａ，Ｂの単位を変更したりゼロ点を変更したりしたものに過ぎないため、それらの間の対応関係も実際の大気圧に依存しないとみなせることは明らかである。
【０００９】
すなわち、まず単位について、たとえば、上記吸気圧を補正係数で除算した値と排気圧を補正係数で除算した値との一対の値の対応関係を、一対の値のそれぞれを「Ｍｐａ」で表記した計測結果で見出したのち、一対の値のそれぞれを「ｂａｒ」での表記に代えても、それら対応関係が実際の大気圧に依存しないとみなせることには相違ないと考えられる。しかし、この場合、一対の値自体は、「Ｍｐａ」で表記されていた値に「１０」を乗算したものに変換されている。同様、一対の値のそれぞれを「ａｔｍ」で表記する関係に代えても、それら一対の値の対応関係が実際の大気圧に依存しないとみなせることには相違ないと考えられる。しかし、この場合、一対の値自体は、「Ｍｐａ」で表記されていた値に「９．８６９」を乗算したものに変換されている。以上より、まず、ＡとＢとの対応関係が実際の大気圧に依存しないとみなせる場合、それらに同一の係数ａを乗算したものである「ａ・Ａ」と「ａ・Ｂ」との対応関係についても実際の大気圧に依存しないとみなせることがわかる。さらに、たとえばＢのみを「ＭＰａ」表記から「ａｔｍ」等に変換しても、「ＭＰａ」で表記されたＡとＢとの対応関係が実際の大気圧に依存しないとみなせる場合、「ＭＰａ」表記されたＡと「ａｔｍ」で表記されたＢとの対応関係も実際の大気圧に依存しないとみなせる。このため、上記係数ａ，ｂは同一でなくてもよい。
【００１０】
また、切片ｂ，ｄの変更はゼロ点の変更に対応するのであるが、上記議論において「吸気圧を補正係数で除算した値と排気圧を補正係数で除算した値との対応関係が実際の大気圧に依存しない」ことをいうときにすでにこれを行っている。ちなみに、上記議論では、基準大気圧だけゼロ点を移動させて物理量を定義しているものと等価である。
【００１１】
したがって、「規格化排気圧と、規格化吸気圧とを対応付けるデータ」は、規格化吸気圧から、規格化排気圧を高精度に算出可能なデータとなる。そして、これから算出可能な排気圧と、吸気圧との差圧からポンピングロストルクを算出可能である。
【００１２】
また、「（排気圧）−（吸気圧）」にピストンが上死点から下死点に変位する間にピストンが押しのける容積を乗算したものは、ポンピングロスに相当し、ポンピングロストルクに比例する。したがって、ポンピングロストルクを実際の大気圧で除算した値は、「｛（排気圧）／（実際の大気圧）｝−｛（吸気圧）／（実際の大気圧）｝」に比例する。ここで、上述したように、「（排気圧）／（実際の大気圧）」と「（吸気圧）／（実際の大気圧）」との対応関係は、実際の大気圧に依存しないとみなせることから、ポンピングロストルクを実際の大気圧で除算した値と「（吸気圧）／（実際の大気圧）」との対応関係も実際の大気圧に依存しないとみなせる。したがって、ポンピングロストルクを実際の大気圧で除算した値の単位を変更したりゼロ点を変更したりしたものと「（吸気圧）／（実際の大気圧）」との対応関係も実際の大気圧に依存しないと見なせ、ひいては規格化吸気圧との対応関係が実際の大気圧に依存しないとみなせる。したがって、「規格化ポンピングロストルクと、規格化吸気圧とを対応付けるデータ」は、規格化吸気圧から、規格化ポンピングロストルクを高精度に算出可能なデータとなる。
【００１３】
したがって、上記構成では、適合工数の増大を抑制しつつ吸気圧および大気圧からポンピングロストルクを算出できる。
２．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記大気圧で規格化された出力値は、前記規格化ポンピングロストルクであり、前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧を入力として、前記規格化ポンピングロストルクを算出するものであり、前記非規格化値算出処理部は、前記規格化値算出処理部が算出した規格化ポンピングロストルクおよび前記取得された大気圧を入力として、前記ポンピングロストルクを算出する。
【００１４】
上記構成では、関係データが、規格化ポンピングロストルクと規格化吸気圧とを対応付けるものであるため、規格化排気圧と規格化吸気圧とを対応付けるものと比較すると、排気圧からポンピングロストルクを算出する処理を行わないことに起因して演算負荷を低減できる。
【００１５】
３．上記２記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、吸気バルブのバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構を備え、前記関係データは、前記規格化吸気圧に加えて前記吸気バルブの開弁時期と前記規格化ポンピングロストルクとを関係づけるものであって且つ、前記開弁時期が遅角側の場合に進角側の場合と比較して前記規格化ポンピングロストルクを大きい値に対応付けており、前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧に加えて前記開弁時期を入力として前記関係データを用いて前記規格化ポンピングロストルクを算出する。
【００１６】
吸気バルブの開弁時期が遅角側となると、作動流体がピストンにする仕事を正とする場合、ピストンが下死点に向けて変位する際に吸気がピストンにする仕事が小さくなる。このため、排気行程において作動流体がピストンからされる仕事から吸気行程において作動流体がピストンにする仕事を引いたものとポンピングロストルクとの符号を同一とする場合、吸気バルブの開弁時期が遅角側となると、ポンピングロストルクが大きくなる。上記構成では、この点に鑑み、吸気バルブの開弁時期に応じてポンピングロストルクを算出することで、ポンピングロストルクをより高精度に算出することができる。
【００１７】
４．上記３記載の内燃機関の制御装置において、前記規格化値算出処理部は、前記開弁時期のピストン上死点に対する進角量が規定値以上である場合には、前記規定値である場合と同一の前記規格化ポンピングロストルクの値を算出するものであり、前記規定値は、ゼロ以上の値である。
【００１８】
吸気バルブの開弁時期が上死点または上死点よりもある程度進角側となる場合、それ以上、さらに進角側としてもピストンが下死点に変位を開始したときに吸気がピストンにする仕事量が変化しなくなる。上記構成では、この点に鑑み、吸気バルブの開弁時期のピストン上死点に対する進角量が規定値以上である場合、規定値である場合と同一の規格化ポンピングロストルクの値を算出することとした。
【００１９】
５．上記４記載の内燃機関の制御装置において、前記関係データは、前記開弁時期のピストン上死点に対する進角量が前記規定値であるものと、前記開弁時期が最遅角となるものとの２つのデータを備え、前記規格化値算出処理部は、前記開弁時期のピストン上死点に対する進角量が前記規定値よりも小さい場合、前記２つのデータのそれぞれによる前記大気圧で規格化された出力値の補間演算によって前記大気圧で規格化された出力値を算出する。
【００２０】
開弁時期がＴＤＣよりも遅角側になるほど、作動流体がピストンにする仕事を正とする場合、吸気がピストンにする仕事が小さくなる。このため、排気行程において作動流体がピストンからされる仕事から吸気行程において作動流体がピストンにする仕事を引いたものとポンピングロストルクとの符号を同一とする場合、ポンピングロストルクは、開弁時期がＴＤＣよりも遅角側になるほど単調に増加する。上記構成ではこの点に鑑み、２つのデータのそれぞれによる出力値の補間演算を実行することで、上記進角量が規定値よりも小さい場合の出力値を算出する。このため、データ量の増加を極力抑制しつつも、開弁時期が遅角するにつれて単調に増加するポンピングロストルクを適切に算出することができる。
【００２１】
６．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記大気圧で規格化された出力値は、前記規格化排気圧であり、前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧を入力として、前記規格化排気圧を算出するものであり、前記非規格化値算出処理部は、前記規格化値算出処理部により算出された規格化排気圧および前記取得された大気圧を入力として、前記排気圧を算出するものであり、前記ポンピングロストルク算出処理部は、前記非規格化値算出処理部によって算出された排気圧と前記取得された吸気圧との差圧に基づき、前記ポンピングロストルクを算出する。
