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JP4737191B2 - Intake passage volume calculation device - Google Patents

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JP4737191B2 JP2007321216A JP2007321216A JP4737191B2 JP 4737191 B2 JP4737191 B2 JP 4737191B2 JP 2007321216 A JP2007321216 A JP 2007321216A JP 2007321216 A JP2007321216 A JP 2007321216A JP 4737191 B2 JP4737191 B2 JP 4737191B2
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、吸気通路容積、特にスロットル弁下流側の吸気通路容積を算出するための吸気通路容積算出装置に関する。   The present invention relates to an intake passage volume calculating device for calculating an intake passage volume, particularly an intake passage volume downstream of a throttle valve.

混合気の空燃比を正確に目標空燃比とするためには、内燃機関の気筒内に供給された空気量(以下、「筒内充填空気量」と称す)を正確に把握することが必要である。通常、筒内充填空気量は、エアフロメータ等の多数のセンサ、及びこれらセンサからの出力値を引数とした多数のマップから推定される。ところが、このようにマップを用いて筒内充填空気量を推定する場合、推定される筒内充填空気量の値をより正確なものにするためには、必要なマップの数及びその引数の数が多くなり、適合作業の工数も増大してしまう。   In order to accurately set the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to the target air-fuel ratio, it is necessary to accurately grasp the amount of air supplied into the cylinder of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “cylinder charged air amount”). is there. Usually, the cylinder air charge amount is estimated from a large number of sensors such as an air flow meter and a large number of maps using output values from these sensors as arguments. However, when estimating the cylinder air charge amount using the map in this way, in order to make the estimated value of the cylinder air charge more accurate, the number of necessary maps and the number of arguments thereof are required. This increases the man-hours for conforming work.

そこで、近年、マップを用いずに様々なモデルを用いて、数値計算により筒内充填空気量を算出することが提案されている。このように数値計算を多用することにより必要なマップの数が減少せしめられ、これにより適合作業を行う際の工数を大幅に削減しながらも、筒内充填空気量を正確に算出することができる。   Therefore, in recent years, it has been proposed to calculate the cylinder air charge amount by numerical calculation using various models without using a map. In this way, the number of necessary maps can be reduced by using a lot of numerical calculations, which makes it possible to accurately calculate the in-cylinder charged air amount while greatly reducing the number of man-hours required for performing the fitting work. .

このようなモデルの一つにスロットル通過空気流量と、吸気管内圧力と、吸気管内温度とに基づいて筒内充填空気量を算出するモデルが挙げられる(例えば、特許文献1)。この筒内充填空気量の算出には、定数として、スロットル弁下流側の吸気通路、すなわちスロットル弁から吸気弁までの吸気枝管、サージタンク、吸気管等の部分の容積が用いられる。   One such model is a model that calculates the amount of air charged in the cylinder based on the flow rate of air passing through the throttle, the pressure in the intake pipe, and the temperature in the intake pipe (for example, Patent Document 1). In calculating the cylinder air charge amount, the intake passage on the downstream side of the throttle valve, that is, the volume of the intake branch pipe, the surge tank, the intake pipe, and the like from the throttle valve to the intake valve is used as a constant.

特開2005−90437号公報JP 2005-90437 A 特開2005−248943号公報JP 2005-248943 A 特開2006−22676号公報JP 2006-22676 A

ところで、特許文献1に開示されたモデルではスロットル弁下流側の吸気通路の容積を定数として用いているが、このモデル式で用いられる吸気通路の容積は実際の吸気通路の容積とは必ずしも一致せず、よって上記モデルにおいて有効な吸気通路の容積を厳密に求めることは困難である。また、実際の吸気通路の容積自体も、製品間でのばらつき、吸気通路を画成する配管等の熱膨張、吸気ポート燃料噴射の場合における吸気ポート内へのデポジットの堆積等によって経時変化する場合がある。このため、上記モデルにおいて用いられる吸気通路の容積に誤差が生じてしまう場合がある。   Incidentally, in the model disclosed in Patent Document 1, the volume of the intake passage on the downstream side of the throttle valve is used as a constant. However, the volume of the intake passage used in this model equation does not necessarily match the actual volume of the intake passage. Therefore, it is difficult to precisely determine the volume of the intake passage effective in the above model. In addition, the actual intake passage volume itself may change over time due to product-to-product variations, thermal expansion of the pipes that define the intake passage, and deposit accumulation in the intake port in the case of intake port fuel injection. There is. For this reason, an error may occur in the volume of the intake passage used in the model.

そこで、本発明の目的は、スロットル弁下流側の吸気通路の容積を正確に算出することができる吸気通路容積算出装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an intake passage volume calculating device capable of accurately calculating the volume of the intake passage on the downstream side of the throttle valve.

上記課題を解決するために、第1の発明では、吸気弁を駆動する吸気弁電磁駆動装置を具備する内燃機関のスロットル弁下流側の吸気通路の容積を算出する吸気通路容積算出装置において、スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力変化率と、スロットル弁通過空気流量と、全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値とに基づいて上記吸気通路の容積を算出する。
第1の発明によれば、全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値に基づいてスロットル弁下流側の吸気通路の容積が算出される。全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値は全気筒内への筒内吸入空気流量に比例するため、この比例関係を考慮することによりスロットル弁下流側の吸気通路の容積を正確に算出することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, in the first invention, in the intake passage volume calculating device for calculating the volume of the intake passage on the downstream side of the throttle valve of the internal combustion engine having the intake valve electromagnetic drive device for driving the intake valve, The volume of the intake passage is calculated based on the pressure change rate in the intake passage on the downstream side of the valve, the flow rate of air passing through the throttle valve, and the total value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive devices of all cylinders.
According to the first aspect of the invention, the volume of the intake passage on the downstream side of the throttle valve is calculated based on the total value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive devices for all cylinders. Since the total value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive system for all cylinders is proportional to the in-cylinder intake air flow rate into all cylinders, the volume of the intake passage on the downstream side of the throttle valve can be reduced by considering this proportional relationship. It can be calculated accurately.

第2の発明では、第1の発明において、スロットル弁下流側の吸気通路の圧力変化率と該吸気通路の容積とスロットル弁通過空気流量と筒内吸入空気流量との関係式を使用し、全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値が第一合計値となった時に上記関係式を用いて算出される全気筒内への筒内吸入空気流量と、上記合計値が上記第一合計値とは異なる第二合計値となった時に上記関係式を用いて算出される全気筒内への筒内吸入空気流量との比が、上記第一合計値と第二合計値との比に等しいとして、スロットル弁下流の吸気通路の容積を算出する。   In the second invention, in the first invention, a relational expression among the pressure change rate of the intake passage on the downstream side of the throttle valve, the volume of the intake passage, the air flow rate through the throttle valve, and the in-cylinder intake air flow rate is used. The in-cylinder intake air flow rate into all the cylinders calculated using the above relational expression when the total value of the voltage or current applied to the cylinder intake valve electromagnetic drive device becomes the first total value, and the total value is the above The ratio of the in-cylinder intake air flow rate into all the cylinders calculated using the above relational expression when the second total value is different from the first total value is the first total value and the second total value. And the volume of the intake passage downstream of the throttle valve is calculated.

第3の発明では、第2の発明において、上記第一合計値は特定気筒の吸気弁開弁中における吸気弁電磁駆動装置に加えられる電圧又は電流の最大値であり、上記第二合計値は該特定気筒の吸気弁開弁中における吸気弁電磁駆動装置に加えられる電圧又は電流の最小値である。   In a third invention, in the second invention, the first total value is a maximum value of a voltage or a current applied to the intake valve electromagnetic drive device during opening of the intake valve of the specific cylinder, and the second total value is This is the minimum value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive device during the opening of the intake valve of the specific cylinder.

第4の発明では、第2又は第3の発明において、Vmをスロットル弁下流側の吸気通路の容積、Raを気体定数、Tmを上記吸気通路内の温度、Vlを上記第一合計値、Vhを上記第二合計値、ΔPml及びmtlを全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値が第一合計値となった時の吸気通路の圧力変化率及びスロットル通過空気流量、ΔPmh及びmthを全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値が第二合計値となった時の吸気通路の圧力変化率及びスロットル通過空気流量とすると、上記吸気管部分の容積が下記式(2)により算出される。

Figure 0004737191
In the fourth invention, the in second or third invention, the volume of the intake passage of Vm throttle valve downstream side, Ra the gas constant, the temperature of the intake passage of the Tm, the first sum value V l, second sum value V h above, the pressure change rate and the throttle passage of the intake passage when the sum of the voltage or current is added .DELTA.Pm l and mt l to the intake valve electromagnetically driven device for all the cylinders becomes the first sum Assuming that the air flow rate, ΔPm h, and m th h are the rate of change in pressure in the intake passage and the air flow rate through the throttle when the total value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive devices of all cylinders becomes the second total value, The volume of the intake pipe portion is calculated by the following equation (2).
Figure 0004737191

本発明によれば、スロットル弁下流側の吸気通路の容積を正確に算出することができる。   According to the present invention, the volume of the intake passage downstream of the throttle valve can be accurately calculated.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1に概略的に示した機関本体1は筒内噴射型火花点火式内燃機関を示す。しかしながら、本発明を別の火花点火式内燃機関や圧縮自着火式内燃機関に適用してもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The engine body 1 schematically shown in FIG. 1 represents a direct injection spark ignition type internal combustion engine. However, the present invention may be applied to another spark ignition internal combustion engine or a compression self-ignition internal combustion engine.

