JPH10103147A

JPH10103147A - 吸入空気量検出装置

Info

Publication number: JPH10103147A
Application number: JP8259842A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Sugano; 善仁菅野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】本発明はクランクケース内のブローバイガス
を吸気通路に放出する機構を備える内燃機関の吸入空気
量を検出する装置に関し、吸入空気が脈動する環境下で
高い検出精度を実現することを目的とする。【解決手段】機関回転数ＮＥおよび単位回転数当たり
の吸入空気量ＧＮを求める（ステップ１００）。ＮＥ、
ＧＮが定常値である場合にクランクケースに生ずる圧力
ＣＲＰ^*を求める（ステップ１０２）。ＮＥ、ＧＮに基
づいてなまし率ＴＩＭＣを求める（ステップ１０４）。
前回の内圧ＣＲＰ_i-1とＴＩＭＣとＣＲＰ ^*を用いてク
ランクケースの内圧ＣＲＰを求める（ステップ１０
６）。スロットルバルブが全閉である場合は（ステップ
１０８）ＣＲＰに基づいて補正率ＫＨＯＳＥＩを算出し
（ステップ１１０）、その値ＫＨＯＳＥＩを用いて吸入
空気量ＧＡを補正する（ステップ１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸入空気量検出装
置に係り、特に、クランクケース内のブローバイガスを
吸気通路に放出する機構を備える内燃機関に吸入される
空気量を検出する吸入空気量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平５−２５６１８
１号に開示される如く、内燃機関に吸入される空気量を
検出する吸入空気量検出装置が知られている。上記従来
の装置は、吸気通路内に配設されるホットワイヤ式流量
センサ（以下、単に流量センサと称す）を備えている。
上記の流量センサは、吸気通路内に流量ＧＡの空気流が
生じた場合に、ＧＡ＝ｋ・Ｖ²と簡略化して定義づけた
関係を満たす出力信号Ｖを出力する。

【０００３】ところで、車載用内燃機関の分野において
は、クランクケース内に発生するブローバイガスを吸気
通路内に放出するためのクランクケースベンチレーショ
ン装置（以下、ＰＣＶと称す）が知られている。内燃機
関の動作中は、ピストンリングとシリンダとの間を流通
して、内燃機関の燃焼室からクランクケース内に、燃料
の未燃成分を含むブローバイガスが流出する。ＰＣＶ
は、クランクケースの内圧と吸気通路の内圧との差圧を
利用して、そのブローバイガスを吸気通路内に放出させ
ることにより、クランクケース内にブローバイガスが滞
留するのを防止する。

【０００４】クランクケースの内圧は、ピストンが上死
点から下死点に向かって変位する過程で高圧となり、ピ
ストンが下死点から上死点に向かって変位する過程で低
圧となる。このため、クランクケースから吸気通路に放
出されるブローバイガスの量は、内燃機関の動作中常に
一定の値とはならない。吸気通路に放出されるブローバ
イガスの量が変動すると、吸気通路内を流れる空気の流
量に脈動が生ずる。このため、ＰＣＶを備える内燃機関
においては、流量センサの近傍を流れる空気の流量に、
ブローバイガスの放出に伴う脈動が生ずる。

【０００５】上述の如く、流量センサにおいては、流量
ＧＡが安定している場合には、流量ＧＡと出力値Ｖとの
間に、ＧＡ＝ｋ・Ｖ²なる関係が成立する。従って、出
力値ＶがＶ_MAXとＶ_MINとの間で脈動している場合は、
流量ＧＡがＧ_MAX＝ｋ・Ｖ_MA _X ²と、Ｇ_MIN＝ｋ・Ｖ
_MIN ²との間で脈動していると判断することができる。
また、流量ＧＡがＧ_MAXとＧ_MINとの間で脈動している
場合、流量センサの近傍を流れる空気の平均流量ＧＡ_SM
を（Ｇ_MAX＋Ｇ_MIN）／２と算出することができる。