【００２２】
ポンピングロスは、吸気行程および排気行程において燃焼室内の気体がピストンにする仕事であり、吸気行程における燃焼室内の圧力を吸気圧で近似し排気行程における燃焼室内の圧力を排気圧で近似するなら、排気圧と吸気圧との差圧にピストンが上死点から下死点まで変位する間に押しのける容積をかけたものとすることができる。一方、ポンピングロストルクは、ポンピングロスと定数倍だけ相違するため、ポンピングロストルクについても、排気圧と吸気圧との差圧に基づき算出可能である。上記構成では、この点に鑑み、非規格化値算出処理部によって算出された排気圧と取得された吸気圧との差圧に基づき、ポンピングロストルクを算出する。
【００２３】
７．上記１，２，６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記関係データは、前記規格化吸気圧に加えて前記内燃機関の回転速度と前記大気圧で規格化された出力値とを関係づけるものであり、前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧に加えて前記回転速度を入力として前記関係データを用いて前記大気圧で規格化された出力値を算出する。
【００２４】
大気圧で規格化された出力値と規格化吸気圧との関係は、回転速度に依存する。上記構成では、この点に鑑み、回転速度を加味して大気圧で規格化された出力値を算出する。
８．上記３〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記関係データは、前記規格化吸気圧および前記開弁時期に加えて前記内燃機関の回転速度と前記大気圧で規格化された出力値とを関係づけるものであり、前記規格化値算出処理部は、前記規格化吸気圧および前記開弁時期に加えて前記回転速度を入力として前記関係データを用いて前記大気圧で規格化された出力値を算出する。
【００２５】
大気圧で規格化された出力値と規格化吸気圧との関係は、回転速度に依存する。上記構成では、この点に鑑み、回転速度を加味して大気圧で規格化された出力値を算出する。
９．上記１〜７のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の要求軸トルクを算出する軸トルク算出処理部と、前記要求軸トルクに前記内燃機関のフリクショントルクを加算する処理に基づき、前記内燃機関の要求図示トルクを算出する図示トルク算出処理部と、前記要求図示トルクに前記ポンピングロストルクを加算したものに基づき、前記内燃機関のアクチュエータの操作量を設定する操作量設定処理部とを備える。
【００２６】
上記構成では、要求図示トルクにポンピングロストルクを加算したものに基づき、内燃機関のアクチュエータの操作量を設定するため、ポンピングロストルクを考慮して操作量を設定することができる。このため、内燃機関の軸トルクを要求軸トルクに高精度に制御することができる。
【００２７】
１０．上記９記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、スロットルバルブを備え、前記操作量設定処理部は、前記要求図示トルクに前記ポンピングロストルクを加算したものと目標空気量とを対応付ける空気量変換データと、前記目標空気量を吸気圧に対応付ける吸気圧変換データとを記憶する記憶部を備え、前記空気量変換データを用いて前記目標空気量を算出した後、前記算出した目標空気量および前記吸気圧変換データを用いて目標吸気圧を算出する処理を実行するものであり、前記目標空気量は、前記操作量設定処理部が前記スロットルバルブの開口度を設定するために用いる演算パラメータであり、前記吸気圧取得処理部が前記吸気圧を取得する処理が、前記目標吸気圧を取得する処理である。
【００２８】
上記構成では、操作量算出処理部がスロットルバルブの操作量（開口度）を設定するに際して利用する目標空気量に応じた目標吸気圧が、吸気圧取得処理部により取得される。そして、規格化処理部により、目標吸気圧が規格化されることで規格化吸気圧が算出される。このため、ポンピングロストルク算出処理部では、操作量算出処理部がスロットルバルブの開口度を設定する処理によって想定される吸気圧に応じたポンピングロストルクを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態にかかる内燃機関の制御装置を含む機関システムの図。
【図２】同実施形態にかかるトルクデマンド制御の一部の処理を示すブロック図。
【図３】ＰＶ線図。
【図４】吸気圧と、「排気圧−大気圧」との関係を示す計測データ。
【図５】吸気圧と、「排気圧−大気圧」とのそれぞれを規格化したもの同士の関係を示す計測データ。
【図６】同実施形態にかかる前処理部およびポンピングロストルク算出処理部の処理を示すブロック図。
【図７】上記実施形態の効果を示す図。
【図８】同実施形態の技術的妥当性を示すＰＶ線図。
【図９】第２の実施形態にかかる前処理部およびポンピングロストルク算出処理部の処理を示すブロック図。
【図１０】同実施形態にかかる規格化値算出処理部の処理手順を示す流れ図。
【図１１】第３の実施形態にかかる前処理部およびポンピングロストルク算出処理部の処理を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１２には、吸気通路１２の流路断面積を調整するスロットルバルブ１４が配置されている。また、スロットルバルブ１４の下流には、燃料噴射弁１６が設けられている。燃料噴射弁１６によって噴射された燃料とスロットルバルブ１４の上流側から吸入された空気との混合気は、吸気バルブ１８の開弁動作に伴って、シリンダ２０およびピストン２２によって区画される燃焼室２４に吸入される。燃焼室２４には、点火プラグ２６が露出している。そして、燃焼室２４に吸入された混合気は、点火プラグ２６による火花放電によって燃焼に供される。そして、燃焼によって生じたエネルギは、ピストン２２の変位を通じて機関出力軸であるクランク軸２８の回転エネルギに変換される。なお、クランク軸２８には、車両の駆動輪が機械的に連結可能とされている。このため、クランク軸２８の動力は、駆動輪に伝達可能とされている。
【００３２】
燃焼室２４において燃焼に供された混合気は、排気バルブ３０の開弁動作によって、排気として排気通路３２に排出される。
上記吸気バルブ１８は、カム軸４０の回転動作に伴って開閉駆動される。吸気バルブ１８用のカム軸４０には、吸気バルブ１８の開閉時期、すなわちバルブタイミングを調整するバルブタイミング可変機構４２が設けられている。そして、クランク軸２８の回転力がタイミングチェーン４４からバルブタイミング可変機構４２に伝達され、バルブタイミング可変機構４２を介してカム軸４０に伝達される。そして、クランク軸２８の回転力がカム軸４０に伝達されると、カム軸４０に一体に設けられているカム４３の回転によって吸気バルブ１８が開閉駆動される。
【００３３】
バルブタイミング可変機構４２は、クランク軸２８の回転角度に対するカム軸４０の相対的な回転角度を変更する機構である。バルブタイミング可変機構４２は、相対的な回転角度を変更することで、バルブのリフト量および作用角を固定しつつバルブタイミングを可変とするものである。
【００３４】
なお、上記吸気通路１２のうちスロットルバルブ１４の上流と排気通路３２とには、過給機５０が設けられている。
ＥＣＵ６０は、内燃機関１０を制御対象とする制御装置である。ＥＣＵ６０は、給電の有無に関わらずデータを保持するメモリである不揮発性メモリ６２を備えている。ＥＣＵ６０は、大気圧センサ７０によって検出される大気圧Ｐａや、クランク角センサ７２によって検出されるクランク軸２８の回転速度ＮＥ、水温センサ７４によって検出される内燃機関１０の冷却水温ＴＨＷ、アクセルセンサ７６によって検出されるアクセルペダルの操作量ＡＣＣＰ等の各種センサの検出値を取り込む。そして、ＥＣＵ６０は、それら検出値に基づき、スロットルバルブ１４や、燃料噴射弁１６、点火プラグ２６、バルブタイミング可変機構４２等の各種アクチュエータに、指令信号ＭＳ１〜ＭＳ４等を出力し、内燃機関１０の制御量（トルク、空燃比等）を制御する。ＥＣＵ６０は、特に、アクセルペダルの操作量ＡＣＣＰに基づき、内燃機関１０に要求される軸トルクである要求軸トルクＴｒｑａ＊を算出し、内燃機関１０の実際の軸トルクが要求軸トルクＴｒｑａ＊となるように、内燃機関１０のトルクを制御するいわゆるトルクデマンド制御を行う。以下、これについて詳述する。
