用于內燃發動機的控制設備的制作方法

本發明涉及用于內燃發動機的控制設備，尤其涉及用于包括渦輪增壓器的內燃發動機的控制設備。

背景技術：

常規地，例如，在專利文獻1中，已公開了一種基于在內燃發動機的運轉期間測定的運轉參數的實測值與使用表達節氣門的下游側的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的進氣門模型的模型計算式計算出的運轉參數的推定值的比較而修正該模型計算式的系數的方法。進氣門模型構成用于推定氣缸充填空氣量的空氣模型的一部分，并且因此，如果能修正進氣門模型的模型計算式的系數，則不僅氣缸進氣流量而且氣缸充填空氣量能以高精度被推定出。

[引用清單]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開No.2007-211747

專利文獻2：日本專利特開No.2004-211590

技術實現要素：

[技術問題]

順便說一下，上述模型計算式的系數的修正以利用進氣門的氣門打開正時和發動機轉速指定的發動機運轉區域為單位執行。因此，在使用頻度高的區域中頻繁地執行修正，而在過渡運轉時暫時使用的運轉區域中，疊加在上述運轉參數的實測值上的噪音的影響大，并且修正的精度下降。因此，發生了在過渡運轉時使用的運轉區域中未執行修正并且在過渡運轉時使用的運轉區域與使用頻度高的運轉區域之間出現修正水平差異的問題。當出現修正水平差異時，氣缸進氣流量的推定值發生水平差異，由此發生諸如轉矩變化的麻煩并且駕駛性能容易惡化。

此外，上述模型計算式的系數不是在考慮了增壓壓力的情況下設定的。然而，當上述模型計算式應用于包括渦輪增壓器的內燃發動機時，增壓壓力對進氣管壓力施加影響，并且因此，上述模型計算式的系數需要在不僅考慮進氣門的氣門打開正時和發動機轉速而且增加增壓壓力的情況下設定。這樣，上述模型計算式的系數的修正還需要通過包括增壓壓力的發動機運轉區域單位執行，并且上述麻煩的發生變得顯著。

本發明為了解決如上所述的問題而做出，并且一個目的是提供一種在寬發動機運轉區域中執行適用于包括渦輪增壓器的內燃發動機的進氣門模型的模型計算式的系數的修正的技術。

[問題的解決方案]

為了解決上述問題，第一發明是一種用于內燃發動機的控制設備，所述控制設備適用于包括具有可變氣門打開正時的進氣門、節氣門和渦輪增壓器的內燃發動機，并且使用表達所述節氣門的下游側的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的進氣門模型來推定氣缸進氣流量，

其中，在所述進氣門模型的模型計算式中，使用基于通過與所述進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力關聯而設定的脈譜圖中的數據而指定的系數，

所述控制設備包括

近似式計算裝置，其用于將所述節氣門的開度為全開并且所述進氣門的氣門打開正時和發動機轉速相同但增壓壓力不同的至少兩個發動機運轉區域中共同成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系近似為第一線性函數，和

增壓壓力軸線數據修正裝置，其用于基于所述第一線性函數修正所述脈譜圖中對應于增壓壓力與所述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的數據。

第二發明是這樣的，即，在所述第一發明中，

所述脈譜圖中的數據具有表達當在所述進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力固定的條件下所述節氣門的開度改變時成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的第二線性函數的傾斜度(斜率)和y截距作為初始數據，并且

所述增壓壓力軸線數據修正裝置計算從被設定為x坐標的作為表達所述第一線性函數的直線上的坐標點并且具有與所述至少兩個發動機運轉區域的增壓壓力不同的增壓壓力的坐標點和對應于由所述不同增壓壓力指定的發動機運轉區域的所述y截距的坐標點通過的直線的傾斜度值，并且基于計算出的傾斜度值更新所述第二線性函數的傾斜度數據。

第三發明是這樣的，即在所述第一或第二發明中，

所述控制設備還包括發動機轉速軸線數據修正裝置，其用于基于所述第一線性函數修正所述脈譜圖中對應于發動機轉速與所述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的數據。