図1に示したように、本発明の実施形態では機関本体1はシリンダブロック2と、シリンダブロック2内で往復動するピストン3と、シリンダブロック2上に固定されたシリンダヘッド4とを具備する。ピストン3とシリンダヘッド4との間には燃焼室5が形成される。シリンダヘッド4には各気筒毎に吸気弁6と、吸気ポート7と、排気弁8と、排気ポート9とが配置される。さらに、図1に示したようにシリンダヘッド4の内壁面の中央部には点火プラグ10が配置され、シリンダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置される。また吸気弁6はカム等を用いずに電磁式に吸気弁6を駆動する駆動装置12に連結される。   As shown in FIG. 1, in the embodiment of the present invention, the engine body 1 includes a cylinder block 2, a piston 3 that reciprocates within the cylinder block 2, and a cylinder head 4 fixed on the cylinder block 2. . A combustion chamber 5 is formed between the piston 3 and the cylinder head 4. In the cylinder head 4, an intake valve 6, an intake port 7, an exhaust valve 8, and an exhaust port 9 are arranged for each cylinder. Further, as shown in FIG. 1, a spark plug 10 is disposed at the center of the inner wall surface of the cylinder head 4, and a fuel injection valve 11 is disposed around the inner wall surface of the cylinder head 4. The intake valve 6 is coupled to a drive device 12 that drives the intake valve 6 electromagnetically without using a cam or the like.

各気筒の吸気ポート7は吸気枝管13を介してサージタンク14に連結され、サージタンク14は吸気管15を介してエアクリーナ16に連結される。吸気管15内にはステップモータ17によって駆動されるスロットル弁18が配置される。また、スロットル弁18上流の吸気管15には、吸気管15を通過する空気(吸気ガス)の流量を検出するためのエアフロメータ19が配置される。一方、各気筒の排気ポート9は排気管20に連結され、この排気管20は排気浄化装置21に連結される。なお、以下の説明では、スロットル弁下流側の吸気通路、すなわちスロットル弁18から吸気弁6までの吸気枝管13、サージタンク14、吸気管16等の部分を吸気管部分22と称す。   The intake port 7 of each cylinder is connected to a surge tank 14 via an intake branch pipe 13, and the surge tank 14 is connected to an air cleaner 16 via an intake pipe 15. A throttle valve 18 driven by a step motor 17 is disposed in the intake pipe 15. An air flow meter 19 for detecting the flow rate of air (intake gas) passing through the intake pipe 15 is disposed in the intake pipe 15 upstream of the throttle valve 18. On the other hand, the exhaust port 9 of each cylinder is connected to an exhaust pipe 20, and the exhaust pipe 20 is connected to an exhaust purification device 21. In the following description, the intake passage on the downstream side of the throttle valve, that is, the intake branch pipe 13 from the throttle valve 18 to the intake valve 6, the surge tank 14, the intake pipe 16, and the like are referred to as an intake pipe portion 22.

電子制御ユニット(ECU)31はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス32を介して相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)33、ROM(リードオンリメモリ)34、CPU(マイクロプロセッサ)35、入力ポート36および出力ポート37を具備する。サージタンク14には、吸気管内の空気(吸気ガス)の圧力を検出するための吸気管内圧力センサ40および吸気管内の空気の温度を検出するための吸気管内温度センサ41が設けられており、これら吸気管内圧力センサ40および吸気管内温度センサ41はそれぞれ吸気管内圧力および吸気管内温度に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。   The electronic control unit (ECU) 31 comprises a digital computer, and is connected to each other via a bidirectional bus 32, a RAM (random access memory) 33, a ROM (read only memory) 34, a CPU (microprocessor) 35, an input. A port 36 and an output port 37 are provided. The surge tank 14 is provided with an intake pipe pressure sensor 40 for detecting the pressure of air (intake gas) in the intake pipe and an intake pipe temperature sensor 41 for detecting the temperature of the air in the intake pipe. The intake pipe internal pressure sensor 40 and the intake pipe internal temperature sensor 41 generate output voltages proportional to the intake pipe internal pressure and the intake pipe internal temperature, and these output voltages are input to the input port 36 via the corresponding AD converters 38.

また、スロットル弁18の開度を検出するためのスロットル開度センサ42と、内燃機関の周囲の大気温度、または吸気管15に吸入される空気の温度(吸気温)を検出するための大気温度センサ43と、内燃機関の周囲の大気圧力、または吸気管15に吸入される空気の圧力(吸気圧)を検出するための大気圧センサ44とが設けられ、これらセンサの出力電圧は対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。また、アクセルペダル45にはアクセルペダル45の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ46が接続され、負荷センサ46の出力電圧は対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。クランク角センサ47は例えばクランクシャフトが30度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート36に入力される。CPU35ではこのクランク角センサ47の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート37は対応する駆動回路39を介して点火プラグ10、燃料噴射弁11、吸気弁電磁駆動装置12およびステップモータ17に接続される。   In addition, a throttle opening sensor 42 for detecting the opening of the throttle valve 18 and an ambient temperature for detecting the ambient air temperature around the internal combustion engine or the temperature of the air taken into the intake pipe 15 (intake air temperature). A sensor 43 and an atmospheric pressure sensor 44 for detecting the atmospheric pressure around the internal combustion engine or the pressure of the air sucked into the intake pipe 15 (intake pressure) are provided, and the output voltage of these sensors corresponds to the corresponding AD. The signal is input to the input port 36 via the converter 38. A load sensor 46 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 45 is connected to the accelerator pedal 45, and the output voltage of the load sensor 46 is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. The For example, the crank angle sensor 47 generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees, and this output pulse is input to the input port 36. The CPU 35 calculates the engine speed from the output pulse of the crank angle sensor 47. On the other hand, the output port 37 is connected to the spark plug 10, the fuel injection valve 11, the intake valve electromagnetic drive device 12, and the step motor 17 via a corresponding drive circuit 39.

ところで、内燃機関の燃焼室5において燃焼される混合気の空燃比を目標空燃比にするためには、吸気弁が閉じたときに燃焼室5内に充填されている空気(吸気ガス)の量(以下、「筒内充填空気量Mc」と称す)を推定し、推定された筒内充填空気量Mcに基づいて混合気の空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室5(または吸気通路)に噴射する燃料の量(以下、「燃料噴射量」と称す)を定めている。したがって、内燃機関の燃焼室5において燃焼される混合気の空燃比を正確に目標空燃比とするためには、筒内充填空気量Mcを正確に推定する必要がある。   By the way, in order to set the air-fuel ratio of the air-fuel mixture combusted in the combustion chamber 5 of the internal combustion engine to the target air-fuel ratio, the amount of air (intake gas) filled in the combustion chamber 5 when the intake valve is closed. (Hereinafter referred to as “cylinder charge air amount Mc”), and based on the estimated cylinder charge air amount Mc, the fuel injection valve controls the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the mixture becomes the target air-fuel ratio. The amount of fuel injected into the combustion chamber 5 (or intake passage) (hereinafter referred to as “fuel injection amount”) is determined. Therefore, in order to accurately set the air-fuel ratio of the air-fuel mixture combusted in the combustion chamber 5 of the internal combustion engine to the target air-fuel ratio, it is necessary to accurately estimate the cylinder charge air amount Mc.

通常、筒内充填空気量Mcは、流量センサ(エアフロメータ)等の多数のセンサ、およびこれらセンサからの出力値を引数とした多数のマップから推定される。ところが、このようにマップを用いると、マップを保存するためのECUのROMを記憶容量の大きいものにしなければならず、内燃機関の製造コストが高くなってしまう。さらに、マップの数およびその引数の数が多くなると適合作業の工数も増大してしまう。   Usually, the in-cylinder charged air amount Mc is estimated from a large number of sensors such as a flow rate sensor (air flow meter) and a large number of maps using output values from these sensors as arguments. However, if a map is used in this way, the ROM of the ECU for storing the map must have a large storage capacity, which increases the manufacturing cost of the internal combustion engine. Further, when the number of maps and the number of arguments thereof are increased, the number of man-hours for fitting work increases.