【００３５】
図２に、ＥＣＵ６０が実行するトルクデマンド制御の一部のブロック図を示す。要求軸トルク算出処理部Ｍ１０は、アクセルペダルの操作量ＡＣＣＰに基づき、要求軸トルクＴｒｑａ＊を算出する。算出される要求軸トルクＴｒｑａ＊は、アクセルペダルの操作量ＡＣＣＰに応じて定まる駆動輪のためのトルクと、オルタネータや車載空調装置のコンプレッサ等の補機類のためのトルク（負荷トルク）との和となる。このため、要求軸トルク算出処理部Ｍ１０は、要求軸トルクＴｒｑａ＊の算出に際して、オルタネータやコンプレッサの操作量を加味する。
【００３６】
フリクショントルク算出処理部Ｍ１２は、水温センサ７４によって検出された冷却水温ＴＨＷに基づき、内燃機関１０のピストン２２とシリンダ２０との間のフリクショントルクを算出する。加算処理部Ｍ１３では、要求軸トルクＴｒｑａ＊にフリクショントルクを加算して要求図示トルクＴｒｑｉ＊を算出する。
【００３７】
ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０は、大気圧センサ７０によって検出された大気圧Ｐａと、クランク角センサ７２によって検出された回転速度ＮＥと、後述する目標吸気圧Ｐｍ＊とを入力とする前処理部Ｍ２０ａの出力に基づき、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出する。
【００３８】
加算処理部Ｍ１４は、要求図示トルクＴｒｑｉ＊と、ポンピングロストルクＰｕｍｐとを加算する。なお、以下では、図示トルクとポンピングロストルクとを加算したものを燃焼トルクと称する。このため、加算処理部Ｍ１４は、要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊を算出して出力することとなる。
【００３９】
点火時期設定処理部Ｍ１５は、点火プラグ２６の火花放電の開始タイミングである点火時期を設定する。点火時期設定処理部Ｍ１５は、ノッキングコントロールや触媒暖機制御等、周知の様々な制御によって点火時期を設定する。
【００４０】
嵩上げトルク算出処理部Ｍ１６は、要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊を、点火時期設定処理部Ｍ１５が出力する効率値によって除算することで、要求トルクＴｒｑ＊を算出する。目標空気量設定処理部Ｍ１８は、要求トルクＴｒｑ＊と、回転速度ＮＥと、目標空燃比Ａ／Ｆ＊とを入力として、燃焼室２４に吸入する空気量の目標値である目標空気量ＫＬ０＊を算出する。目標空気量設定処理部Ｍ１８は、エンジントルクの発生効率が最大となる点火時期であるＭＢＴ（Minimum advance for Best Torque）が実際の点火時期であるときに、要求トルクＴｒｑ＊を実現するうえで燃焼室２４に吸入されるべき空気量を目標空気量ＫＬ０＊とする。これは、要求トルクＴｒｑ＊、回転速度ＮＥ、および目標空燃比Ａ／Ｆ＊と、燃焼室２４に吸入される空気量とを対応付けた空気量変換データとしてのマップを、不揮発性メモリ６２に記憶しておくことで実現できる。このマップは、たとえば、点火時期をＭＢＴに設定し、燃焼室２４内に吸入される空気量、空燃比、および回転速度ＮＥのそれぞれを様々な値に設定したときの内燃機関１０のトルクを計測することで作成することができる。ただし、ここでの回転速度ＮＥは内燃機関１０の定常運転状態における値とする。ちなみに、マップとは、入力変数の互いに異なる複数の値（離散的な値）のそれぞれに対して出力変数の値を定めたデータである。
【００４１】
なお、上記嵩上げトルク算出処理部Ｍ１６は、目標空気量設定処理部Ｍ１８が、点火時期がＭＢＴであることを前提として目標空気量ＫＬ０＊を算出することに鑑みて設けられたものである。すなわち、点火時期設定処理部Ｍ１５によって設定される実際の点火時期がＭＢＴではない場合に、要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊を実現するための目標空気量ＫＬ０＊を目標空気量設定処理部Ｍ１８が算出可能なように、嵩上げトルク算出処理部Ｍ１６では、要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊を補正する。このため、要求トルクＴｒｑ＊は、内燃機関１０の燃焼トルクとして実現すべき値ではなく、内燃機関１０の燃焼トルクを要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊に制御するための演算パラメータである。
【００４２】
逆エアモデルＭ３０は、目標空気量ＫＬ０＊、回転速度ＮＥ、および吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯに基づき、内燃機関１０の軸トルクを要求軸トルクＴｒｑａ＊に制御するための操作量としてのスロットルバルブ１４の開口度ＴＡを算出する。次に、逆エアモデルＭ３０について詳述する。
【００４３】
吸気圧算出処理部Ｍ３１は、目標空気量ＫＬ０＊と、回転速度ＮＥと、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯとに基づき、目標吸気圧Ｐｍ０＊を算出する。これは、燃焼室２４に吸入される空気量、回転速度ＮＥ、および開弁時期ＩＶＯと、吸気圧とを対応付けた吸気圧変換データとしてのマップを不揮発性メモリ６２に予め記憶しておくことで実現することができる。なお、このマップは、たとえば、燃焼室２４に吸入される空気量、回転速度ＮＥ、および開弁時期ＩＶＯを様々に設定した際の吸気圧を計測することで予め作成することができる。なお、マップに定められる吸気圧は、圧力脈動の影響を除去した吸気圧であり、たとえば吸気圧の平均値に対応する。
【００４４】
上限ガード処理部Ｍ３２は、回転速度ＮＥおよび大気圧Ｐａに基づき、目標吸気圧Ｐｍ０＊に上限ガード処理を施して目標吸気圧Ｐｍ＊を算出する。この処理は、目標吸気圧Ｐｍ０＊が上限値よりも大きい場合に、目標吸気圧Ｐｍ＊を上限値とする処理である。なお、回転速度ＮＥに応じて上限値を定めているのは、吸気圧の取りうる最高圧が回転速度ＮＥに依存するからである。なお、上限値の設定処理は、回転速度ＮＥを様々に設定し、それら各回転速度ＮＥにおいてアクチュエータの操作量を様々に設定した場合の吸気圧の最高値を計測した計測結果に基づき、マップや関係式を作成して予め不揮発性メモリ６２に記憶しておくことで実現することができる。なお、このマップや関係式は、互いに異なる大気圧Ｐａのそれぞれの計測結果からなる。
【００４５】
空気量算出処理部Ｍ３３は、目標吸気圧Ｐｍ＊、回転速度ＮＥ、および開弁時期ＩＶＯに基づき、目標空気量ＫＬ１＊を算出する。これは、吸気圧、回転速度、および開弁時期ＩＶＯと、燃焼室２４に吸入される空気量とを対応付けたマップを不揮発性メモリ６２に予め記憶しておくことで実現することができる。なお、このマップは、たとえば、吸気圧、回転速度、および開弁時期ＩＶＯを様々に設定した際に燃焼室２４に吸入される空気量を計測することで予め作成することができる。なお、ここでの吸気圧は、圧力脈動を除去した値であり、たとえば平均値に対応し、また、回転速度や開弁時期は、内燃機関の定常運転状態における値とする。
【００４６】
空気流量算出処理部Ｍ３４は、目標空気量ＫＬ１＊に回転速度ＮＥを乗算し、流速係数Ｋｖを除算した値を、スロットルバルブ１４を通過する空気流量の目標値である目標空気量ＫＬ２＊として算出する。ここで、回転速度ＮＥを乗算するのは、回転速度ＮＥが高いほど単位時間当たりに燃焼室２４内に空気が吸入される吸入行程となる回数が多くなることに鑑みたものである。また、流速係数Ｋｖによって除算したのは、スロットルバルブ１４を通過する空気流量が、スロットルバルブ１４の前後差圧に依存し、この前後差圧が変動するためである。流速係数Ｋｖは、前後差圧による空気流量の変化にかかわらず、燃焼室２４に吸入される空気量を目標空気量ＫＬ０＊とするための演算パラメータであり、目標吸気圧Ｐｍ＊および大気圧Ｐａに基づき設定される。