第四發明是這樣的，即在第三發明中，

所述脈譜圖中的數據具有表達當在所述進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力固定的條件下所述節氣門的開度改變時成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的第二線性函數的傾斜度和y截距作為初始數據，并且

所述發動機轉速軸線數據修正裝置計算從被設定為x坐標的作為表達所述第一線性函數的直線上的坐標點并且具有與從所述至少兩個發動機運轉區域中選擇的發動機運轉區域的增壓壓力相同的增壓壓力的坐標點和對應于所述進氣門的氣門打開正時與所選擇的發動機運轉區域相同且發動機轉速與所選擇的發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的y截距的坐標點通過的直線的傾斜度值，并且基于計算出的傾斜度值更新所述第二線性函數的傾斜度數據。

第五發明是這樣的，即在所述第一至第四發明中的任一者中，

所述內燃發動機還包括具有可變氣門打開正時的排氣門，

所述第一線性函數是所述節氣門的開度為全開并且所述進氣門的氣門打開正時、所述排氣門的氣門打開正時和發動機轉速相同但增壓壓力不同的至少兩個發動機運轉區域中共同成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系，并且

所述控制設備還包括排氣門正時軸線數據修正裝置，其用于基于所述第一線性函數修正所述脈譜圖中對應于所述排氣門的氣門打開正時與所述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的數據。

第六發明是這樣的，即在第五發明中，

所述脈譜圖中的數據具有表達當在所述進氣門的氣門打開正時、所述排氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力固定的條件下所述節氣門的開度改變時成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的第二線性函數的傾斜度和y截距作為初始數據，并且

所述排氣門正時軸線數據修正裝置計算從被設定為x坐標的作為表達所述第一線性函數的直線上的坐標點并且具有與從所述至少兩個發動機運轉區域中選擇的發動機運轉區域的增壓壓力相同的增壓壓力的坐標點和對應于所述進氣門的氣門打開正時和發動機轉速與所選擇的發動機運轉區域相同且所述排氣門的氣門打開正時與所選擇的發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的所述y截距的坐標點通過的直線的傾斜度值，并且基于計算出的傾斜度值更新所述第二線性函數的傾斜度數據。

[本發明的有利效果]

當節氣門的開度為全開時，增壓壓力與氣缸進氣量的關系利用第一線性函數表達。根據第一發明，在節氣門的開度為全開并且在進氣門的氣門打開正時和發動機轉速相同但增壓壓力不同的至少兩個發動機運轉區域中共同成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系被近似為第一線性函數，并且基于該第一線性函數能修正對應于增壓壓力與所述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的脈譜圖數據。也就是說，能在寬的增壓壓力區域中執行基于通過與進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力關聯而設定的脈譜圖中的數據指定其系數的進氣門模型的模型計算式的系數的修正。

根據第二發明，當表達在進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力固定的條件下當節氣門的開度改變時成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的第二線性函數的傾斜度被設定為初始數據時，不僅能更新對應于上述至少兩個發動機運轉區域的數據，而且能更新對應于增壓壓力與上述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的數據。

根據第三發明，能修正對應于發動機轉速與上述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的脈譜圖數據。也就是說，能在寬發動機轉速區域中執行進氣門模型的模型計算式的系數的修正。

根據第四發明，當表達在進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力固定的條件下當節氣門的開度改變時成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的第二線性函數的傾斜度被設定為初始數據時，不僅能更新對應于上述至少兩個發動機運轉區域的數據，而且能更新對應于進氣門的氣門打開正時和增壓壓力與從上述至少兩個發動機運轉區域中選擇的發動機運轉區域相同且發動機轉速與所選擇的發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的數據。

根據第五發明，能修正對應于排氣門的氣門打開正時與上述至少兩個發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的脈譜圖數據。也就是說，能在寬排氣門打開正時區域中執行進氣門模型的模型計算式的系數的修正。