【０００６】しかし、流量センサの周囲を流れる空気の
流量に変化が生じた場合に、流量センサの出力信号が変
化後の流量に応じた値に達するまでには、ある程度の応
答時間が必要である。このため、従来の装置において、
流量センサの周囲を流れる空気が最大値Ｇ_MAXと最小値
Ｇ_MINとの間で変動した場合、流量センサの出力信号Ｖ
は、出力値Ｖ_MAXに比して小さなＶ_MAX ^*と、出力値Ｖ
_MINに比して大きなＶ _MIN ^*との間で脈動する。この場
合に、流量センサの応答遅れが無視されると、流量セン
サの周囲を流れる空気の流量ＧＡが、Ｇ_MAX ^*＝ｋ・
（Ｖ_MAX ^*）²とＧ_MIN ^*＝ｋ・（Ｖ_MIN ^*）²との間
で脈動していると誤判断され、また、（Ｇ _MAX ^*＋Ｇ
_MIN ^*）／２が、流量センサの周囲を流れる空気の平均
流量ＧＡ_SMとして誤検出される。

【０００７】平均流量ＧＡ_SM＝（Ｇ_MAX ^*＋Ｇ_MIN ^*）
／２は、本来の平均流量ＧＡ_SM＝（Ｇ_MAX＋Ｇ_MIN）／
２に比して小さな値である。このため、従来の装置にお
いて、吸気通路内に空気の脈動が生じている場合に、何
ら補正が施されることなく、流量センサの検出値から直
接的に平均流量ＧＡ_SMが演算されると、現実の平均流量
ＧＡ_SMに比して小さな平均流量ＧＡ_SMが算出される。従
って、吸気通路内に空気の脈動が生じている場合に、流
量センサの出力信号に基づいて精度良く吸入空気量を求
めるためには、脈動の影響を排除するための補正を施す
必要がある。

【０００８】吸気通路内に空気の脈動が生じている場合
に、その影響で吸入空気量の演算値に生ずる誤差の値
は、発生している脈動の大きさや機関回転数ＮＥ等に応
じた値となる。上記従来の装置において、脈動の大き
さ、すなわち、脈動幅は、流量センサの出力値の変化幅
により代用することができる。このため、上記従来の装
置においては、流量センサの出力値Ｖの変化幅（Ｖ_MAX
^*−Ｖ_MIN ^*）、および、機関回転数ＮＥ等をパラメー
タとして、脈動の影響を排除するための補正量を求め、
かつ、その補正量を用いて平均流量ＧＡ_SMの補正を行う
こととしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
て、出力値Ｖの変化幅（Ｖ_MAX ^*−Ｖ_MIN ^*）は、流量
センサの出力値Ｖが一周期変動する毎に求めることがで
きる。しかし、一周期毎に求まる変化幅（Ｖ_MAX ^*−Ｖ
_MIN ^*）にはある程度のバラツキが重畳する。このた
め、その値が直接補正量の演算に用いられると、変化幅
（Ｖ_MAX ^*−Ｖ_MIN ^*）のバラツキの影響で平均流量Ｇ
Ａ_SMの演算精度が悪化することがある。

【００１０】上述した演算精度の悪化は、変化幅（Ｖ
_MAX ^*−Ｖ_MIN ^*）のなまし値を演算し、そのなまし値
に基づいて補正量を求めることにより抑制することがで
きる。しかし、変化幅（Ｖ_MAX ^*−Ｖ_MIN ^*）のなまし
値に基づいて補正量を求めることとすると、脈動幅が変
化した場合に、補正量にその変化を即座に反映させるこ
とが困難となる。

【００１１】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、脈動幅の変化に対して良好な追従性を発揮し、
かつ、高い検出精度の下に吸入空気量を検出することの
できる吸入空気量検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、クランクケース内のブローバイガスを
吸気通路に放出するベンチレーション装置を備える内燃
機関に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出装置
において、吸気通路を流れる空気の流量を検出する吸入
空気量検出手段と、クランクケースの内圧に対応する特
性値を検出する内圧特性値検出手段と、前記特性値に基
づいて前記吸入空気量検出手段の検出値を補正する吸入
空気量補正手段と、を備える吸入空気量検出装置により
達成される。