【００４７】
大気圧補正処理部Ｍ３５は、大気圧補正係数Ｋａに基づき、目標空気量ＫＬ２＊を補正してスロットルバルブ１４を通過する空気流量の最終的な目標値である目標空気量ＫＬ＊を算出する。ここで、大気圧補正係数Ｋａは、大気圧Ｐａに応じて可変設定されるパラメータである。
【００４８】
開口度設定処理部Ｍ３６は、目標空気量ＫＬ＊に基づき、スロットルバルブ１４の開口度ＴＡを算出する。開口度設定処理部Ｍ３６は、スロットルバルブ１４の前後差圧が基準差圧であって大気圧が所定圧である場合のスロットルバルブ１４の開口度ＴＡとスロットルバルブ１４を通過する空気量との関係を定めたマップを備えて構成されている。このため、スロットルバルブ１４の前後差圧が基準値からずれる場合等には、開口度設定処理部Ｍ３６に入力される目標空気量ＫＬ＊は、スロットルバルブ１４を実際に通過する空気量の指令値ではない。目標空気量ＫＬ＊は、スロットルバルブ１４の開口度ＴＡを適切な値に設定するための演算パラメータである。
【００４９】
上記算出された開口度ＴＡは、燃焼室２４に吸入される空気量を目標空気量ＫＬ０＊に制御するための開ループ操作量となっている。なお、ＥＣＵ６０は、算出された開口度ＴＡとなるように、スロットルバルブ１４に指令信号ＭＳ１を送信してスロットルバルブ１４の開口度を操作する。
【００５０】
次に、上記前処理部Ｍ２０ａおよびポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０の処理について詳述する。
図３に、簡易的なＰＶ線図を示す。図３に示す容積Ｖｃは、ピストン２２が上死点と下死点との間を変位する間にピストン２２が押しのける容積であり、領域Ｔ２の面積は、ポンピングロスに相当する。図３では、吸気行程における燃焼室２４内の圧力を吸気圧Ｐｍとして近似し、排気行程における燃焼室２４内の圧力を排気圧Ｐｅｘとして近似している。ここで、吸気圧Ｐｍや排気圧Ｐｅｘは、圧力脈動を伴い変動する物理量であるがそれらの平均値は、吸気行程における燃焼室２４内の圧力の平均値や排気行程における燃焼室２４内の圧力の平均値のよい近似値となっている。このため、吸気行程において燃焼室２４側の流体がピストン２２にする仕事は、吸気圧Ｐｍと容積Ｖｃとの積となり、排気行程においてピストン２２が燃焼室２４側の流体にする仕事は、排気圧Ｐｅｘと容積Ｖｃとの積となる。このため、燃焼室２４側の流体が吸気行程および燃焼行程にピストン２２にする仕事は、「Ｐｍ・Ｖｃ−Ｐｅｘ・Ｖｃ」となる。
【００５１】
ポンピングロストルクは、ポンピングロスに所定の定数を乗算することで算出されるトルクの次元を有した物理量である。ただし、ここでのポンピングロスは、４ストロークからなる１サイクルにおいて燃焼室２４側の流体が吸気行程および燃焼行程にピストン２２にする仕事としている。なお、通常、「Ｐｍ＜Ｐｅｘ」であることから、「Ｐｍ・Ｖｃ−Ｐｅｘ・Ｖｃ」は負であるが、以下では、「Ｐｍ＜Ｐｅｘ」である場合において、ポンピングロス、およびポンピングロストルクを正の値と定義する。
【００５２】
ポンピングロストルクＰｕｍｐは、上記領域Ｔ２の面積によって算出可能であるため、吸気圧Ｐｍと排気圧Ｐｅｘとの差圧から算出可能である。
図４に、内燃機関１０の回転速度ＮＥを一定とした場合における、吸気圧Ｐｍと、大気圧Ｐａと排気圧Ｐｅｘとの差圧ΔＰｅｘ（＝Ｐｅｘ−Ｐａ）との関係を示す。ただし、図４に示すデータでは、大気圧Ｐａが「７０ｋＰａ」のときと「１０１．３ｋＰａ」のときとのそれぞれのデータとなっている。なお、図４における吸気圧Ｐｍや排気圧Ｐｅｘは、圧力脈動を有した実際の吸気圧や排気圧の瞬時値ではなく、圧力脈動を有した吸気圧や排気圧の平均値である。図４に示すように、差圧ΔＰｅｘは、吸気圧Ｐｍのみならず大気圧Ｐａに依存する。
【００５３】
図５に、内燃機関１０の回転速度ＮＥを一定とした場合における、吸気圧Ｐｍを補正係数ｅｋｐａで除算した値と、差圧ΔＰｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値との関係を示す。ここで、補正係数ｅｋｐａは、標準状態における大気圧（基準大気圧Ｐａ０）で実際の大気圧Ｐａを除算した値であり、「ｅｋｐａ＝Ｐａ／Ｐａ０」である。なお、ここでは、基準大気圧を、標準的な海抜を有する地点（たとえば１００ｍ以下）における大気圧である「１０２．２ｋＰａ」としている。図５に示すように、吸気圧Ｐｍを補正係数ｅｋｐａで除算した値と、差圧ΔＰｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値との対応関係は、大気圧に依存しないものとみなせる。
【００５４】
図４，図５は、差圧ΔＰｅｘを、大気圧Ｐａと吸気圧Ｐｍとの２つのパラメータと対応付ける代わりに、吸気圧Ｐｍを補正係数ｅｋｐａで除算した値と、差圧ΔＰｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値とを対応付けることが可能であることを意味する。ここで、差圧ΔＰｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値は、以下の計算から明らかなように、排気圧Ｐｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値から基準大気圧Ｐａ０を減算した値である。
【００５５】
ΔＰｅｘ／ｅｋｐａ
＝（Ｐｅｘ−Ｐａ）・Ｐａ０／Ｐａ
＝（Ｐａ０・Ｐｅｘ／Ｐａ）−Ｐａ０
＝（Ｐｅｘ／ｅｋｐａ）−Ｐａ０
上記基準大気圧Ｐａ０は、固定値であるため、吸気圧Ｐｍを補正係数ｅｋｐａで除算した値と、差圧ΔＰｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値との対応関係が大気圧に依存しないとみなせる場合、吸気圧Ｐｍを補正係数ｅｋｐａで除算した値と、排気圧Ｐｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値との対応関係も大気圧に依存しないとみなせる。
【００５６】
今、この対応関係を、Ｐｅｘ／Ｐａ＝Ｐｅｘ０（Ｐｍ／ｅｋｐａ）と表記する。すると、図３に示した領域Ｔ２の面積は、以下となる。
（領域Ｔ２の面積）
＝（Ｐｅｘ−Ｐｍ）・Ｖｃ
＝｛Ｐｅｘ０（Ｐｍ／ｅｋｐａ）・ｅｋｐａ−（Ｐｍ／ｅｋｐａ）・ｅｋｐａ｝・Ｖｃ
＝｛Ｐｅｘ０（Ｐｍ／ｅｋｐａ）−（Ｐｍ／ｅｋｐａ）｝・Ｖｃ・ｅｋｐａ
上記の式は、領域Ｔ２の面積を補正係数ｅｋｐａで除算したものが、Ｐｍ／ｅｋｐａによって一義的に定まることを意味する。
【００５７】
ところで、ポンピングロストルクＰｕｍｐは、上記領域Ｔ２の面積に所定の定数を除算して算出可能である。したがって、ポンピングロストルクＰｕｍｐを補正係数ｅｋｐａで除算したものは、「Ｐｍ／ｅｋｐａ」によって一義的に定まることとなる。以後、補正係数ｅｋｐａで除算した値を、大気圧Ｐａを基準大気圧Ｐａ０とする規格化がなされたパラメータと見なし、吸気圧Ｐｍを補正係数ｅｋｐａで除算した値を規格化吸気圧Ｐｍ／ｅｋｐａと称し、ポンピングロストルクを補正係数ｅｋｐａで除算した値を規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０と称する。すると、規格化吸気圧Ｐｍ／ｅｋｐａと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０との対応関係は大気圧に依存しないとみなせることとなる。ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０は、この対応関係を利用してポンピングロストルクを算出する。
【００５８】
図６に、前処理部Ｍ２０ａおよびポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０の処理を示す。
補正係数算出処理部Ｍ２１は、大気圧Ｐａを基準大気圧Ｐａ０で除算して補正係数ｅｋｐａを算出する。規格化処理部Ｍ２２は、目標吸気圧Ｐｍ＊を補正係数ｅｋｐａで除算することで、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａを算出する。ここで、前処理部Ｍ２０ａは、目標吸気圧Ｐｍ＊の前回値を取得して、規格化処理部Ｍ２２に入力する。これは、ポンピングロストルクＰｕｍｐの算出よりも目標吸気圧Ｐｍ＊の算出の方が下流に位置するための設定である。