そこで、一部の内燃機関では、マップを用いずに様々な数値計算モデルを用いて、数値計算により筒内充填空気量Mcを算出するようにしている。このような内燃機関では、数値計算を多用することにより必要なマップの数を極力減らすようにしており、これにより適合作業を行う際の工数を大幅に削減しながらも、筒内充填空気量Mcを正確に算出することができる。このようなモデルとしては、例えば後述する筒内充填空気量モデルM10が挙げられる。   Therefore, in some internal combustion engines, the in-cylinder charged air amount Mc is calculated by numerical calculation using various numerical calculation models without using a map. In such an internal combustion engine, the number of necessary maps is reduced as much as possible by using a lot of numerical calculations. This greatly reduces the number of man-hours for performing the fitting work, but also the in-cylinder charged air amount Mc Can be calculated accurately. An example of such a model is an in-cylinder charged air amount model M10 described later.

ところで、上述したような数値計算モデルでは、定数として、吸気管部分22の容積Vmが用いられる。ところが、このモデルで用いられる吸気管部分22の容積Vmは実際の吸気管部分22の容積とは必ずしも一致せず、モデルにおいて有効な吸気管部分22の容積Vmを設計値等から厳密に求めることは困難である。また、実際の吸気管部分22の容積自体も、製品間でのばらつき、吸気管部分22の熱膨張、吸気ポート燃料噴射の場合における吸気ポート内へのデポジットの堆積等によって経時変化する場合がある。このため、上記数値計算モデルにおいて吸気管部分22の容積Vmを定数として用いると、吸気管部分22の容積Vmに誤差が生じている場合がある。   By the way, in the numerical calculation model as described above, the volume Vm of the intake pipe portion 22 is used as a constant. However, the volume Vm of the intake pipe portion 22 used in this model does not necessarily match the actual volume of the intake pipe portion 22, and the volume Vm of the intake pipe portion 22 effective in the model is strictly determined from the design value or the like. It is difficult. In addition, the actual volume of the intake pipe portion 22 itself may change over time due to variations among products, thermal expansion of the intake pipe portion 22, accumulation of deposits in the intake port in the case of intake port fuel injection, and the like. . For this reason, if the volume Vm of the intake pipe portion 22 is used as a constant in the numerical calculation model, an error may occur in the volume Vm of the intake pipe portion 22.

そこで、本発明の実施形態の吸気通路容積算出装置では、モデル式等で用いられた場合に有効な吸気管部分22の容積Vmを正確に算出することとしており、以下では斯かる吸気管部分22の容積Vmの算出方法について説明する。   Therefore, in the intake passage volume calculating device according to the embodiment of the present invention, the volume Vm of the intake pipe portion 22 effective when used in a model formula or the like is accurately calculated. A method of calculating the volume Vm of will be described.

図2は、吸気管部分22におけるモデルの基本概念を示している。図2に示したモデルでは、吸気管部分22について気体の状態方程式を適用すると、吸気管内圧力Pm(或いは、吸気管内圧力の時間変化率)と、吸気管部分22に流入する空気流量(すなわち、スロットル通過空気流量mt)と、吸気管部分22から流出する吸気ガスの流量(すなわち、全気筒への筒内吸入空気流量mc)とには下記式(3)の関係が成り立つ。

Figure 0004737191
ここで、Tmは吸気管部分22内に存在する空気の温度(以下、「吸気管内温度」と称す)、Vmは吸気管部分22の容積、Raは気体定数を空気の平均分子量で除算した値である。また、mciはi番気筒への筒内吸入空気流量であり、よってΣmciは或る特定の時刻における全気筒への筒内吸入空気流量mcを意味する。 FIG. 2 shows a basic concept of a model in the intake pipe portion 22. In the model shown in FIG. 2, when the gas state equation is applied to the intake pipe portion 22, the intake pipe pressure Pm (or the time change rate of the intake pipe pressure) and the flow rate of air flowing into the intake pipe portion 22 (that is, The relationship of the following formula (3) is established between the throttle passage air flow rate mt) and the flow rate of the intake gas flowing out from the intake pipe portion 22 (that is, the in-cylinder intake air flow rate mc to all cylinders).
Figure 0004737191
Here, Tm is the temperature of the air existing in the intake pipe portion 22 (hereinafter referred to as “intake pipe temperature”), Vm is the volume of the intake pipe portion 22, and Ra is a value obtained by dividing the gas constant by the average molecular weight of air. It is. Further, mci is the in-cylinder intake air flow rate to the i-th cylinder, and therefore Σmci means the in-cylinder intake air flow rate mc to all the cylinders at a specific time.

したがって、全気筒への筒内吸入空気流量mcは上記式(3)を変形して下記式(4)のように表すことができる。

Figure 0004737191
Therefore, the in-cylinder intake air flow rate mc to all the cylinders can be expressed as the following formula (4) by modifying the above formula (3).
Figure 0004737191

一方、上述したように本実施形態では、吸気弁電磁駆動装置12により吸気弁6が電磁的に駆動されており、筒内吸入空気流量は基本的にこの吸気弁電磁駆動装置12に加えられる電圧に比例する。すなわち、吸気弁電磁駆動装置12に加えられる電圧に比例して吸気弁電磁駆動装置12のコイルにより発生する磁束が増大する。そして、この磁束の増大に伴って、吸気弁6のリフト量が増大する。一方、各気筒の筒内に流入する空気流量は吸気弁6のリフト量に比例して増大する。従って、筒内吸入空気流量mcは吸気弁電磁駆動装置12に加えられる電圧に比例することになる。   On the other hand, as described above, in the present embodiment, the intake valve 6 is electromagnetically driven by the intake valve electromagnetic drive device 12, and the in-cylinder intake air flow rate is basically a voltage applied to the intake valve electromagnetic drive device 12. Is proportional to That is, the magnetic flux generated by the coil of the intake valve electromagnetic drive device 12 increases in proportion to the voltage applied to the intake valve electromagnetic drive device 12. As the magnetic flux increases, the lift amount of the intake valve 6 increases. On the other hand, the flow rate of air flowing into the cylinder of each cylinder increases in proportion to the lift amount of the intake valve 6. Therefore, the in-cylinder intake air flow rate mc is proportional to the voltage applied to the intake valve electromagnetic drive device 12.

図3は、吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧、筒内吸入空気流量及び吸気管内圧力Pmの時間変化率ΔPmのタイムチャートである。図3に示した例は、8気筒の内燃機関の例を示している。図3(A)中の破線は各気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧を示しており、一方、実線は全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値を示している。   FIG. 3 is a time chart of the time change rate ΔPm of the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12, the in-cylinder intake air flow rate, and the intake pipe pressure Pm. The example shown in FIG. 3 shows an example of an 8-cylinder internal combustion engine. The broken line in FIG. 3 (A) indicates the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of each cylinder, while the solid line indicates the total value of the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of all cylinders. Yes.

図3に示したように、基本的に全気筒の吸気弁電磁駆動装置12に電圧を加えていない時期は無く、少なくとも一つの吸気弁電磁駆動装置12には必ず電圧が加えられる。特に、図3(A)の破線で示したように、8気筒の内燃機関の場合、点火順序(例えば、1番気筒、8番気筒、7番気筒、3番気筒、…の順)が連続する二つの気筒の吸気弁電磁駆動装置12に同時に電圧が加えられている期間が存在する。従って、例えば、連続して電圧の加えられる二つの吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧が同じとなる時刻t2、t4、t6、t8、t10では、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値Vaは、各気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧Vbの2倍となる。もちろん、一つの気筒の吸気弁電磁駆動装置12のみにしか電圧が加えられていない場合(例えば、時刻t1、t3、t5、t7、t9)には、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値はこの一つの気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧に等しくなる。 As shown in FIG. 3, there is basically no time when no voltage is applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 of all cylinders, and a voltage is always applied to at least one intake valve electromagnetic drive device 12. In particular, as shown by the broken line in FIG. 3A, in the case of an eight-cylinder internal combustion engine, the ignition order (for example, the order of the first cylinder, the eighth cylinder, the seventh cylinder, the third cylinder,...) Is continuous. There is a period in which voltage is simultaneously applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the two cylinders. Therefore, for example, at the times t 2 , t 4 , t 6 , t 8 , and t 10 when the applied voltages to the two intake valve electromagnetic driving devices 12 to which the voltage is continuously applied are the same, the intake valve electromagnetics of all the cylinders. The total value V a of the applied voltage to the drive device 12 is twice the applied voltage V b to the intake valve electromagnetic drive device 12 of each cylinder. Of course, when the voltage is applied only to the intake valve electromagnetic drive device 12 of one cylinder (for example, time t 1 , t 3 , t 5 , t 7 , t 9 ), the intake valve electromagnetic of all cylinders. The total value of the applied voltages to the drive device 12 is equal to the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of this one cylinder.