【００１３】本発明において、吸入空気には、ベンチレ
ーション装置よりブローバイガスが供給される。ブロー
バイガスは、内燃機関の動作に伴って周期的に吸気通路
に供給される。その結果、吸気通路内を流れる空気には
脈動が生ずる。吸気通路内に空気の脈動が生ずると、吸
入空気量検出手段の出力信号には、その脈動に起因する
誤差が発生する。発生する誤差の値は、吸気通路内に発
生する脈動の大きさに応じた値となる。吸気通路に発生
する脈動の大きさは、クランクケースから吸気通路に供
給されるブローバイガスが高圧であるほど、すなわち、
クランクケースの内圧が高圧であるほど大きくなる。従
って、吸気通路にブローバイガスが供給される場合、ク
ランクケースの内圧が高圧であるほど、吸入空気量検出
手段の検出値に大きな誤差が重畳する。吸入空気量補正
手段は、クランクケースの内圧に対応する特性値に基づ
いて、上記の誤差が相殺されるように吸入空気量検出手
段の検出値に補正を施す。上記の手法によれば、精度良
く脈動の影響を補正することができると共に、脈動幅が
変化した場合に、即座にその影響を補正に反映させるこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
内燃機関１０の全体構成図を示す。内燃機関１０は、シ
リンダブロック１２を備えている。シリンダブロック１
２のスカート部には、その下方からオイルパン１４が固
定されている。シリンダブロック１２のスカート部とオ
イルパン１４とは、クランクケース１６を形成してい
る。クランクケース１６には、クランクシャフト１８が
収納されている。オイルパン１４には、クランクシャフ
ト１８の回転速度に応じた周期でパルス信号を発生する
回転速度センサ１９が配設されている。

【００１５】シリンダブロック１２には、ピストン２０
が配設されている。ピストン２０は、コンロッド２１を
介してクランクシャフト１８に連結されている。シリン
ダブロック１２の上部には、シリンダヘッド２２が配設
されている。シリンダブロック１２のシリンダ内壁と、
ピストン２０の上面と、シリンダヘッド２２の底面と
は、燃焼室２４を隔成している。シリンダヘッド２２に
は、燃焼室２４に開口する吸気ポート２６および排気ポ
ート２８が設けられている。シリンダヘッド２２には、
吸気ポート２６を開閉する吸気弁３０、および、排気ポ
ート２８を開閉する排気弁３２が組み込まれている。

【００１６】シリンダヘッド２２の上部には、ヘッドカ
バー３４が固定されている。シリンダヘッド２２とヘッ
ドカバー３４とは、カム室３６を形成している。カム室
３６には、クランクシャフト１８と同期して回転するカ
ムシャフト３８、および、カムシャフト３８の回転動作
を往復運動に変換して吸気弁３０および排気弁３２に伝
達する動力伝達機構４０が収納されている。

【００１７】吸気ポート２６および排気ポート２８に
は、それぞれ吸気マニホールド４２および排気マニホー
ルド４４が連結されている。吸気マニホールド４２は、
サージタンク４６に連通している。サージタンク４６に
は、吸気管４８が連通している。吸気管４８の内部に
は、アクセルペダルと連動して作動するスロットルバル
ブ５０が配設されている。スロットルバルブ５０の近傍
には、スロットルバルブ５０の開度ＴＡに応じた信号を
出力するスロットル開度センサ５２が配設されている。

【００１８】吸気管４８には、エアフロメータ５４が配
設されている。また、エアフロメータ５４には、エアフ
ィルタ５５が連通している。エアフロメータ５４は、吸
気管４８に連通する空間内にホットワイヤ５６を備える
ホットワイヤ式のエアフロメータである。エアフロメー
タ５４は、その内部を流通する空気の質量流量、すなわ
ち、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡに対して、ＧＡ＝ｋ
・Ｖ²（ｋ：定数）なる関係を満たす出力信号Ｖを発生
する。

【００１９】内燃機関１０は、電子制御ユニット５８
（以下、ＥＣＵ５８と称す）を備えている。回転速度セ
ンサ１９の出力信号、スロットル開度センサ５２の出力
信号、および、エアフロメータ５４の出力信号はＥＣＵ
５８に供給されている。ＥＣＵ５８は、これらの出力信
号に基づいて、機関回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＡ、
および、吸入空気量ＧＡを検出する。