根據第六發明，當表達在進氣門的氣門打開正時、排氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力固定的條件下當節氣門的開度改變時成立的進氣管壓力與氣缸進氣流量的關系的第二線性函數的傾斜度被設定為初始數據時，不僅能更新對應于上述至少兩個發動機運轉區域的數據，而且能更新對應于進氣門的氣門打開正時、發動機轉速和增壓壓力與從上述至少兩個發動機運轉區域中選擇的發動機運轉區域相同且排氣門的氣門打開正時與所選擇的發動機運轉區域不同的發動機運轉區域的數據。

附圖說明

[圖1]圖1是示出由本實施方式的控制設備控制的內燃發動機的構型的示意圖。

[圖2]圖2是示出當著重于推定氣缸充填空氣量Mc時ECU 60的構型的框圖。

[圖3]圖3是示出值a和b的脈譜圖的圖。

[圖4]圖4是用于說明將成為進氣門模型M30的模型計算式的修正的前提的第一特性的圖。

[圖5]圖5是用于說明將成為進氣門模型M30的模型計算式的修正的前提的第三特性的圖。

[圖6]圖6是用于說明在ECU 60中執行的修正的動作的流程圖。

[圖7]圖7是示出脈譜圖值a的補正值α與進氣歧管壓力PM之間的關系的圖。

[圖8]圖8是用于說明通過圖6的步驟S14中的處理近似的直線的圖。

[圖9]圖9是示出特性1的特性線上的點(Pcmp_n，KL_n)的圖。

[圖10]圖10是示出增壓壓力Pcmp與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’的圖。

[圖11]圖11是示出氣門打開正時EXVT與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’的圖。

[圖12]圖12是示出發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’的圖。

具體實施方式

以下將基于附圖說明本發明的實施方式。注意，各圖中共有的元件將被分配相同的附圖標記并且將省略冗余的說明。此外，本發明不受限于以下實施方式。

圖1是示出由本實施方式的控制設備控制的內燃發動機的構型的示意圖。如圖1所示，內燃發動機10被構成為搭載在車輛上的火花點火式發動機。然而，內燃發動機10可以是壓燃式發動機，并且未特別地受限于內燃發動機10的氣缸數和氣缸排列。

在內燃發動機10的進氣管12(進氣通路)的最上游部處設置有空氣濾清器14。在空氣濾清器14的下游側設置有檢測進氣量和進氣溫度的空氣流量計16。在空氣流量計16的下游側設置有用于渦輪增壓器18的壓縮機20和冷卻由壓縮機20壓縮的進氣的中間冷卻器22。在中間冷卻器22的下游側設置有檢測節氣門26的上游側的進氣壓力的增壓壓力傳感器24。在增壓壓力傳感器24的下游側設置有節氣門26和檢測節氣門26的開度(以下稱為“節氣門開度”)TA的節氣門開度傳感器28。在節氣門26的下游側設置有穩壓罐30。穩壓罐30設置有檢測節氣門26的下游側的進氣管部分32的壓力(以下稱為“進氣歧管壓力”)Pm的進氣管壓力傳感器34。

內燃發動機10的排氣管36(排氣通路)設置有與壓縮機20連接的排氣渦輪38。渦輪增壓器18構造成通過借助于利用排氣的動能旋轉地驅動排氣渦輪38旋轉地驅動壓縮機20來使進氣增壓。排氣管36設置有使排氣渦輪38的上游側和下游側經旁路連通的排氣旁通通路40。在排氣旁通通路40的中途設置有開閉排氣旁通通路40的廢氣門閥(WGV)42。

本實施方式的控制設備作為控制內燃發動機10的ECU(電子控制單元)60的功能的一部分實現。ECU 60包括RAM(隨機存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)、CPU(微處理器)等。除上述空氣流量計16、增壓壓力傳感器24、節氣門開度傳感器28和進氣管壓力傳感器34外，來自諸如檢測發動機轉速NE的曲柄角傳感器44和檢測大氣壓力Pa的大氣壓力傳感器46的各種傳感器的信息輸入ECU 60。ECU 60基于其信息來操作內燃發動機10的致動器，并通過致動器的操作來控制內燃發動機10的運轉。由ECU 60操作的致動器除上述節氣門26和WGV 42外還包括用于分別驅動進氣門52和排氣門54的可變進氣門機構48和可變排氣門機構50。