なお、本実施形態では、8気筒の内燃機関の場合を例にとって説明しているが、二つの気筒の吸気弁電磁駆動装置12に同時に電圧が加えられている期間が存在する内燃機関であれば、何気筒の内燃機関についても本発明を適用することができる。特に、図3のタイムチャートに示す例では同時に電圧の加えられる吸気弁電磁駆動装置12は二つであるが、さらに多気筒の内燃機関では、同時に電圧の加えられる吸気弁電磁駆動装置12が三つ以上となることもあり、この時の吸気弁電磁駆動装置12に加えられる電圧の合計値は、電圧の加えられている三つ以上の吸気弁電磁駆動装置12の電圧の合計となる。   In this embodiment, an example of an 8-cylinder internal combustion engine has been described. However, if the internal combustion engine has a period in which voltage is simultaneously applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 of two cylinders, The present invention can be applied to an internal combustion engine having any number of cylinders. In particular, in the example shown in the time chart of FIG. 3, there are two intake valve electromagnetic drive devices 12 to which a voltage is simultaneously applied. However, in a multi-cylinder internal combustion engine, three intake valve electromagnetic drive devices 12 to which a voltage is simultaneously applied are three. The total value of the voltages applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 at this time is the sum of the voltages of the three or more intake valve electromagnetic drive devices 12 to which a voltage is applied.

ここで、図3(A)に示したように全気筒の吸気弁電磁駆動装置12に電圧を加えた場合、全気筒への筒内吸入空気流量mcは図3(B)に示したように推移することになる。なお、図3(B)においても、破線は各気筒への筒内吸入空気流量、すなわちmci(iは「i番気筒」を意味する)を示しており、一方、実線は全気筒への筒内吸入空気流量、すなわちmcを示している。   Here, when a voltage is applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 for all cylinders as shown in FIG. 3A, the in-cylinder intake air flow rate mc to all the cylinders is as shown in FIG. It will change. In FIG. 3B as well, the broken line indicates the in-cylinder intake air flow rate to each cylinder, that is, mci (i means “i-th cylinder”), while the solid line indicates the cylinder to all cylinders. The internal intake air flow rate, that is, mc is shown.

ここで、上述したように或る気筒への筒内吸入空気流量mciはその気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧に比例することから、或る特定の時刻tlにおける全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値Vlとこの時刻tlとは異なる時刻thにおける全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値Vhとの比率は、上記特定の時刻tlにおける全気筒への筒内吸入空気流量mclと上記異なる時刻thにおける全気筒への筒内吸入空気流量mchとの比率に等しいと考えられる。 Here, as described above, the in-cylinder intake air flow rate mci to a certain cylinder is proportional to the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of that cylinder, and therefore, the intake air of all the cylinders at a specific time t 1 . The ratio between the total value V l of the applied voltage to the valve electromagnetic drive device 12 and the total value V h of the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of all the cylinders at a time t h different from the time t l is as described above. It considered equal to the ratio between in-cylinder intake air flow rate mc h to all the cylinders in the cylinder intake air flow rate mc l and the different times t h to all the cylinders at a particular time t l.

見方を変えると、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が第一電圧合計値Vlとなった時の全気筒への筒内吸入空気流量mclと、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が第二電圧合計値Vhとなった時の全気筒への筒内吸入空気流量mchとの比率は、第一電圧合計値Vlと第二電圧合計値Vhと等しいと考えられる(Vl:Vh=mcl:mch)。この関係より、下記式(5)が導かれる。

Figure 0004737191
なお、上記式(5)においてΔPmlは時刻tlにおける吸気管内圧力Pmの時間変化率を(ΔPml=(dPm/dt)l)、ΔPmhは時刻thにおける吸気管内圧力Pmの時間変化率を(ΔPmh=(dPm/dt)h)をそれぞれ表している。上記式(5)において、時刻tlと時刻thとは近いため、吸気管内温度Tmは変化せずに一定であると仮定している。 In other words, the in-cylinder intake air flow rate mc l for all cylinders when the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 for all cylinders becomes the first voltage total value V l , the ratio between in-cylinder intake air flow rate mc h to all cylinders when the sum of the voltage applied to the intake valve electromagnetically driven device 12 becomes a second voltage sum V h is a first voltage sum V l It is considered to be equal to the second voltage total value V h (V l : V h = mc l : mc h ). From this relationship, the following formula (5) is derived.
Figure 0004737191
In the above equation (5), ΔPm l is the time change rate of the intake pipe pressure Pm at time t 1 (ΔPm l = (dPm / dt) l ), and ΔPm h is the time change of the intake pipe pressure Pm at time t h . The rate is expressed as (ΔPm h = (dPm / dt) h ), respectively. In the above equation (5), since the time t 1 and the time t h are close, it is assumed that the intake pipe temperature Tm is constant without changing.

そして、上記式(5)を変形することにより下記式(6)が導かれる。

Figure 0004737191
Then, the following formula (6) is derived by modifying the above formula (5).
Figure 0004737191

従って、時刻tl及びthにおけるスロットル通過空気流量mtl及びmthと、時刻tl及びthにおける吸気管内圧力の時間変化率ΔPml及びΔPmhと、時刻tl及びthにおける全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値Vl、Vhとに基づいて吸気管部分22の容積Vmが算出せしめられる。本実施形態では、スロットル通過空気流量mtはエアフロメータ19によって検出されると共に、吸気管内圧力の時間変化率ΔPmは吸気管内圧力センサ40によって検出された吸気管内圧力Pmに基づいて算出される。また、式(5)に用いられる吸気管内温度Tmは吸気管内温度センサ41によって検出される。これにより、本発明の実施形態によれば、吸気管部分22の容積を比較的正確に算出することができる。 Accordingly, the throttle-passing air flow rate mt l and mt h at time t l and t h, the time t and the time rate of change .DELTA.Pm l and .DELTA.Pm h of the intake pipe pressure at the l and t h, all cylinders at the time t l and t h The volume Vm of the intake pipe portion 22 is calculated on the basis of the total values V l and V h of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12. In this embodiment, the throttle passage air flow rate mt is detected by the air flow meter 19 and the time change rate ΔPm of the intake pipe internal pressure is calculated based on the intake pipe internal pressure Pm detected by the intake pipe internal pressure sensor 40. The intake pipe temperature Tm used in the equation (5) is detected by the intake pipe temperature sensor 41. Thereby, according to the embodiment of the present invention, the volume of the intake pipe portion 22 can be calculated relatively accurately.

特に、時刻tlは特定気筒(図3に示した例では6番気筒)の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧が最大となって他気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧がゼロとなっている時(図3に示した例では時刻t9)とされ、時刻thを吸気弁開弁中の特定気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧と吸気弁開弁中のもう一つの気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧とが同じとなった時、すなわち全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最小となった時(図3に示した例では時刻t8又はt10)とされるのが好ましい。すなわち、第一電圧合計値Vlは特定気筒(例えば6番気筒)の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値の最大値V9とされ、第二電圧合計値Vhは上記特定気筒の吸気弁電磁駆動装置12へ電圧を印可している間における全気筒への吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値の最小値V10とされる。このように全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値の最大値V9と最小値V10とを用いることにより、より正確に吸気管部分22の容積を算出することができる。 In particular, at time t l , the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the specific cylinder (the sixth cylinder in the example shown in FIG. 3) is maximized, and the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the other cylinders is increased. The time is zero (time t 9 in the example shown in FIG. 3), and the time t h is the voltage applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the specific cylinder being opened and the intake valve is being opened. When the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the other cylinder becomes the same, that is, when the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 of all cylinders becomes the minimum (FIG. 3). In the example shown in FIG. 4, it is preferable that the time is t 8 or t 10 ). That is, the first voltage total value V l is the maximum value V 9 of the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the specific cylinder (for example, the sixth cylinder), and the second voltage total value V h is the above-mentioned specific value. While the voltage is being applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 of the cylinder, the minimum value V 10 of the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 for all the cylinders is set. In this way, by using the maximum value V 9 and the minimum value V 10 of the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive devices 12 of all cylinders, the volume of the intake pipe portion 22 can be calculated more accurately. .

ここで、吸気管内圧力センサ40に応答遅れがあると、特定時刻(例えば、時刻t9及びt10)において測定された吸気管内圧力の時間変化率ΔPmが、これら特定時刻(時刻t9及びt10)における実際の時間変化率に対応しないことがある。このため、特定時刻(時刻t9及びt10)においてだけ吸気管内圧力の時間変化率ΔPmを測定するのではなく、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最大となった時刻(例えば、時刻t9)及び最小となった時刻(例えば、時刻t10)からそれぞれ暫くの間、すなわち少なくとも応答遅れ時間は、吸気管内圧力の時間変化率を連続的に測定し、こうして測定された吸気管内圧力の時間変化率から上記特定時刻(時刻t9及びt10)における吸気管内圧力の時間変化率ΔPを選択してもよい。 Here, if there is a response delay in the intake pipe pressure sensor 40, the time change rate ΔPm of the intake pipe pressure measured at a specific time (for example, times t 9 and t 10 ) becomes the specified time (time t 9 and t It may not correspond to the actual rate of time change in 10 ). For this reason, instead of measuring the time change rate ΔPm of the intake pipe pressure only at specific times (times t 9 and t 10 ), the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive devices 12 of all cylinders is maximized. The time change rate of the pressure in the intake pipe is continuously measured for a while from the time (for example, time t 9 ) and the minimum time (for example, time t 10 ). The time change rate ΔP of the intake pipe pressure at the specific time (time t 9 and t 10 ) may be selected from the measured time change rate of the intake pipe pressure.