【００２０】内燃機関１０において、シリンダヘッド１
２およびシリンダヘッド２２には、クランクケース１６
と、カム室３６とを連通する連通路６０，６２が形成さ
れている。また、ヘッドカバー３４には、ＰＣＶバルブ
６４を介して連通路６６が接続されている。連通路６６
の他端は、サージタンク４６に連通している。ＰＣＶバ
ルブ６４は、カム室３６からサージタンク４６に向かう
流体の流れのみを許容する逆止弁として機能すると共
に、連通路６６を流れる流体の流量を、カム室３６とサ
ージタンク４６との内圧差に応じた流量に制御する流量
制御弁として機能する。

【００２１】ヘッドカバー３４には、連通路６８が連通
している。連通路６８の他端は、スロットルバルブ５０
の上流において、吸気管４８に連通している。スロット
ルバルブ５０の上流側には、ほぼ常に大気圧が導かれて
いる。連通路６８には、カム室３６の内圧が大気圧に比
して高圧であるか低圧であるかに応じて、双方向に流体
が流通する。

【００２２】内燃機関１０の作動中に燃焼室２４で爆発
行程が行われると、燃焼室２４内部に高圧の燃焼圧が発
生する。燃焼室２４の内部に高圧の燃焼圧が発生する
と、ピストン２０とシリンダ内壁との間を通ってクラン
クケース１６にブローバイガスが流出する。ブローバイ
ガスには、燃料の未燃成分と排気ガスとが含まれてい
る。

【００２３】クランクケース１６の内圧は、ピストン２
０が上死点から下死点に向かって変位する過程で正圧と
なり、一方、ピストン２０が下死点から上死点に向かっ
て変位する過程で負圧となる。クランクケース１６は、
連通路６０，６２および連通路６６，６８を介して、サ
ージタンク４６および吸気管４８に連通している。この
ため、クランクケース１６の内圧が正圧となると、クラ
ンクケース１６内のブローバイガスがサージタンク４６
および吸気管４８に放出される。一方、クランクケース
１６の内圧が負圧となると、吸気管４８からクランクケ
ース１６に向けて空気が流入する。内燃機関１０におい
ては、このようにしてクランクケース１６の強制換気が
行われる。

【００２４】以下、図２乃至図７を参照して、本実施例
の特徴部について説明する。図２は、エアフロメータ５
４において実現される吸入空気量ＧＡと出力信号Ｖとの
関係を示す。エアフロメータ５４は、吸入空気量ＧＡが
緩やかに変化した場合、吸入空気量ＧＡに対して図２に
示す関係、すなわち、ＧＡ＝ｋ・Ｖ²なる関係を満たす
信号Ｖを出力する。

【００２５】ところで、内燃機関１０においては、各
気筒のピストン２０の動作に伴って吸気圧が脈動するこ
とにより、また、ブローバイガスがサージタンク４６
および吸気管４８に供給されることにより、エアフロメ
ータ５４の内部を流通する空気の流量に脈動が生ずる。
エアフロメータ５４の内部を流通する空気の流量に脈動
が生ずると、その影響で、エアフロメータ５４の出力信
号Ｖにも脈動が生ずる。

【００２６】吸入空気量ＧＡが、図２に示すＧＡ_MAXと
ＧＡ_MINとの間でゆっくりと脈動する場合、エアフロメ
ータ５４の出力信号Ｖは、図２に示すＶ_MAXとＶ_MINと
の間で脈動する。しかしながら、内燃機関１０において
吸入空気量ＧＡに発生する脈動の速度は、エアフロメー
タ５４の応答速度に比して高速である。このため、内燃
機関１０の作動中に、吸入空気量ＧＡがＧＡ_MAXとＧＡ
_MINとの間で脈動した場合、エアフロメータ５４の出力
信号Ｖは、Ｖ_MAXに比して小さなＶ_MAX ^*と、Ｖ_MINに
比して大きなＶ_MIN ^*との間で脈動を示す。

【００２７】エアフロメータ５４に応答遅れが生じてい
ないと仮定すると、その出力信号ＶがＶ_MAX ^*である場
合は、その時点で、ＧＡ_MAX ^*＝ｋ・（Ｖ_MAX ^*）²で
表される吸入空気量ＧＡが生じていると判断することが
できる。また、出力信号ＶがＶ_MIN ^*である場合は、そ
の時点で、ＧＡ_MIN ^*＝ｋ・（Ｖ_MIN ^*）²で表される
吸入空気量ＧＡが生じていると判断することができる。
従って、エアフロメータ５４に応答遅れが生じていない
と仮定すれば、出力信号ＶがＶ_MAX ^*とＶ_MIN ^*との間
で脈動している場合、吸入空気量ＧＡがＧＡ_MAX ^*とＧ
Ａ_MIN ^*との間で脈動していると判断することができ
る。