【００５９】
ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０は、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと、回転速度ＮＥとに基づき、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出する。具体的には、まず、規格化値算出処理部Ｍ２４は、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと、回転速度ＮＥとに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する。これは、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥと、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付けるマップを不揮発性メモリ６２に予め記憶しておき、マップを用いることで実現することができる。ここで、マップは、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥのそれぞれが互いに異なる複数の値（離散的な値）のそれぞれであるときにおける規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０の値を記憶したデータである。なお、マップは、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥを様々に設定したときに規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を予め計測することで作成できる。なお、ここでの回転速度ＮＥは、内燃機関１０の定常運転状態における値であり、規格化吸気圧を算出するうえでのもととなる吸気圧は、圧力脈動を除去した値であり、たとえば平均値に対応する。
【００６０】
非規格化値算出処理部Ｍ２５は、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０に、補正係数ｅｋｐａを乗算することで、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出する。これが、ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０の出力である。
【００６１】
図７に、ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０によるポンピングロストルクＰｕｍｐの算出精度の評価結果を示す。図７においては、基準大気圧を「１０１．３ｋＰａ」としており、大気圧Ｐａが「７０．８ｋＰａ」であって吸気圧Ｐｍが「３２．５ｋＰａ」と「５３．７ｋＰａ」とのそれぞれであるときの実際のポンピングロストルクと、ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０が算出したポンピングロストルクＰｕｍｐとを対比して示す。なお、図７において、大気圧Ｐａが「１０１．３」のときには、ポンピングロストルクの実測値を示しており、ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０が算出したポンピングロストルクＰｕｍｐを記載していない。図７に示すように、大気圧Ｐａが「７０．８ｋＰａ」であるときにおいて、ポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０が算出したポンピングロストルクＰｕｍｐは、実際のポンピングロストルクと高精度に一致する。
【００６２】
図８に、大気圧Ｐａが「１０１．３ｋＰａ」のときと「７０ｋＰａ」のときとにおける吸気行程および排気行程の筒内圧の計測値を示す。図８に示す計測結果において、大気圧Ｐａが「１０１．３ｋＰａ」のときの吸気行程および排気行程の筒内圧に補正係数ｅｋｐａを乗算すると、大気圧Ｐａが「７０ｋＰａ」のときにおける吸気行程および排気行程の筒内圧と高精度に一致する。これは、吸気行程および排気行程の筒内圧を補正係数ｅｋｐａで規格化したものは、大気圧Ｐａの値に依存しないことを意味する。この事実も、本実施形態において規格化吸気圧等を扱うことの妥当性を示すものとなっている。
【００６３】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
規格化値算出処理部Ｍ２４では、大気圧Ｐａおよび目標吸気圧Ｐｍ＊から算出された規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと回転速度ＮＥとに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する。そして、非規格化値算出処理部Ｍ２５では、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０に補正係数ｅｋｐａを乗算することで、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出する。
【００６４】
以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）規格化値算出処理部Ｍ２４が規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと回転速度ＮＥとに基づき規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出した後、非規格化値算出処理部Ｍ２５が、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０に補正係数ｅｋｐａを乗算することで、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出した。このため、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと回転速度ＮＥとの２つのパラメータと、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付ける関係データ（マップ）を適合することで、簡易な演算によってポンピングロストルクＰｕｍｐを算出することができる。これに対し、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａを用いない場合には、排気圧Ｐｅｘが吸気圧Ｐｍおよび大気圧Ｐａに依存することから、回転速度ＮＥ、吸気圧Ｐｍおよび大気圧Ｐａの３つのパラメータと、ポンピングロストルクＰｕｍｐとを対応付ける関係データを適合する必要が生じる。ここで、たとえば回転速度ＮＥ、吸気圧Ｐｍおよび大気圧Ｐａのそれぞれが互いに異なる１０個の値を取るときのポンピングロストルクＰｕｍｐの値を適合する場合、ポンピングロストルクＰｕｍｐの値として１０００個の値を適合することとなる。一方、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥのそれぞれが互いに異なる１０個の値を取るときの規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０の値を適合する場合、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０の値として１００個の値を適合するのみでよい。
【００６５】
このため、本実施形態では、適合工数の増大を抑制しつつ吸気圧および大気圧からポンピングロストルクを算出できる。
（２）補正係数ｅｋｐａに用いる基準大気圧Ｐａ０を、海抜が１００ｍ以下の地点において想定される大気圧とした。このため、高地を走行する場合以外には、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａや規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を目標吸気圧Ｐｍ＊やポンピングロストルクＰｕｍｐとほぼ等しくすることができる。