すなわち、図3(C)に示したように、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最大となった時の吸気管内圧力の時間変化率ΔPmは最も小さくなるはずであるため、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最大となった時の吸気管内圧力の時間変化率として、測定された吸気管内圧力の時間変化率の最小値を選択してもよい。同様に、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最小となった時の吸気管内圧力の時間変化率ΔPmは最も大きくなるはずであるため、全気筒の吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最小となった時の吸気管内圧力の時間変化率として、測定された吸気管内圧力の時間変化率の最大値を選択してもよい。   That is, as shown in FIG. 3C, the rate of time change ΔPm of the intake pipe pressure when the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive devices 12 of all cylinders is maximized should be the smallest. Therefore, the minimum value of the measured time change rate of the intake pipe pressure is selected as the time change rate of the intake pipe pressure when the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 of all cylinders becomes the maximum. May be. Similarly, since the time change rate ΔPm of the intake pipe pressure when the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 of all cylinders is minimized should be the largest, the intake valve electromagnetic drive of all cylinders As the time change rate of the intake pipe pressure when the total value of the applied voltages to the device 12 becomes the minimum, the maximum value of the measured time change rate of the intake pipe pressure may be selected.

また、エアフロメータ19によって測定されるスロットル弁通過吸気流量mtは変動することから、吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の合計値が最大となった時刻(例えば、時刻t9)及び最小となった時刻(例えば、時刻t10)に測定されたスロットル弁通過吸気流量mtが真値でないことも考えられる。このため、吸気管部分22の容積Vmの算出は機関定常運転時において実施されることが好ましい。すなわち、機関定常運転時であれば、スロットル通過吸気流量mtを一定とすることができるために、時刻t9及びt10のスロットル弁通過吸気流量mtをいずれも測定されたスロットル弁通過吸気流量の平均値としても良い。 Further, since the throttle valve passage intake flow rate mt measured by the air flow meter 19 fluctuates, the time when the total value of the applied voltages to the intake valve electromagnetic drive device 12 becomes maximum (for example, time t 9 ) and the minimum value. since the time (e.g., time t 10) the measured throttle passing intake air flow rate mt in is also contemplated that not true value. For this reason, it is preferable that the calculation of the volume Vm of the intake pipe portion 22 is performed during engine steady operation. That is, if the time of engine steady operation, in order to be able to throttle passing intake air flow rate mt is constant, both the throttle valve passage air flow rate mt at time t 9 and t 10 of the measured throttle passing intake air flow rate It may be an average value.

なお、上記実施形態では、吸気管部分22の容積Vmを算出するにあたって吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧を用いているが、同様に吸気弁電磁駆動装置12に流れる電流を用いることも可能である。すなわち、吸気弁電磁駆動装置12のコイルにより発生する磁束は、吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧と同様に、吸気弁電磁駆動装置12を流れる電流に比例して増大し、これに伴って吸気弁6のリフト量が増大する。一方、各気筒への筒内吸入空気流量は吸気弁6のリフト量に比例して増大する。従って、各気筒への筒内吸入空気流量は、吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の場合と同様に、吸気弁電磁駆動装置12を流れる電流に比例する。このため、上記実施形態において用いられている吸気弁電磁駆動装置12への印可電圧の代わりに、吸気弁電磁駆動装置12を流れる電流を用いても上述した方法と同様にして吸気管部分22の容積Vmを算出することができる。   In the above-described embodiment, the voltage applied to the intake valve electromagnetic drive device 12 is used to calculate the volume Vm of the intake pipe portion 22, but the current flowing through the intake valve electromagnetic drive device 12 can also be used. It is. That is, the magnetic flux generated by the coil of the intake valve electromagnetic drive device 12 increases in proportion to the current flowing through the intake valve electromagnetic drive device 12 in the same manner as the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12, and accompanying this, The lift amount of the intake valve 6 increases. On the other hand, the in-cylinder intake air flow rate to each cylinder increases in proportion to the lift amount of the intake valve 6. Accordingly, the in-cylinder intake air flow rate to each cylinder is proportional to the current flowing through the intake valve electromagnetic drive device 12 as in the case of the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12. Therefore, in place of the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device 12 used in the above embodiment, the current flowing through the intake valve electromagnetic drive device 12 can be used in the same manner as described above for the intake pipe portion 22. The volume Vm can be calculated.

さらに、上記実施形態では、吸気管部分22の容積Vmを求めることとしているが、吸気管部分22の容積Vmをパラメータとして用いるモデル式の中には吸気管部分22の容積自体ではなく、吸気管部分22の容積を吸気管部分22内の温度で除算した値(Vm/Tm)を用いることが多い。この場合、上記式(6)の代わりに下記式(7)を用いることで、Vm/Tmを算出することができる。

Figure 0004737191
Furthermore, in the above-described embodiment, the volume Vm of the intake pipe portion 22 is obtained. However, in the model formula using the volume Vm of the intake pipe portion 22 as a parameter, the volume of the intake pipe portion 22 is not the actual value but the intake pipe. In many cases, a value (Vm / Tm) obtained by dividing the volume of the portion 22 by the temperature in the intake pipe portion 22 is used. In this case, Vm / Tm can be calculated by using the following formula (7) instead of the above formula (6).
Figure 0004737191

なお、Vm/Tmを上記式(7)によって求める場合には、Vm/Tmを算出するにあたり吸気管内温度Tmを用いる必要が無くなる。このため、吸気管内温度センサ41を取り付ける必要が無くなり、内燃機関の製造コストを低減することができる。   When Vm / Tm is obtained by the above equation (7), it is not necessary to use the intake pipe temperature Tm in calculating Vm / Tm. For this reason, it is not necessary to attach the intake pipe temperature sensor 41, and the manufacturing cost of the internal combustion engine can be reduced.

次に、筒内充填空気量モデルM10について説明する。なお、以下では、筒内充填空気量モデルM10によって算出される平均筒内充填空気量をMc’、平均筒内吸入空気流量をmc’とする。   Next, the cylinder charge air amount model M10 will be described. In the following, it is assumed that the average in-cylinder charged air amount calculated by the in-cylinder charged air amount model M10 is Mc 'and the average in-cylinder intake air flow rate is mc'.

筒内充填空気量モデルM10は、図4に示したように電子制御スロットルモデルM11、スロットルモデルM12、吸気管モデルM13、吸気弁モデルM14を備える。電子制御スロットルモデルM11には、負荷センサ46により検出されたアクセルペダル操作量Accpが入力され、実際のスロットル弁18が所定時間ΔT後に到達するスロットル開度(以下、「先読みスロットル開度」と称す)θtを出力する。スロットルモデルM12には、電子制御スロットルモデルM11から出力された先読みスロットル開度θtと、大気圧センサ44によって検出された内燃機関周囲の大気圧(または、吸気管15に吸入される空気の圧力)Paと、大気温度センサ43によって検出された内燃機関周囲の大気温度(または、吸気管15に吸入される空気の温度)Taと、後述する吸気管モデルM13において算出された吸気枝管13内の圧力(吸気管内圧力)Pmとが入力され、これら入力された各パラメータの値を後述するスロットルモデルM12のモデル式に代入することで、単位時間当たりにスロットル弁18を通過する空気の流量(以下、「スロットル弁通過空気流量mt」と称す)が算出される。スロットルモデルM12において算出されたスロットル弁通過空気流量mtは、吸気管モデルM13へ入力される。   The in-cylinder charged air amount model M10 includes an electronically controlled throttle model M11, a throttle model M12, an intake pipe model M13, and an intake valve model M14 as shown in FIG. The electronically controlled throttle model M11 receives the accelerator pedal operation amount Accp detected by the load sensor 46, and the throttle opening at which the actual throttle valve 18 reaches after a predetermined time ΔT (hereinafter referred to as “prefetch throttle opening”). ) Output θt. The throttle model M12 includes a look-ahead throttle opening angle θt output from the electronically controlled throttle model M11 and the atmospheric pressure around the internal combustion engine detected by the atmospheric pressure sensor 44 (or the pressure of air sucked into the intake pipe 15). Pa, the atmospheric temperature around the internal combustion engine detected by the atmospheric temperature sensor 43 (or the temperature of the air sucked into the intake pipe 15) Ta, and the intake branch pipe 13 calculated in the intake pipe model M13 described later. The pressure (intake pipe pressure) Pm is input, and the value of each of these input parameters is substituted into a model equation of a throttle model M12 to be described later, whereby the flow rate of air passing through the throttle valve 18 per unit time (hereinafter referred to as the following) , Referred to as “throttle valve passage air flow rate mt”). The throttle valve passage air flow rate mt calculated in the throttle model M12 is input to the intake pipe model M13.