【００２８】吸入空気量ＧＡに脈動が生じている場合、
その脈動に伴って生ずる最大値と最小値との平均をとれ
ば、その値は吸入空気量ＧＡの平均流量ＧＡ_SMとなる。
例えば、図２に示す如く吸入空気量ＧＡがＧＡ_MAXとＧ
Ａ_MINとの間で脈動している場合、平均流量ＧＡ_SMは図
２中に○で示す如く、“（ＧＡ_MAX＋ＧＡ_MIN）／２”
で表すことができる。

【００２９】一方、吸入空気量ＧＡがＧＡ_MAXとＧＡ
_MINとの間で脈動することに伴って、エアフロメータ５
４の出力信号ＶがＶ_MAX ^*とＶ_MIN ^*との間で脈動して
いる場合に、エアフロメータ５４に応答遅れが生じてい
ないと仮定すると、吸気管４８の内部に、図２中に●で
示す平均流量ＧＡ_SM ^*、すなわち、“（ＧＡ_MAX ^*＋Ｇ
Ａ_MIN ^*）／２”で表される平均流量ＧＡ_SM ^*が生じて
いると判断することができる。

【００３０】エアフロメータ５４の出力特性が吸入空気
量ＧＡに対して比例関係を示さないため、図２中に●で
示す平均流量ＧＡ_SM ^*＝（Ｇ_MAX ^*＋Ｇ_MIN ^*）／２
は、図２中に○で示す現実の平均流量ＧＡ_SM＝（Ｇ_MAX
＋Ｇ_MIN）／２に比して小さな値となる。このため、本
実施例のシステムにおいて、エアフロメータ５４の応答
遅れを考慮せずに平均流量ＧＡ_SMが算出されると、吸入
空気量ＧＡに脈動が生じている場合に、現実の平均流量
ＧＡ_SMに比して小さな平均流量ＧＡ_SM ^*が算出される。

【００３１】出力信号Ｖに基づいて算出される平均流量
ＧＡ_SM ^*と現実の平均流量ＧＡ_SMとの差は、吸入空気量
ＧＡに生ずる脈動の大きさに応じた値となる。吸入空気
量ＧＡに生ずる脈動のうち、各気筒のピストン２０の
動作に伴って生ずる脈動の大きさは、機関回転数ＮＥ、
および、スロットル開度ＴＡに対してほぼ一義的に決ま
ることが知られている。

【００３２】本実施例のシステムでは、機関回転数ＮＥ
とスロットル開度ＴＡとをパラメータとしてピストン２
０の動作に伴う脈動の大きさを定めた２次元マップがＥ
ＣＵ５８に記憶されている。また、ＥＣＵ５８は、その
マップを参照することでピストン２０の動作に伴う吸入
空気量ＧＡの脈動の大きさを推定する。そして、その推
定値に基づいて、ピストン２０の動作に伴う脈動の影響
を排除するための補正値を演算し、出力信号Ｖに基づい
て演算される平均流量ＧＡ_SM ^*に適当な補正を施すこと
としている。このため、本実施例のシステムによれば、
ピストン２０の動作に伴う吸入空気量ＧＡの脈動に影響
されることなく、精度良く吸入空気量ＧＡの平均流量Ｇ
Ａ_SMを求めることができる。

【００３３】吸入空気量ＧＡに生ずる脈動のうち、ブ
ローバイガスがサージタンク４６および吸気管４８に供
給されることにより生ずる脈動の大きさは、機関回転数
ＮＥおよびスロットル開度ＴＡに加えて、クランクケー
ス１６の内圧にも影響される。