【００６６】
（３）要求図示トルクＴｒｑｉ＊にポンピングロストルクＰｕｍｐを加算した要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊に基づき、スロットルバルブ１４の開口度ＴＡを算出した。このため、ポンピングロストルクＰｕｍｐを考慮して高精度にスロットルバルブ１４の開口度ＴＡを算出することができる。
【００６７】
（４）要求図示トルクＴｒｑｉ＊にポンピングロストルクＰｕｍｐを加算した要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊に基づき、目標空気量ＫＬ０＊を設定した。このため、目標空気量ＫＬ０＊の設定に際して考慮すべきパラメータの数を低減することができる。これに対し、要求図示トルクＴｒｑｉ＊から目標空気量ＫＬ０＊を設定する場合、目標空気量ＫＬ０＊の設定に際して、要求図示トルクＴｒｑｉ＊、目標空燃比Ａ／Ｆ＊、および回転速度ＮＥに加えて、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出するために利用したパラメータが必要となると考えられる。
【００６８】
（５）ポンピングロストルクＰｕｍｐの算出に用いる吸気圧として目標吸気圧Ｐｍ＊を用いた。これにより、開口度設定処理部Ｍ３６がスロットルバルブ１４の開口度ＴＡを設定する処理によって想定される吸気圧に応じたポンピングロストルクを算出することができる。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。
【００７０】
図９に、本実施形態にかかる前処理部Ｍ２０ａおよびポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０の処理を示す。なお、図９において、図６に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。
【００７１】
本実施形態では、規格化値算出処理部Ｍ２４ａが、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥに加えて、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する。これは、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯがピストン２２の上死点と一致するときと最遅角時期とのそれぞれについて、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付けたマップを不揮発性メモリ６２に予め記憶しておくことで実現することができる。
【００７２】
図１０に、本実施形態にかかる規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０の算出処理の手順を示す。この処理は、規格化値算出処理部Ｍ２４ａにより、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
【００７３】
図１０に示す一連の処理において、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、まず、開弁時期ＩＶＯが、ピストン２２の上死点に一致する開弁時期ＩＶＯＴＤＣか、または一致する開弁時期ＩＶＯＴＤＣよりも進角側であるかを判断する（Ｓ１０）。なお、この処理においては、開弁時期ＩＶＯが最遅角時期ＩＶＯＡＶＩであるときを基準として、最遅角時期ＩＶＯＡＶＩに対する進角量が大きいほど大きい値となるようにバルブタイミングを定量化している。すなわち、たとえば最遅角時期ＩＶＯＡＶＩが「３０°ＡＴＤＣ」である場合、開弁時期ＩＶＯが「１５°ＡＴＤＣ」である場合には、開弁時期ＩＶＯは、「１５°」と定量化される。ただし、最遅角時期ＩＶＯＡＶＩは、絶対値表記であり、「３０°」とされる。
【００７４】
規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、開弁時期ＩＶＯが開弁時期ＩＶＯＴＤＣであるかそれよりも進角側であると判断する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、開弁時期ＩＶＯが上記開弁時期ＩＶＯＴＤＣであるときの規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付けたマップを選択する（Ｓ１２）。そして、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、選択したマップに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する（Ｓ１４）。このため、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、開弁時期ＩＶＯが開弁時期ＩＶＯＴＤＣよりも進角側であるときと開弁時期ＩＶＯＴＤＣであるときとで同一且つ単一のマップから規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出することとなる。これは、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯが開弁時期ＩＶＯＴＤＣよりもある程度進角側となる場合、それ以上さらに進角側としてもピストン２２が下死点に変位を開始したときに吸気がピストン２２にする仕事量が変化しなくなるために、開弁時期ＩＶＯに対するポンピングロストルクＰｕｍｐの感度がなくなることに鑑みたものである。
【００７５】
一方、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、開弁時期ＩＶＯが、上記開弁時期ＩＶＯＴＤＣよりも遅角側であると判断する場合（Ｓ１０：ＮＯ）、上述した２つのマップの双方を用いて規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する。すなわち、まず、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、開弁時期ＩＶＯが上記開弁時期ＩＶＯＴＤＣであるときにおいて規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付けたマップに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０ＴＤＣを算出する（Ｓ１６）。また、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、開弁時期ＩＶＯが最遅角時期ＩＶＯＡＶＩであるときにおいて規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付けたマップに基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０ＡＶＩを算出する（Ｓ１８）。そして、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０ＴＤＣと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０ＡＶＩとの加重平均処理に基づき、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出する（Ｓ２０）。具体的には、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、以下の式を用いる。
【００７６】
Pump0={(Pump0AVI−Pump0TDC)・(IVO−IVOAVI)／(−IVOAVI)}＋Pump0TDC
これは、開弁時期ＩＶＯが上死点ＴＤＣよりも遅角側になるほど、作動流体がピストン２２にする仕事を正とする場合、吸気がピストン２２にする仕事が小さくなることから、ポンピングロストルクが単調に増加することに鑑みた補間演算である。
【００７７】
なお、規格化値算出処理部Ｍ２４ａは、ステップＳ１４，Ｓ２０の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