吸気管モデルM13には、スロットルモデルM12において算出されたスロットル弁通過空気流量mtと、以下で詳述する単位時間当たりに燃焼室5内に流入する吸気ガスの流量(以下、「平均筒内吸入空気流量mc’」と称す。なお、平均筒内吸入空気流量mc’の定義については、吸気弁モデルM14において詳述する)とが入力され、これら入力された各パラメータの値を後述する吸気管モデルM13のモデル式に代入することで、吸気枝管13およびサージタンク14内に存在する吸気ガスの圧力(以下、「吸気管内圧力Pm」と称す)と吸気枝管13およびサージタンク14内に存在する吸気ガスの温度(以下、「吸気管内温度Tm」と称す)とが算出される。吸気管モデルM13において算出された吸気管内圧力Pmと吸気管内温度Tmは共に吸気弁モデルM14へ入力され、さらに吸気管内圧力PmはスロットルモデルM12にも入力される。   The intake pipe model M13 includes a throttle valve passage air flow rate mt calculated in the throttle model M12 and a flow rate of intake gas flowing into the combustion chamber 5 per unit time described in detail below (hereinafter referred to as “average in-cylinder intake”). The definition of the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ will be described in detail in the intake valve model M14), and the values of these input parameters are described later in the intake pipe. By substituting into the model equation of the model M13, the pressure of the intake gas existing in the intake branch pipe 13 and the surge tank 14 (hereinafter referred to as “intake pipe pressure Pm”), the intake branch pipe 13 and the surge tank 14 The temperature of the existing intake gas (hereinafter referred to as “intake pipe temperature Tm”) is calculated. The intake pipe internal pressure Pm and the intake pipe internal temperature Tm calculated in the intake pipe model M13 are both input to the intake valve model M14, and the intake pipe internal pressure Pm is also input to the throttle model M12.

吸気弁モデルM14には、吸気管モデルM13において算出された吸気管内圧力Pmおよび吸気管内温度Tmの他に大気温度Taが入力され、これら入力された各パラメータの値を後述する吸気弁モデルM14のモデル式に代入することで、平均筒内吸入空気流量mc’が算出される。算出された平均筒内吸入空気流量mc’は、平均筒内充填空気量Mcに変換され、この平均筒内充填空気量Mcに基づいて燃料噴射弁からの燃料噴射量が決定される。また、吸気管モデルM13において算出された平均筒内吸入空気流量mc’は吸気管モデルM13に入力される。   In addition to the intake pipe pressure Pm and the intake pipe temperature Tm calculated in the intake pipe model M13, the atmospheric temperature Ta is input to the intake valve model M14, and the values of these input parameters are set in the intake valve model M14 described later. By substituting into the model equation, the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ is calculated. The calculated average in-cylinder intake air flow rate mc 'is converted into an average in-cylinder charged air amount Mc, and the fuel injection amount from the fuel injection valve is determined based on the average in-cylinder charged air amount Mc. Further, the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ calculated in the intake pipe model M13 is input to the intake pipe model M13.

図4から分かるように、筒内充填空気量モデルM10では或るモデルにおいて算出されたパラメータの値が別のモデルへの入力値として利用されるので、筒内充填空気量モデルM10全体では、実際に入力される値はスロットル開度θt、大気圧Pa、および大気温度Taの三つのパラメータのみであり、これら三つのパラメータから平均筒内充填空気量Mcが算出される。   As can be seen from FIG. 4, in the in-cylinder charged air amount model M10, the value of the parameter calculated in one model is used as an input value to another model. There are only three values input to the throttle opening θt, the atmospheric pressure Pa, and the atmospheric temperature Ta, and the average in-cylinder charged air amount Mc is calculated from these three parameters.

次に、筒内充填空気量モデルM10の各モデルM11〜M14について説明する。   Next, the models M11 to M14 of the cylinder air charge model M10 will be described.

電子制御スロットルモデルM11は、負荷センサ46により検出されたアクセルペダル操作量Accpに基づいて、実際のスロットル弁18が所定時間ΔT後に到達するスロットル開度(以下、「先読みスロットル開度」と称す)θtを推定するモデルである。本実施形態においては、スロットル弁電子制御ロジックにて、負荷センサ46により検出されたアクセルペダル操作量Accpと、アクセルペダル操作量Accpと目標スロットル開度θtとの関係を規定するマップとに基づいてスロットル開度θtが求められる。このようにして求められたスロットル開度θtはスロットルモデルM12へと送られる。一方、このスロットル開度θtを所定時間ΔT(例えば、64msec)だけ遅延させた値が最終的な目標スロットル開度θrとして求められ、実際のスロットル開度TAが目標スロットル開度θrとなるようにステップモータ17へ駆動信号が送出される。   The electronically controlled throttle model M11 is based on the accelerator pedal operation amount Accp detected by the load sensor 46, and the throttle opening at which the actual throttle valve 18 reaches after a predetermined time ΔT (hereinafter referred to as “prefetch throttle opening”). This is a model for estimating θt. In the present embodiment, the throttle valve electronic control logic uses the accelerator pedal operation amount Accp detected by the load sensor 46 and a map that defines the relationship between the accelerator pedal operation amount Accp and the target throttle opening θt. A throttle opening θt is obtained. The throttle opening degree θt thus determined is sent to the throttle model M12. On the other hand, a value obtained by delaying the throttle opening θt by a predetermined time ΔT (for example, 64 msec) is obtained as the final target throttle opening θr so that the actual throttle opening TA becomes the target throttle opening θr. A drive signal is sent to the step motor 17.

このように、目標スロットル開度θrは、現時点から所定時間ΔTだけ前の時点におけるアクセルペダル操作量Accpに応じて決定されたスロットル開度θtと等しい。目標スロットル開度θrに基づいてスロットル弁18が駆動されるため、スロットル開度θtは実際のスロットル弁18のスロットル開度よりもΔTだけ先のスロットル開度となっている。逆に言うと、スロットル開度θtは、実際のスロットル弁18が所定時間ΔT後に到達するスロットル開度となっている。   Thus, the target throttle opening degree θr is equal to the throttle opening degree θt determined according to the accelerator pedal operation amount Accp at a time point a predetermined time ΔT before the current time point. Since the throttle valve 18 is driven based on the target throttle opening degree θr, the throttle opening degree θt is a throttle opening degree that is ΔT ahead of the actual throttle opening degree of the throttle valve 18. In other words, the throttle opening degree θt is a throttle opening degree that the actual throttle valve 18 reaches after a predetermined time ΔT.

スロットルモデルM12では、大気圧Pa、大気温度Ta、吸気管内圧力Pm、電子制御スロットルモデルM11から出力された先読みスロットル開度θtから、下記式(8)に基づいてスロットル弁通過空気流量mtが算出される。ここで、式(8)におけるμはスロットル弁における流量係数で、スロットル開度θtの関数である。また、Atはスロットル弁の開口断面積を示し、スロットル開度θtの関数である。

Figure 0004737191
In the throttle model M12, the throttle valve passing air flow rate mt is calculated based on the following equation (8) from the atmospheric pressure Pa, the atmospheric temperature Ta, the intake pipe pressure Pm, and the look-ahead throttle opening θt output from the electronically controlled throttle model M11. Is done. Here, μ in the equation (8) is a flow coefficient in the throttle valve, which is a function of the throttle opening θt. At denotes the opening cross-sectional area of the throttle valve and is a function of the throttle opening θt.
Figure 0004737191

また、Φ(Pm/Pa)は下記式(9)に示した関数であり、この式(9)におけるκは比熱比(一定値とする)である。この関数Φ(Pm/Pa)は図5に示したようなグラフに表すことができるので、このようなグラフをマップとしてECU31のROM34に保存し、実際には式(9)を用いて計算するのではなくマップからΦ(Pm/Pa)の値を求めるようにしてもよい。

Figure 0004737191
Φ (Pm / Pa) is a function shown in the following formula (9), and κ in the formula (9) is a specific heat ratio (a constant value). Since this function Φ (Pm / Pa) can be expressed in a graph as shown in FIG. 5, such a graph is stored as a map in the ROM 34 of the ECU 31 and is actually calculated using the equation (9). Alternatively, the value of Φ (Pm / Pa) may be obtained from the map.
Figure 0004737191

これらスロットルモデルM12の式(8)および式(9)は、スロットル弁18上流の気体の圧力を大気圧Pa、スロットル弁18上流の気体の温度を大気温度Ta、スロットル弁18の下流の気体の圧力を吸気管内圧力Pmとして、図6に示したようなスロットル弁18のモデルに対して、質量保存則、エネルギ保存則および運動量保存則を適用し、さらに気体の状態方程式、比熱比の定義式、およびマイヤーの関係式を利用することによって得られる。   Expressions (8) and (9) of the throttle model M12 are such that the gas pressure upstream of the throttle valve 18 is the atmospheric pressure Pa, the gas temperature upstream of the throttle valve 18 is the atmospheric temperature Ta, and the gas downstream of the throttle valve 18 is Applying the law of conservation of mass, the law of conservation of energy and the law of conservation of momentum to the model of the throttle valve 18 as shown in FIG. , And by using the Mayer relation.