【００３４】図３は、内燃機関１０の作動中に生ずるク
ランクケース１６の内圧変動を示す。図３（Ａ）は、内
燃機関１０が低負荷領域で継続的に運転された場合に実
現される。また、図３（Ｂ）は、内燃機関１０が高負荷
領域で継続的に運転された場合に実現される。更に、ク
ランクケース１６の内圧は、内燃機関１０の負荷状態が
高負荷と低負荷との間で変化した場合に、図３（Ａ）に
示す状態から図３（Ｂ）に示す状態に向けて、または、
図３（Ｂ）に示す状態から図３（Ａ）に示す状態に向け
て過渡的な変化を示す。

【００３５】このように、クランクケース１６の内圧
は、内燃機関１０の負荷状態に応じてその中心値を増減
させる。このため、ブローバイガスに起因する脈動の影
響は、ピストン２０の動作に起因する脈動の影響を排除
するための補正と同じ手法によっては、すなわち、機関
回転数ＮＥとスロットル開度ＴＡとに基づく補正によっ
ては、完全に排除することが困難である。そこで、本実
施例のシステムでは、ブローバイガスに起因する脈動の
影響を排除する補正を行うにあたり、クランクケース１
６の内圧を考慮することとしている。

【００３６】図４は、本実施例のシステムにおいて、ブ
ローバイガスに起因する脈動の影響を排除すべくＥＣＵ
５８が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを
示す。ブローバイガスに起因する吸入空気量ＧＡの脈動
は、吸入空気量ＧＡが特に少量となるアイドル運転中に
大きく発生する。この場合、正確な平均流量ＧＡ_SMを得
るためには、脈動の影響を排除する補正が必要となる。
一方、内燃機関１０がアイドル運転中でない場合は、ブ
ローバイガスが吸気管４８等に供給されることに起因し
て、吸入空気量ＧＡに大きな脈動が生ずることがない。
このため、かかる状況下では、敢えて補正を施すまでも
なく、エアフロメータ５４の出力信号Ｖに基づいて、正
確な平均流量ＧＡ_SMを求めることができる。そこで、図
４に示すルーチンにおいては、吸入空気量ＧＡが特に少
量となるアイドル運転時においてのみ、平均流量ＧＡ_SM
^*に補正を施すこととしている。

【００３７】図４に示すルーチンは、例えば４msecまた
は８msec等の所定時間毎に起動される定時割り込みルー
チンである。図４に示すルーチンが起動されると、先ず
ステップ１００の処理が実行される。ステップ１００で
は、回転速度センサ１９の出力信号に基づいて機関回転
数ＮＥが演算されると共に、単位回転数あたりの吸入空
気量ＧＮが演算される。吸入空気量ＧＮは、エアフロメ
ータ５４の出力信号Ｖに基づいて演算される平均流量Ｇ
Ａ_SM ^*を機関回転数ＮＥで割った値である。本ステップ
１００の処理が終了すると、次にステップ１０２の処理
が実行される。

【００３８】ステップ１０２では、機関回転数ＮＥと、
吸入空気量ＧＮとに基づいて、クランクケース１６の定
常推定圧ＣＲＰ^*が演算される。定常推定圧ＣＲＰ
^*は、機関回転数ＮＥと吸入空気量ＧＮとの組み合わせ
に対して一義的に決まる値であり、内燃機関１０の運転
状態がその状態で安定した場合に、クランクケース１６
の内圧が収束する値である。

【００３９】図５は、定常推定圧ＣＲＰ^*の演算に際し
て参照されるマップの一例を示す。ＥＣＵ５８には、図
５に示す２次元マップが記憶されている。ＥＣＵ５８
は、上記ステップ１０２において、図５に示すマップを
機関回転数ＮＥと吸入空気量ＧＮとで検索することによ
り、定常推定圧ＣＲＰ^*を求める。尚、図５に示すマッ
プは、機関回転数ＮＥが低回転となるほど、また、吸入
空気量ＧＮが少量となるほど、定常推定圧ＣＲＰ^*が低
圧となるように設定されている。上記ステップ１０２の
処理が終了すると、次にステップ１０４の処理が実行さ
れる。