＜第３の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。
【００７８】
図１１に、本実施形態にかかる前処理部Ｍ２０ａおよびポンピングロストルク算出処理部Ｍ２０の処理を示す。なお、図１１において、図６に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。
【００７９】
図１１に示すように、本実施形態において、規格化値算出処理部Ｍ２６は、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと回転速度ＮＥとに基づき、排気圧Ｐｅｘが補正係数ｅｋｐａで除算された値である規格化排気圧Ｐｅｘ０を算出する。これは、第１の実施形態において図３および図４を用いて説明したように、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａと規格化排気圧Ｐｅｘ０との対応関係は大気圧に依存しないとみなせることに鑑みたものである。このため、本実施形態では、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａおよび回転速度ＮＥと規格化排気圧Ｐｅｘ０とを対応付けるマップを不揮発性メモリ６２に予め記憶しておき、これに基づき規格化排気圧Ｐｅｘ０を算出する。
【００８０】
非規格化値算出処理部Ｍ２７は、規格化排気圧Ｐｅｘ０に補正係数ｅｋｐａを乗算することで、排気圧Ｐｅｘを算出する。そして、出力部Ｍ２８では、排気圧Ｐｅｘと目標吸気圧Ｐｍ＊との差圧に基づき、ポンピングロストルクＰｕｍｐを算出する。
【００８１】
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、例示した対応関係に上記事項を限定する意図はない。ちなみに、「課題を解決するための手段」の「１」，「１０」における「記憶部」には、不揮発性メモリ６２が対応する。
【００８２】
・「吸気圧取得処理部（Ｍ２０ａ）について」
目標吸気圧Ｐｍ＊を取得するものに限らない。たとえばスロットルバルブ１４よりも下流における吸気通路１２内の圧力を検出するセンサを備えるものにおいては、センサの検出値を取得してもよい。ただし、この場合、センサの検出値を、「７２０°／（気筒数）」よりも短い間隔で複数回サンプリングし、それらサンプリング値の移動平均値を、ポンピングロストルクＰｕｍｐの算出のためのパラメータとして取得することが望ましい。ただしこれに限らず、たとえば、各気筒の燃料噴射に対応して１度、検出値をサンプリングすることとし、サンプリング値が上記平均値相当となるようにサンプリングタイミングを適合してもよい。ちなみに、平均値を利用するのは、センサの検出値をサンプリングする場合に限らない。たとえば、上記逆エアモデルＭ３０のように吸気圧Ｐｍや空気量の平均値を算出するものに代えて、流体の過渡的な流動状態をもモデルにて算出する場合には、モデルの出力する吸気圧の複数のサンプリング値の平均値や、所定のタイミングにおけるサンプリング値を取得することが望ましい。
【００８３】
なお、たとえセンサを備える場合であっても、目標吸気圧Ｐｍ＊を取得することで、上記（５）等の効果を奏することには相違ない。
・「大気圧取得処理部（Ｍ２０ａ）について」
大気圧センサ７０によって検出される大気圧Ｐａを用いるものに限らず、ＥＣＵ６０内で推定された推定値を用いてもよい。これは、たとえば、エアフローメータによって検出される吸入空気量と推定される空気量の誤差を低減制御するための操作量として大気圧の推定値を操作する処理によって実現することができる。
【００８４】
・「規格化吸気圧、規格化処理部（Ｍ２２）について」
基準大気圧Ｐａ０としては、上述したものに限らず、たとえば、「９５〜１０５ｋＰａ」の値とすればよい。また、たとえば「７０〜１０５ｋＰａ」の値としてもよい。また、補正係数ｅｋｐａに用いた基準大気圧Ｐａ０を、車両の走行時に想定される海抜を有する地点において想定される値に設定することも必須ではなく、たとえば、「Ｐａ／１」を補正係数としてもよく、また、「Ｐａ／０．０１」を補正係数としてもよい。要は、予め定められた係数ａ（０を除く実数）と切片ｂとを用いて「ａ・（Ｐｍ／Ｐａ）＋ｂ」と記載されるものであれば、換言すれば、「Ｐｍ／Ｐａ」を独立変数とする１次関数の値であればよい。これは、「Ｐｍ／Ｐａ」を独立変数とする１次関数の値が、「Ｐｍ／ｅｋｐａ」の単位を変更したりゼロ点を変更したりしたに過ぎないためである。すなわち、たとえば図５において、横軸の単位を変更したり、ゼロ点を変更したりしても、プロットされた点のばらつき度合いに変化はない。このため、「Ｐｍ／Ｐａ」を独立変数とする１次関数の値と、上記実施形態における「Ｐｍ／ｅｋｐａ」との対応関係は、大気圧に依存しないとみなせる。このため、上記実施形態に準じた効果を奏することができる。これに対し、たとえば「Ｐｍ／Ｐａ」を独立変数とする２次関数の値や３次関数の値等を用いる場合、それらの値と、「ΔＰｅｘ／ｅｋｐａ」との関係をプロットする場合、図５に示した分布を維持する保証がなく、図４に示したようなばらつきが生じる可能性を否定できない。
【００８５】
・「規格化ポンピングロストルクについて」
ポンピングロストルクＰｕｍｐを補正係数ｅｋｐａで除算した値「Ｐｕｍｐ／ｅｋｐａ」に限らない。要は、予め定められた係数ｃ（０を除く実数）と切片ｄとを用いて「ｃ・（Ｐｕｍｐ／ｅｋｐａ）＋ｄ」と記載されるものであれば、換言すれば、「Ｐｕｍｐ／ｅｋｐａ」を独立変数とする１次関数の値であれよい。また同じことであるが、「Ｐｕｍｐ／Ｐａ」を独立変数とする１次関数の値であれよい。この１次関数の値は、「Ｐｕｍｐ／ｅｋｐａ」の単位を変更したりゼロ点を変更したりしたに過ぎないため、同１次関数の値と規格化吸気圧との対応関係は、大気圧に依存しないとみなせる。このため、上記実施形態に準じた効果を奏することができる。
【００８６】
・「規格化排気圧について」
排気圧Ｐｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値「Ｐｅｘ／Ｐａ」に限らない。要は、予め定められた係数ｅ（０を除く実数）と切片ｆとを用いて「ｅ・（Ｐｅｘ／Ｐａ）＋ｆ」と記載されるものであればよい。換言すれば、「Ｐｅｘ／Ｐａ」を独立変数とする１次関数の値であればよい。この１次関数の値は、「Ｐｅｘ／ｅｋｐａ」の単位を変更したりゼロ点を変更したりしたに過ぎないため、同１次関数の値と規格化吸気圧との対応関係は、大気圧に依存しないとみなせる。このため、上記実施形態に準じた効果を奏することができる。
【００８７】
・「非規格化値算出処理部（Ｍ２５；Ｍ２７）について」
規格化値算出処理部の出力値に補正係数ｅｋｐａを乗算するものに限らない。たとえば、上記第３の実施形態（図１１）において、規格化値算出処理部Ｍ２６が利用するマップが、規格化吸気圧Ｐｍ／ｅｋｐａと、上記差圧ΔＰｅｘを補正係数ｅｋｐａで除算した値とを対応付けるものである場合、規格化値算出処理部Ｍ２６の出力値にまず基準大気圧Ｐａ０を加算した後に、補正係数ｅｋｐａを乗算する。これにより、上記第３の実施形態と同様、排気圧Ｐｅｘを算出することができる。また、これに代えて、規格化値算出処理部Ｍ２６の出力値に補正係数ｅｋｐａを乗算した後に、大気圧Ｐａを加算してもよい。これによっても、上記第３の実施形態と同様、排気圧Ｐｅｘを算出することができる。
【００８８】
・「上死点ＴＤＣに対する進角量を定める規定値について」
上記実施形態では、開弁時期ＩＶＯが上死点ＴＤＣよりも進角側である場合には、上死点ＴＤＣである場合と同一のマップから規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出したが、これに限らない。換言すれば、開弁時期ＩＶＯの上死点ＴＤＣに対する進角量が規定値以上である場合に、規定値である場合と同一のマップを用いて規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０を算出し、規定値をゼロとしたが、これに限らない。たとえばゼロよりも大きい値としてもよい。これは、吸気の応答遅れに起因して、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣよりも進角させた場合のポンピングロストルクが吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯが上死点ＴＤＣの場合のものとは相違しうることに鑑みたものである。ここで、規定値は、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯをそれ以上進角させたとしても、ポンピングロストルクが変化しなくなる進角量に設定すればよい。