吸気管モデルM13では、スロットル弁通過空気流量mt、平均筒内吸入空気流量mc’、および大気温度Taから、下記式(10)および式(11)に基づいて吸気管内圧力Pmおよび吸気管内温度Tmが算出される。

Figure 0004737191
In the intake pipe model M13, the intake pipe internal pressure Pm and the intake pipe internal temperature Tm are calculated from the throttle valve passage air flow rate mt, the average in-cylinder intake air flow rate mc ′, and the atmospheric temperature Ta based on the following formulas (10) and (11). Is calculated.
Figure 0004737191

ここで、吸気管モデルM13について図7を参照して説明する。吸気管部分の総気体量(総吸気ガス量)をMとすると、総気体量Mの時間的変化は、吸気管部分に流入する気体の流量、すなわちスロットル弁通過空気流量mtと、吸気管部分から流出する気体の流量、すなわち平均筒内吸入空気流量mc’との差に等しいため、質量保存則により下記式(12)が得られ、この式(12)および気体の状態方程式(Pm・Vm=M・R・Tm)より、式(10)が得られる。

Figure 0004737191
Here, the intake pipe model M13 will be described with reference to FIG. When the total gas amount (total intake gas amount) in the intake pipe portion is M, the temporal change in the total gas amount M is the flow rate of the gas flowing into the intake pipe portion, that is, the throttle valve passing air flow rate mt, and the intake pipe portion. Therefore, the following equation (12) is obtained by the law of conservation of mass, and this equation (12) and the equation of state of gas (Pm · Vm). = M · R · Tm), Equation (10) is obtained.
Figure 0004737191

また、吸気管部分の気体のエネルギM・Cv・Tmの時間的変化量は、吸気管部分に流入する気体のエネルギと吸気管部分から流出する気体のエネルギとの差に等しい。このため、吸気管部分に流入する気体の温度を大気温度Ta、吸気管部分から流出する気体の温度を吸気管内温度Tmとすると、エネルギ保存則により下記式(13)が得られ、この式(13)および上記気体の状態方程式より、式(11)が得られる。

Figure 0004737191
Further, the amount of time change in the gas energy M · Cv · Tm in the intake pipe portion is equal to the difference between the energy of the gas flowing into the intake pipe portion and the energy of the gas flowing out of the intake pipe portion. Therefore, if the temperature of the gas flowing into the intake pipe portion is the atmospheric temperature Ta and the temperature of the gas flowing out of the intake pipe portion is the intake pipe temperature Tm, the following equation (13) is obtained from the energy conservation law. From equation (13) and the gas equation of state, equation (11) is obtained.
Figure 0004737191

吸気弁モデルM14では、吸気管内圧力Pm、吸気管内温度Tm、および大気温度Taから、下記式(14)に基づいて、平均筒内吸入空気流量mc’が算出される。なお、式(14)におけるa、bは、機関回転数Neから、さらに吸気弁6の位相角(バルブタイミング)および作用角を変更できる可変動弁機構を備えた内燃機関の場合には吸気弁6の位相角、作用角から定まる値である。

Figure 0004737191
In the intake valve model M14, the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ is calculated from the intake pipe pressure Pm, the intake pipe temperature Tm, and the atmospheric temperature Ta based on the following equation (14). In the equation (14), a and b are intake valves in the case of an internal combustion engine having a variable valve mechanism that can change the phase angle (valve timing) and operating angle of the intake valve 6 from the engine speed Ne. 6 is a value determined from the phase angle and the working angle.
Figure 0004737191

上述した吸気弁モデルM14について図8を参照して説明する。一般に、吸気弁6が閉じたときに燃焼室5内に吸入されている吸気ガスの量である平均筒内充填空気量Mcは、吸気弁6が閉弁するとき(吸気弁閉弁時)に確定し、吸気弁閉弁時の燃焼室5内の圧力に比例する。また、吸気弁閉弁時の燃焼室5内の圧力は吸気弁上流の気体の圧力、すなわち吸気管内圧力Pmと等しいとみなすことができる。したがって、平均筒内充填空気量Mcは、吸気管内圧力Pmに比例すると近似することができる。   The above-described intake valve model M14 will be described with reference to FIG. In general, the average cylinder charge air amount Mc, which is the amount of intake gas sucked into the combustion chamber 5 when the intake valve 6 is closed, is obtained when the intake valve 6 is closed (when the intake valve is closed). It is determined and proportional to the pressure in the combustion chamber 5 when the intake valve is closed. Further, the pressure in the combustion chamber 5 when the intake valve is closed can be regarded as being equal to the pressure of the gas upstream of the intake valve, that is, the intake pipe pressure Pm. Therefore, the average in-cylinder charged air amount Mc can be approximated as being proportional to the intake pipe pressure Pm.

ここで、単位時間当たりに吸気管部分から流出する全吸気ガスの量を平均化したもの、または単位時間当たりに吸気管部分から全ての燃焼室5に吸入される吸気ガスの量を一つの気筒の吸気行程に亘って(後述するように本実施形態ではクランク角180°分)平均化したものを平均筒内吸入空気流量mc’(以下で詳述する)とすると、平均筒内充填空気量Mcが吸気管内圧力Pmに比例することから、平均筒内吸入空気流量mc’も吸気管内圧力Pmに比例すると考えられる。このことから、理論および経験則に基づいて、上記式(14)が得られる。なお、式(14)における値aは比例係数であり、機関回転数Ne、吸気弁駆動装置12への印可電圧等をパラメータとした三次元マップから求まる。なお、この三次元マップは、予め実験的にまたは計算によって求められ、ECU31のROM34に保存されている。値bは燃焼室5内に残存していた既燃ガスを表す値(排気弁8閉弁時に燃焼室5内に残る既燃ガス量を後述する時間ΔT180°で除算したものと考えられる)である。また、実際の運転では過渡時に吸気管内温度Tmが大きく変化する場合があるため、これに対する補正として理論および経験則に基づいて導かれたTa/Tmが乗算されている。   Here, the average amount of all intake gas flowing out from the intake pipe portion per unit time, or the amount of intake gas sucked into all the combustion chambers 5 from the intake pipe portion per unit time is defined as one cylinder. The average in-cylinder intake air flow rate mc ′ (which will be described in detail below) is averaged over the intake stroke (in the present embodiment, the crank angle is 180 ° as will be described later). Since Mc is proportional to the intake pipe pressure Pm, it is considered that the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ is also proportional to the intake pipe pressure Pm. From this, the above formula (14) is obtained based on the theory and empirical rules. The value a in the equation (14) is a proportionality coefficient, and is obtained from a three-dimensional map using the engine speed Ne, the applied voltage to the intake valve driving device 12 and the like as parameters. This three-dimensional map is obtained in advance experimentally or by calculation, and is stored in the ROM 34 of the ECU 31. The value b is a value representing the burnt gas remaining in the combustion chamber 5 (it is considered that the amount of burnt gas remaining in the combustion chamber 5 when the exhaust valve 8 is closed is divided by a time ΔT180 ° described later). is there. Further, in actual operation, the intake pipe temperature Tm may change greatly during a transition, and therefore Ta / Tm derived based on theory and empirical rule is multiplied as a correction for this.

ここで、平均筒内吸入空気流量mc’について、図9を参照して内燃機関が4気筒である場合について説明する。なお、図9は横軸がクランクシャフトの回転角度、縦軸が単位時間当たりに吸気管部分から燃焼室5に実際に流入する吸気ガスの流量である。図9に示したように、4気筒の内燃機関では、吸気弁6が例えば1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順に開弁し、各気筒に対応する吸気弁6の開弁量に応じて吸気管部分から各気筒の燃焼室5内へ吸気ガスが流入する。例えば、吸気管部分から各気筒の燃焼室5内に流入する吸気ガスの流量の変位は図9に破線で示した通りであり、これを総合して吸気枝管13から全気筒の燃焼室に流入する吸気ガスの流量は図9に実線で示した通りである。また、例えば1番気筒への平均筒内充填空気量Mcは図9に斜線で示した通りである。   Here, the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ will be described with reference to FIG. 9 when the internal combustion engine has four cylinders. In FIG. 9, the horizontal axis represents the rotation angle of the crankshaft, and the vertical axis represents the flow rate of the intake gas actually flowing from the intake pipe portion into the combustion chamber 5 per unit time. As shown in FIG. 9, in a four-cylinder internal combustion engine, the intake valve 6 is opened in the order of, for example, the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder, and the intake valve 6 corresponding to each cylinder is opened. Intake gas flows from the intake pipe portion into the combustion chamber 5 of each cylinder according to the valve opening amount. For example, the displacement of the flow rate of the intake gas flowing into the combustion chamber 5 of each cylinder from the intake pipe portion is as shown by the broken line in FIG. 9, and this is integrated into the combustion chambers of all cylinders from the intake branch pipe 13. The flow rate of the inflowing intake gas is as shown by the solid line in FIG. Further, for example, the average in-cylinder charged air amount Mc to the first cylinder is as shown by hatching in FIG.