作為控制設備的ECU 60推定當進氣門52由可變進氣門機構48關閉時的充填內燃發動機10的氣缸的空氣量(以下稱為“氣缸充填空氣量MC”)。氣缸充填空氣量Mc是在內燃發動機10的轉矩控制和空燃比控制中使用的參數，并且通過空氣模型推定。圖2是示出著重于氣缸充填空氣量Mc的推定時ECU 60的構型的框圖。如圖2所示，ECU 60由包括節氣門模型M10、進氣管模型M20和進氣門模型M30的空氣模型構成。圖2所示的構型是通過CPU根據存儲在ECU 60的ROM中的程序操作而虛擬地實現的構型。

節氣門模型M10是利用數學式表達節氣門開度TA與單位時間從節氣門26通過的空氣的流量(以下稱為“節氣門通過空氣流量”)mt的關系的計算模型。通過節氣門開度傳感器28檢測出的節氣門開度TA、通過大氣壓力傳感器46檢測出的內燃發動機周圍的大氣壓力(或吸入進氣管12中的空氣的壓力)Pa、通過空氣流量計16檢測出的內燃發動機周圍的大氣溫度(或吸入進氣管12中的空氣的溫度)和在稍后將描述的進氣管模型M20中計算出的進氣歧管壓力Pm輸入節氣門模型M10。這些輸入參數的值被代入節氣門模型M10的模型計算式中，由此計算出節氣門通過空氣流量mt。計算出的節氣門通過空氣流量mt輸入進氣管模型M20。

進氣管模型M20是利用數學式表達節氣門通過空氣流量mt和單位時間流入內燃發動機10的氣缸內的空氣的流量(以下稱為“氣缸進氣流量”)mc與進氣歧管壓力PM的關系的計算模型。在節氣門模型M10中計算出的節氣門通過空氣流量mt和氣缸進氣流量mc輸入進氣管模型M20中。這些輸入參數的值被代入進氣管模型M20的模型計算式中，由此計算出進氣歧管壓力PM和進氣管部分32的進氣管內部溫度Tm。計算出的進氣歧管壓力PM和進氣管內部溫度Tm兩者都輸入進氣門模型M30。計算出的進氣歧管壓力PM也輸入節氣門模型M10。

進氣門模型M30是利用數學式表達進氣歧管壓力Pm與氣缸進氣流量mc的關系的計算模型。在進氣管模型M20中計算出的進氣歧管壓力Pm、進氣管內部溫度Tm和大氣溫度Ta輸入進氣門模型M30。這些輸入參數的值被代入進氣門模型M30的模型計算式中，由此計算出氣缸進氣流量mc。計算出的氣缸進氣流量mc被變換為氣缸充填空氣量Mc。例如，當內燃發動機10是四沖程直列四缸發動機時，通過將氣缸進氣流量mc與曲軸旋轉180°(即，通過將曲軸在一個循環期間旋轉的720°角度除以氣缸數而獲得的角度)所需的時間Δ180°相乘來將氣缸進氣流量mc變換為氣缸充填空氣量Mc(Mc＝mc×ΔT180°)。計算出的氣缸進氣流量mc也輸入進氣管模型M20。

注意，通過將氣缸充填空氣量Mc除以構成在1atm、25℃的狀態下對應于每缸排氣量的容量的空氣質量來計算稍后將描述的氣缸空氣充填率KL。如上所述，氣缸充填空氣量Mc、氣缸進氣流量mc和氣缸空氣充填率KL互為比例關系。此外，節氣門模型M10、進氣管模型M20和進氣門模型M30的模型計算式本身是已知的，例如日本專利特開No.2007-211747和日本專利特開No.2004-211590中有所公開。

在本實施方式中，ECU 60被編程為執行上述進氣門模型M30中的模型計算式的脈譜圖值a的修正值a’的計算和在線(即，與使用上述空氣模型對氣缸充填空氣量Mc的計算等并行)以計算出的修正值a’對脈譜圖值a的修正。以下將說明脈譜圖值a的修正方法。首先，將說明進氣門模型M30的模型計算式。該模型計算式通過下式(1)表達。