【００４０】ステップ１０４では、機関回転数ＮＥと、
吸入空気量ＧＮとに基づいて、なまし率ＴＩＭＣが演算
される。なまし率ＴＩＭＣは、クランクケース１６の内
圧ＣＲＰを演算するにあたって用いられる係数である。
図６は、なまし率ＴＩＭＣの演算に際して参照されるマ
ップの一例を示す。ＥＣＵ５８には、図６に示す２次元
マップが記憶されている。ＥＣＵ５８は、上記ステップ
１０４において、図６に示すマップを機関回転数ＮＥと
吸入空気量ＧＮとで検索することにより、なまし率ＴＩ
ＭＣを求める。尚、図６に示すマップは、機関回転数Ｎ
Ｅが低回転となるほど、また、吸入空気量ＧＮが少量と
なるほど、なまし率ＴＩＭＣが小さな値となるように設
定されている。上記ステップ１０４の処理が終了する
と、次にステップ１０６の処理が実行される。

【００４１】ステップ１０６では、次式に従ってクラン
クケース１６の内圧ＣＲＰが演算される。ＣＲＰ＝ＣＲＰ_i-1＋ＴＩＭＣ・（ＣＲＰ^*−ＣＲＰ_i-1）・・・（１）上記（１）式中、ＣＲＰ_i-1は、前回の処理サイクル時
に演算されたクランクケース１６の内圧ＣＲＰである。
上記の演算式によれば、内燃機関１０の運転状態に応じ
て変動するクランクケース１６の内圧ＣＲＰを精度良く
推定することができる。上記の演算が終了すると、次に
ステップ１０８の処理が実行される。

【００４２】ステップ１０８では、スロットル開度ＴＡ
が“０”であるか否か、すなわち、内燃機関１０がアイ
ドル状態であるか否かが判別される。その結果、ＴＡ＝
０が成立すると判別される場合は、ブローバイガスに起
因する脈動の影響を排除すべく、次にステップ１１０の
処理が実行される。

【００４３】ステップ１１０では、ブローバイガスに起
因する脈動の影響を排除するための補正率ＫＨＯＳＥＩ
が演算される。図７は、補正率ＫＨＯＳＥＩの演算に際
して参照されるマップの一例を示す。ＥＣＵ５８には、
図７に示す１次元マップが記憶されている。ＥＣＵ５８
は、本ステップ１１０において、図７に示すマップをク
ランクケース１６の内圧ＣＲＰで検索することにより補
正率ＫＨＯＳＥＩを求める。尚、図７に示すマップは、
クランクケース１６の内圧ＣＲＰが高圧になるほど、補
正率ＫＨＯＳＥＩが大きな値となるように設定されてい
る。上記ステップ１１０の処理が終了すると、次にステ
ップ１１２の処理が実行される。

【００４４】ステップ１１２では、エアフロメータ５４
の出力信号Ｖに基づいて算出される平均流量ＧＡ_SM ^*に
補正係数ＫＨＯＳＥＩを乗算することにより、平均流量
ＧＡ _SMが算出される。上記の処理によれば、内燃機関１
０がアイドル運転中である場合に、クランクケース１６
に高い内圧ＣＲＰが蓄えられているほど、すなわち、吸
入空気量ＧＡに大きな脈動が生じ易いほど、平均流量Ｇ
Ａ_SMが平均流量ＧＡ_SM ^*に比して大きな値に補正され
る。

【００４５】エアフロメータ５４の出力信号Ｖに基づい
て演算される平均流量ＧＡ_SM ^*は、吸入空気量ＧＡに大
きな脈動が生ずるほど、現実の平均流量ＧＡ_SMに比して
小さな値となる。従って、上記ステップ１１２の処理に
よれば、ブローバイガスに起因する脈動の影響を相殺し
て、精度良く現実の平均流量ＧＡ_SMを求めることができ
る。上記ステップ１１２の処理が終了すると、次にステ
ップ１１４の処理が実行される。

【００４６】ステップ１１４では、今回の処理サイクル
時に演算された内圧ＣＲＰが、次回の処理サイクル時の
ため、ＣＲＰ_i-1として記憶される。本ステップ１１４
の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上
記ステップ１０８で、スロットル開度ＴＡが“０”でな
い、すなわち、内燃機関１０がアイドル運転中でないと
判別された場合は、次にステップ１１６の処理が実行さ
れる。内燃機関１０がアイドル運転中でない場合は、上
述の如く、エアフロメータ５４の出力信号Ｖに脈動の影
響がさほど反映されない。このため、ステップ１１６で
は、エアフロメータ５４の出力信号Ｖに基づいて演算さ
れる平均流量ＧＡ_SM ^*が、そのまま平均流量ＧＡ_SMとさ
れる。本ステップ１１６の処理が終了すると、次に上述
したステップ１１４の処理が実行された後、今回のルー
チンが終了される。