これに対して、実線で示した吸気管から全ての気筒の燃焼室に流入する吸気ガスの量を平均化したものが平均筒内吸入空気流量mc’であり、図中に一点鎖線で示す。そして、この一点鎖線で示した平均筒内吸入空気流量mc’に、4気筒の場合にはクランクシャフトが180°(すなわち、4ストローク式内燃機関において1サイクル中にクランクシャフトが回転する角度720°を気筒数で割った角度)回転するのにかかる時間ΔT180°を乗算したものが平均筒内充填空気量Mcとなる。したがって、吸気弁モデルM14で算出された平均筒内吸入空気流量mc’にΔT180°を乗算することで、平均筒内充填空気量Mcが算出される(Mc=mc’・ΔT180°)。より詳細には、平均筒内充填空気量Mcが吸気弁閉弁時の圧力に比例することを考慮して、吸気弁閉弁時の平均筒内吸入空気流量mc’にΔT180°を乗算したものが平均筒内充填空気量Mcとされる。   On the other hand, the average in-cylinder intake air flow rate mc 'is obtained by averaging the amount of intake gas flowing into the combustion chambers of all the cylinders from the intake pipe shown by the solid line, and is shown by a one-dot chain line in the drawing. The average in-cylinder intake air flow rate mc ′ indicated by the one-dot chain line is 180 ° in the case of four cylinders (that is, the angle 720 ° at which the crankshaft rotates during one cycle in a four-stroke internal combustion engine). (Average angle divided by the number of cylinders) multiplied by the time ΔT180 ° required for rotation is the average in-cylinder charged air amount Mc. Therefore, the average cylinder intake air amount Mc is calculated by multiplying the average cylinder intake air flow rate mc 'calculated by the intake valve model M14 by ΔT180 ° (Mc = mc' · ΔT180 °). More specifically, in consideration of the fact that the average in-cylinder charged air amount Mc is proportional to the pressure when the intake valve is closed, the average in-cylinder intake air flow rate mc ′ when the intake valve is closed is multiplied by ΔT180 °. Is the average in-cylinder charged air amount Mc.

なお、上記筒内充填空気量モデルM10では、大気温度Taおよび大気圧Paが一定であるとしているが、時刻によって変化する値としてもよく、例えば、大気温度を検出するための大気温センサ43によって検出された値を大気温度Ta、大気圧を検出するための大気圧センサ44によって検出された値を大気圧Paとして上記式(8)、式(11)、および式(14)に代入するようにしてもよい。   In the cylinder charge air amount model M10, the atmospheric temperature Ta and the atmospheric pressure Pa are assumed to be constant. However, the atmospheric temperature Ta and the atmospheric pressure Pa may be changed with time, for example, by the atmospheric temperature sensor 43 for detecting the atmospheric temperature. The detected value is substituted into the above equations (8), (11), and (14) as the atmospheric temperature Ta and the value detected by the atmospheric pressure sensor 44 for detecting the atmospheric pressure as the atmospheric pressure Pa. It may be.

本発明の吸気通路容積算出装置を搭載した内燃機関全体を示す図である。It is a figure which shows the whole internal combustion engine carrying the intake passage volume calculation apparatus of this invention. 本発明のモデルの基本概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of the model of this invention. 吸気弁電磁駆動装置への印可電圧、筒内吸入空気流量、吸気管内圧力の時間変化率のタイムチャートである。It is a time chart of the time change rate of the applied voltage to the intake valve electromagnetic drive device, the in-cylinder intake air flow rate, and the intake pipe pressure. エアモデルのブロック図である。It is a block diagram of an air model. 関数Φ(Pm/Pa)を示す図である。It is a figure which shows function (PHI) (Pm / Pa). スロットルモデルの基本概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of a throttle model. 吸気管モデルの基本概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of an intake pipe model. 吸気弁モデルの基本概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of an intake valve model. 筒内充填空気量及び筒内吸入空気流量の定義に関する図である。It is a figure regarding the definition of cylinder filling air amount and cylinder intake air flow rate.

符号の説明Explanation of symbols

1 機関本体
5 燃焼室
6 吸気弁
7 吸気ポート
8 排気弁
11 燃料噴射弁
12 吸気弁電磁駆動装置
13 吸気枝管
14 サージタンク
15 吸気管
18 スロットル弁
22 吸気管部分
1 Engine Body 5 Combustion Chamber 6 Intake Valve 7 Intake Port 8 Exhaust Valve 11 Fuel Injection Valve 12 Intake Valve Electromagnetic Drive 13 Intake Branch Pipe 14 Surge Tank 15 Intake Pipe 18 Throttle Valve 22 Intake Pipe Portion

Claims (4)

吸気弁を駆動する吸気弁電磁駆動装置を具備する内燃機関のスロットル弁下流側の吸気通路の容積を算出する吸気通路容積算出装置において、
スロットル弁下流側の吸気通路内の圧力変化率と、スロットル弁通過空気流量と、全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値とに基づいて上記吸気通路の容積を算出する、吸気通路容積算出装置。
In the intake passage volume calculating device for calculating the volume of the intake passage on the downstream side of the throttle valve of the internal combustion engine comprising the intake valve electromagnetic drive device for driving the intake valve,
Calculating the volume of the intake passage based on the pressure change rate in the intake passage on the downstream side of the throttle valve, the flow rate of air passing through the throttle valve, and the total value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive devices of all cylinders; Intake passage volume calculation device.
スロットル弁下流側の吸気通路の圧力変化率と該吸気通路の容積とスロットル弁通過空気流量と筒内吸入空気流量との関係式を使用し、全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値が第一合計値となった時に上記関係式を用いて算出される全気筒内への筒内吸入空気流量と、上記合計値が上記第一合計値とは異なる第二合計値となった時に上記関係式を用いて算出される全気筒内への筒内吸入空気流量との比が、上記第一合計値と第二合計値との比に等しいとして、スロットル弁下流の吸気通路の容積を算出する、請求項1に記載の吸気通路容積算出装置。   The voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive system of all cylinders using the relational expression of the pressure change rate of the intake passage on the downstream side of the throttle valve, the volume of the intake passage, the throttle valve passing air flow rate and the cylinder intake air flow rate When the total value of the cylinders becomes the first total value, the in-cylinder intake air flow rate into all the cylinders calculated using the above relational expression, and the second total value in which the total value is different from the first total value, The intake passage downstream of the throttle valve is assumed that the ratio of the in-cylinder intake air flow rate into all the cylinders calculated using the above relational expression is equal to the ratio between the first total value and the second total value. The intake passage volume calculation device according to claim 1, wherein the volume of the intake passage is calculated. 上記第一合計値は特定気筒の吸気弁開弁中における吸気弁電磁駆動装置に加えられる電圧又は電流の最大値であり、上記第二合計値は該特定気筒の吸気弁開弁中における吸気弁電磁駆動装置に加えられる電圧又は電流の最小値である、請求項2に記載の吸気通路容積算出装置。   The first total value is the maximum value of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetic drive device during opening of the intake valve of the specific cylinder, and the second total value is the intake valve during opening of the intake valve of the specific cylinder. The intake passage volume calculation device according to claim 2, wherein the intake passage volume is a minimum value of a voltage or a current applied to the electromagnetic drive device. Vmをスロットル弁下流側の吸気通路の容積、Raを気体定数、Tmを上記吸気通路内の温度、Vlを上記第一合計値、Vhを上記第二合計値、ΔPml及びmtlを全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値が第一合計値となった時の吸気通路の圧力変化率及びスロットル通過空気流量、ΔPmh及びmthを全気筒の吸気弁電磁駆動装置に加える電圧又は電流の合計値が第二合計値となった時の吸気通路の圧力変化率及びスロットル通過空気流量とすると、上記吸気管部分の容積が下記式(1)により算出される、請求項2又は3に記載の吸気通路容積算出装置。
Figure 0004737191
Volume of the intake passage of Vm throttle valve downstream side, Ra the gas constant, the temperature of the intake passage of the Tm, the first sum value above the V l, the a V h second sum, the .DELTA.Pm l and mt l pressure change rate and the throttle passage air flow rate of the intake passage when the sum of the voltage or current applied to the intake valve electromagnetically driven device for all the cylinders becomes the first sum, the intake valve solenoid of all the cylinders the .DELTA.Pm h and mt h When the pressure change rate of the intake passage and the throttle passage air flow rate when the total value of the voltage or current applied to the driving device becomes the second total value, the volume of the intake pipe portion is calculated by the following equation (1). The intake passage volume calculation device according to claim 2 or 3.
Figure 0004737191
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