[式1]

式(1)所示的值a和b根據進氣門52的氣門打開正時INVT、排氣門54的氣門打開正時EXVT、發動機轉速NE和增壓壓力Pcmp而改變。這些值a和b基于在氣門打開正時INVT、氣門打開正時EXVT、發動機轉速NE和增壓壓力Pcmp固定的條件(以下稱為“INVT/EXVT/NE/Pcmp固定條件”)下當節氣門開度Ta改變時氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm成比例的物理特性(稍后將描述的第二特性)而被預先適配。更具體地，首先通過在INVT/EXVT/NE/Pcmp固定條件下改變節氣門開度TA測量進氣歧管壓力Pm，并且計算此時的氣缸空氣充填率KL。隨后，基于測定的進氣歧管壓力Pm和計算出的氣缸空氣充填率KL而獲得以進氣歧管壓力Pm為變量的氣缸空氣充填率KL的線性函數。所獲得的線性函數的傾斜度被設定為值a的初始值，并且截距被設定為值b的初始值。值a和b的初始值(初始數據)以與適配時的氣門打開正時INVT、氣門打開正時EXVT、發動機轉速NE和增壓壓力Pcmp關聯的四維脈譜圖的格式存儲在ECU 60中。注意，理想而言使用在獲得上述線性函數多次之后計算出的平均值作為值a和b的初始值。

圖3示出值a和b的脈譜圖。分別地，圖3(a)示出氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT與值a的關系，而圖3(b)示出氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT與值b的關系。如圖3所示，值a和b是針對氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT在其中以固定間隔被分隔的各區域設定的。例如，圖3所示的區域a_i，j和b_i，j的數據分別對應于氣門打開正時EXVT位于VT_i-1與Vt_i之間并且氣門打開正時INVT位于VT_j-1與VT_j之間時值a和b的數據。

圖3中的脈譜圖是指定任意的發動機轉速NE和任意的增壓壓力Pcmp下氣門打開正時INVT與氣門打開正時EXVT的關系的脈譜圖的例示。也就是說，在ECU 60中，圖3所示的值a和b的脈譜圖是針對每個發動機轉速NE和每個增壓壓力Pcmp存儲的。此外，在值a和b的脈譜圖中，與氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT相似，發動機轉速NE和增壓壓力Pcmp以固定間隔被分隔。如上所述，值a和b是基于對應于由發動機轉速NE、氣門打開正時INVT、氣門打開正時EXVT和增壓壓力Pcmp的組合限定出的運轉區域(NE，INVT，EXVT，Pcmp)的值a和b的脈譜圖中的數據而指定的。

隨后，將說明要成為進氣門模型M30的模型計算式的修正的前提的物理特性。第一特性(以下稱為“特性1”)是這樣的特性，即，當在節氣門開度TA為全開(WOT)的條件(以下稱為“TA全開條件”)和氣門打開正時INVT和發動機轉速NE固定的條件(以下稱為“INVT/NE固定條件”)下WGV 42的開度——即排氣壓力——改變時，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm的關系由線性函數表達并且不取決于氣門打開正時EXVT。圖4是用于說明特性1的圖。圖4所示的兩條特性線(實線和虛線)在氣門打開正時INVT方面彼此不同。此外，圖4中的橫軸示出脈動的進氣歧管壓力Pm的時間平均值，并且進氣歧管壓力Pm的實際值自然地稍微偏離該時間平均值。這些值之差(偏差量)明顯取決于發動機轉速NE。與此相似，氣缸氣體充填率Kl與進氣歧管壓力Pm的關系取決于氣門打開正時INVT和發動機轉速NE。然而，當它們兩者固定時，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm(＞大氣壓力Pa)的關系如從圖4所示的兩條特性線可理解的那樣由線性函數表達。

特性1基于在進氣門關閉時在氣缸內成立的氣體的狀態方程式。也就是說，當關于氣體質量M整理該氣體的狀態方程式時，獲得下式(2)。

[式2]