【００８９】
・「関係データについて」
上記第２の実施形態では、吸気バルブ１８の開弁時期ＩＶＯが上死点ＴＤＣの場合のマップと、最遅角時期ＩＶＯＡＶＩである場合のマップとを備えたがこれに限らない。たとえば、開弁時期が互いに異なる３個以上の時期のそれぞれについて、マップを備えてもよい。
【００９０】
規格化吸気圧Ｐｍ／ｅｋｐａと規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付けるマップや、規格化吸気圧Ｐｍ／ｅｋｐａと規格化排気圧Ｐｅｘ０とを対応付けるマップにおいて、互いに異なる回転速度ＮＥ毎に規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０や規格化排気圧Ｐｅｘ０を対応付けることは必須ではない。単一の回転速度ＮＥにおけるデータであっても、たとえば、内燃機関１０の実際の運転領域における回転速度ＮＥが限定される場合にはポンピングロストルクを高精度に算出する上で有効である。なお、回転速度ＮＥが限定される用途としては、たとえばシリーズハイブリッド車で内燃機関１０の稼働時における回転速度を固定してトルクを可変とするもの等が考えられる。
【００９１】
規格化吸気圧と回転速度ＮＥと開弁時期ＩＶＯとに加えて、点火時期と、規格化ポンピングロストルクや規格化排気圧を対応付けるデータであってもよい。これによれば、点火時期による排気圧の変化に起因したポンピングロストルクの変化を考慮して規格化ポンピングロストルクや規格化排気圧を算出することができる。
【００９２】
マップに限らない。たとえば関係式であってもよい。すなわち、たとえば上記第３の実施形態において、「（Ｐｅｘ／ｅｋｐａ）＝α・（Ｐｍ／ｅｋｐａ）＋β」の係数αおよび切片βを回転速度ＮＥ毎に適合すればよい。もっとも、この際、１次式であることは必須ではない。このように関係式を用いる場合であっても、規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａを用いることで適合工数を低減することができる。すなわち、たとえば第１の実施形態に代えて規格化吸気圧Ｐｍ＊／ｅｋｐａを用いない場合、吸気圧Ｐｍ、大気圧Ｐａ、および回転速度ＮＥとポンピングロストルクＰｕｍｐとを対応付ける関係式を適合することとなり、変数の数が多いために適合工数が増大する。
【００９３】
・「ポンピングロストルク算出処理部（Ｍ２３）について」
第１の実施形態（図６）や第２の実施形態（図９）において、非規格化値算出処理部Ｍ２５の出力値を出力とする構成は必須ではない。たとえば、規格化値算出処理部Ｍ２４，Ｍ２４ａが、規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０と点火時期とを対応付けていないマップを利用する場合、非規格化値算出処理部Ｍ２５の出力値を、点火時期に基づき補正したものを出力してもよい。これによれば、点火時期との対応付けがなされていないマップを利用する場合であっても、点火時期による排気圧の変化に起因したポンピングロストルクの変化を考慮したポンピングロストルクＰｕｍｐや排気圧Ｐｅｘを出力することができる。
【００９４】
・「バルブ特性可変機構（４２）について」
バルブタイミング可変機構４２に限らない。たとえばバルブの作用角を可変とするバルブ作用角可変機構であってもよい。この場合であっても、吸気バルブ１８の開弁時期と規格化ポンピングロストルクＰｕｍｐ０とを対応付ける関係データを用いることは有効である。
【００９５】
・「操作量設定処理部（Ｍ１６，Ｍ１８，Ｎ３０）について」
嵩上げトルク算出処理部Ｍ１６を備える代わりに、目標空気量設定処理部Ｍ１８において、要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊、空燃比Ａ／Ｆ、および回転速度ＮＥと、吸気圧との関係を定めるマップを、点火時期毎に備えるようにしてもよい。
【００９６】
上限ガード処理部Ｍ３２を備えなくてもよい。この場合、前処理部Ｍ２０ａの入力を、吸気圧算出処理部Ｍ３１によって算出された目標吸気圧Ｐｍ０＊として且つ、流速係数Ｋｖを吸気圧算出処理部Ｍ３１によって算出された目標吸気圧Ｐｍ０＊に基づき算出すればよい。
【００９７】
開口度設定処理部Ｍ３６としては、スロットルバルブ１４の上流と下流との差圧が基準差圧であるときの吸入空気量とスロットルバルブ１４の開口度ＴＡとを対応付けるデータを用いるものに限らない。たとえば、吸入空気量とスロットルバルブ１４の開口度ＴＡとを対応付けるデータを上記差圧が互いに異なる値であるもの毎に各別に備えて、それらを用いて開口度ＴＡを設定してもよい。この場合、空気流量算出処理部Ｍ３４において流速係数Ｋｖによる補正を行わなくてもよい。
【００９８】
逆エアモデルＭ３０を用いることも必須ではない。たとえば、吸気圧センサを備え、目標空気量設定処理部Ｍ１８によって設定される目標空気量ＫＬ０＊をスロットルバルブ１４を通過する目標空気量に変換し、大気圧Ｐａと吸気圧センサによって検出される吸気圧Ｐｍとの差圧に基づき、目標空気量とするためのスロットルバルブ１４の開口度ＴＡを設定するものであってもよい。これは、目標空気量および差圧と開口度とを対応付けたマップを用意しておくことで実現できる。
【００９９】
・「内燃機関について」
燃料噴射弁としては、吸気通路１２に燃料を噴射するものに限らず、たとえば燃焼室２４に燃料を直接噴射するものであってもよい。
【０１００】
火花点火式の内燃機関に限らない。たとえばディーゼル機関等の圧縮着火式内燃機関であってもよい。この場合であっても、たとえば、要求燃焼トルクＴｒｑｃ＊を用いたトルクデマンド制御をする場合には、ポンピングロストルクＰｕｍｐを上記実施形態の要領で算出することが有効である。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｍ１０…要求軸トルク算出処理部、Ｍ１２…フリクショントルク算出処理部、Ｍ１３，Ｍ１４…加算処理部、Ｍ１５…点火時期設定処理部、Ｍ１６…嵩上げトルク算出処理部、Ｍ１８…目標空気量設定処理部、Ｍ２０…ポンピングロストルク算出処理部、Ｍ２０ａ…前処理部、Ｍ２１…補正係数算出処理部、Ｍ２２…規格化処理部、Ｍ２４…規格化値算出処理部、Ｍ２５…非規格化値算出処理部、Ｍ２６…規格化値算出処理部、Ｍ２７…非規格化値算出処理部、Ｍ２８…出力部、Ｍ３０…逆エアモデル、Ｍ３１…吸気圧算出処理部、Ｍ３２…上限ガード処理部、Ｍ３３…空気量算出処理部、Ｍ３４…空気流量算出処理部、Ｍ３５…大気圧補正処理部、Ｍ３６…開口度設定処理部、１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…燃料噴射弁、１８…吸気バルブ、２０…シリンダ、２２…ピストン、２４…燃焼室、２６…点火プラグ、２８…クランク軸、３０…排気バルブ、３２…排気通路、４０…カム軸、４２…バルブタイミング可変機構、４３…カム、４４…タイミングチェーン、５０…過給機、６０…ＥＣＵ、６２…不揮発性メモリ、７０…大気圧センサ、７２…クランク角センサ、７４…水温センサ、７６…アクセルセンサ、８０…ＥＣＵ。
【図１】
2016160803.tif 000003
【図２】
2016160803.tif 000004
【図３】
2016160803.tif 000005
【図４】
2016160803.tif 000006
【図５】
2016160803.tif 000007
【図６】
2016160803.tif 000008
【図７】
2016160803.tif 000009
【図８】
2016160803.tif 000010
【図９】
2016160803.tif 000011
【図１０】
2016160803.tif 000012
【図１１】
2016160803.tif 000013