【００４７】上述の如く、本実施例のシステムによれ
ば、クランクケース１６の内圧ＣＲＰに基づいて平均流
量ＧＡ_SMの補正を行うことにより、ブローバイガスに起
因する吸入空気量ＧＡの脈動の影響を、適切に排除する
ことができる。ところで、クランクケース１６の内圧Ｃ
ＲＰは、内燃機関１０がアイドル運転に移行した後、時
々刻々と変化する。この際、本実施例のシステムによれ
ば、内圧ＣＲＰの変化を速やかに補正係数ＫＨＯＳＥＩ
に反映させることができる。このため、本実施例のシス
テムによれば、脈動の変化に対して良好な追従性を維持
しつつ、高い検出精度の下に平均流量ＧＡ_SMを求めるこ
とができる。

【００４８】尚、上記の実施例においては、連通路６
０，６２，６６，６８およびＰＣＶバルブ６４が前記請
求項１記載の「ベンチレーション装置」に、エアフロメ
ータ５４が前記請求項１記載の「吸入空気量検出手段」
に、それぞれ相当している。また、上記の実施例におい
ては、ＥＣＵ５８が上記ステップ１００〜１０６の処理
を実行することにより前記請求項１記載の「内圧特性値
検出手段」が、ＥＣＵ５８が上記ステップ１１０，１１
２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「吸
入空気量補正手段」が、それぞれ実現される。

【００４９】ところで、上記の実施例においては、吸入
空気量検出手段がホットワイヤ式のエアフロメータに限
定されているが、本発明はこれに限られるものではな
く、ベーン式のエアフロメータを吸入空気量検出手段に
用いてもよい。また、上記の実施例においては、クラン
クケースの内圧に対応する特性値を、機関回転数ＮＥお
よび吸入空気量ＧＮに基づいて推定することとしている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
クランクケースの内圧ＣＲＰを直接検出することとして
もよい。

【００５０】更に、上記の実施例においては、吸入空気
量ＧＡの補正を、内燃機関１０がアイドル運転中である
場合にのみ行うこととしているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、内燃機関１０がアイドル運転中で
ない場合に、クランクケース１６の内圧に基づいて、吸
入空気量ＧＡの補正を行うこととしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、クランク
ケースの内圧に基づいて吸気通路内の脈動の影響を補正
することにより、良好な追従性を維持しつつ高い検出精
度の下に吸入空気量を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である内燃機関の全体構成図
である。

【図２】図１に示す内燃機関が備えるエアフロメータの
出力特性図である。

【図３】図３（Ａ）は低負荷運転中に生ずるクランクケ
ースの内圧変動を表す図である。図３（Ｂ）は高負荷運
転中に生ずるクランクケースの内圧変動を表す図であ
る。

【図４】本発明の一実施例において実行される制御ルー
チンの一例のフローチャートである。

【図５】図４に示すルーチン中でクランクケースの定常
推定圧ＣＲＰ^*を求めるために参照されるマップの一例
である。

【図６】図４に示すルーチン中でクランクケースの内圧
ＣＲＰの算出に用いるなまし率ＴＩＭＣを求めるために
参照されるマップの一例である。

【図７】図４に示すルーチン中で補正係数ＫＨＯＳＥＩ
を求めるために参照されるマップの一例である。

【符号の説明】

１０内燃機関５０スロットルバルブ５４エアフロメータ５８電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０，６２，６６，６８連通路６４ＰＣＶバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクケース内のブローバイガスを吸
気通路に放出するベンチレーション装置を備える内燃機
関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出装置におい
て、吸気通路を流れる空気の流量を検出する吸入空気量検出
手段と、クランクケースの内圧に対応する特性値を検出する内圧
特性値検出手段と、前記特性値に基づいて前記吸入空気量検出手段の検出値
を補正する吸入空気量補正手段と、を備えることを特徴とする吸入空気量検出装置。