在式(2)中，Pc代表在進氣門關閉時氣缸內的壓力，并且可看作進氣歧管壓力Pm。此外，式(2)所示的Vc代表進氣門關閉時的氣缸內部容量，并且在INVT/NE固定條件下是固定的。此外，式(2)所示的Tc代表進氣門關閉時的氣缸內部溫度，并且大致等于發動機水溫且是固定的。除此之外，在TA全開條件下不存在進氣和排氣的壓力差，并且因此能基本忽略燃燒氣體的反吹量。由此，也能忽略與該反吹量有關的氣門打開正時EXVT。由此，大部分氣體質量M可視為新鮮空氣量，并且可發現氣體質量M與進氣歧管壓力Pm的關系對應于線性函數，并且不取決于氣門打開正時EXVT。由于氣體質量M與氣缸空氣充填率KL相關，所以導出特性1。

第二特性(以下稱為“特性2”)是這樣的特性，即，當在INVT/EXVT/NE/Pcmp固定條件下節氣門開度TA改變時，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm成比例。

第三特性(以下稱為“特性3”)是這樣的特性，即，在INVT/NE固定條件下特性1的特性線與特性2的特性線的交點處的進氣歧管壓力Pm是特性2中的增壓壓力Pcmp的固定值。其原因在于，在作為特性1的前提的TA全開條件中，增壓壓力Pcmp等于進氣歧管壓力Pm。圖5是用于說明特性3的圖。圖5所示的實線是對應于特性1的特性線，而虛線是對應于特性2的特性線。圖5所示的交點P是特性1的特性線與特性2的特性線的交點，并且交點P處的進氣歧管壓力Pm是形成特性2的特性線時的增壓壓力Pcmp的固定值。

在上述物理特性的前提下，執行脈譜圖值a的修正值a’的計算和以計算出的修正值a’對脈譜圖值a的修正。脈譜圖值a的修正值a’的計算在TA全開條件下基于修正值計算運轉區域(指上述運轉區域(NE，INVT，EXVT，Pcmp)之中發動機轉速NE、氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT相同且增壓壓力Pcmp不同的至少兩個運轉區域，下同)中的脈譜圖值a的補正值α而執行。對于修正值計算運轉區域而言，預先選擇在發動機運轉期間使用頻度高的運轉區域。注意，在以下說明中，為了方便而將各修正值計算運轉區域中的發動機轉速NE、氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT的組合表示為(NE₁，INVT₁，EXVT₁)。

圖6是用于說明在ECU 60中執行的修正的動作的流程圖。圖6所示的流程在搭載有內燃發動機10的車輛的行駛期間以一定的曲柄角被重復執行。在圖6所示的流程中，首先計算修正值計算運轉區域中的脈譜圖值a的補正值α(步驟10)。將補正值α作為在TA全開條件下當發動機轉速NE、氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT表示修正值計算運轉區域中的值(NE₁，INVT₁，EXVT₁)時從進氣管部分32流出的氣體的能量的值(即，基于進氣管部分32的能量保存法則而計算出的值)與使用進氣門模型M30計算出的氣體的能量的值的比率計算出來，并且更具體地，通過下式(3)表達補正值α。

[式3]

在式(3)中，t₀和t₁分別對應于發動機轉速NE、氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT進入修正值計算運轉區域的時點t₀以及發動機轉速NE、氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT離開修正值計算運轉區域的時點t₁。此外，Pmr代表通過進氣管壓力傳感器34檢測出的進氣管部分32的實際壓力，并且κ代表比熱比(Cp/Cv)。

注意，可利用其它已知方法計算脈譜圖值a的補正值α而不限于式(3)。作為這種已知方法，例如，列舉日本專利特開No.2004-211590和日本專利特開No.2004-263571中公開的方法。

這里，例如，將任意運轉區域(NE_k，INVT_k，EXVT_k，Pcmp_k)中的值a和b的脈譜圖(更精確地，值a的脈譜圖)的初始值a(NEk，INVTk，EXVTk，Pcmpk)修正如下。首先，使用式(3)計算對應的運轉區域的補正值αk。隨后，將初始值a(NEk，INVTk，EXVTk，Pcmpk)與計算出的αk相乘。由此，獲得脈譜圖值a的修正值a’(NEk，INVTk，EXVTk，Pcmpk)。因此，如果使用式(3)計算所有運轉區域中的脈譜圖值a的補正值α，則理論上能夠實現脈譜圖值a的修正值a’的計算和以計算出的修正值a’對脈譜圖值a的修正。然而，并非始終使用全部運轉區域。此外，在過渡運轉時暫時使用的運轉區域中，脈譜圖值a的補正值α的計算時間(即，式(3)中從t0至t1的時間)不足，并且疊加在用于補正值α的計算中的參數(即，式(3)中的進氣管壓力Pmr)上的噪音的影響不能忽視。

因此，在本實施方式中，使用修正值計算運轉區域中的脈譜圖a的補正值α來簡單地計算修正值計算運轉區域中的脈譜圖值的修正值a’。修正值計算運轉區域中的發動機轉速NE、氣門打開正時INVT和氣門打開正時EXVT的組合為(NE₁，INVT₁，EXVT₁)，并且因此，將補正值α作為與修正值計算運轉區域中的任意增壓壓力Pcmp(＞大氣壓力Pa)的組合(Pcmp₁，α₁)，(Pcmp₂，α₂)，...(Pcmp_n，α_n)計算出來。圖7是示出脈譜圖值a的補正值α與進氣歧管壓力Pm的關系的圖。在圖7中，補正值α為零的進氣歧管壓力(補正值α位于進氣歧管壓力Pm的軸線上的增壓壓力Pcmp)意味著不計算增壓壓力Pcmp下的補正值α。也就是說，在圖7中，計算(Pcmp₁，α₁)、(Pcmp₃，α₃)的組合。

在步驟S10之后，當脈譜圖值a的補正值α的數據為兩點以上時(在步驟S12中為“是”的情況下)，計算表達增壓壓力Pcmp與氣缸空氣充填率KL的關系的直線(步驟S14)。更具體地，基于在步驟S10中計算出的組合(Pcmp₁，α₁)和(Pcmp₃，α₃)以及下式(4)，首先計算增壓壓力Pcmp和氣缸空氣充填率KL的數據的組合(Pcmp₁，KL₁)和(Pcmp₃，KL₃)。

[式4]

KL＝α·(a·Pcmp+b)…(4)

在式(4)中，a和b是對應于相應的修正值計算運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)和(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)的脈譜圖值a和脈譜圖值b的數據，并且基于存儲在ECU 60中的脈譜圖而確定。注意，當在步驟S12中脈譜圖值a的補正值α的數據僅為一個點時(在步驟S12中為“否”的情況下)，流程返回步驟S10中的處理。

在(Pcmp₁，KL₁)和(Pcmp₃，KL₃)的計算之后，使用最小二乘法等近似從計算出的點(Pcmp₁，KL₁)和點(Pcmp₃，KL₃)通過的直線。圖8是用于說明通過步驟S14中的處理近似的直線的圖。在圖8中，KL₁是由(Pcmp₁，α₁)和式(4)計算出的氣缸空氣充填率KL的值，并且KL₃是由(Pcmp₃，α₃)和式(4)計算出的氣缸空氣充填率KL的值。圖8示出基于作為點(Pcmp₁，KL₁)和點(Pcmp₃，KL₃)的兩個點的數據組近似的直線，但該直線也可基于三個點以上的數據組(例如，點(Pcmp₁，KL₁)、點(Pcmp₃，KL₃)、點(Pcmp₄，KL₄)，...)而近似。

這里，當如說明特性1時所述在TA全開條件下排氣壓力改變時，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm的關系由線性函數表示。也就是說，當在TA全開條件下增壓壓力Pcmp改變時，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm的關系由線性函數表達。此外，如在說明特性3時所述，在TA全開條件下，增壓壓力Pcmp等于進氣歧管壓力Pm。因此，當在TA全開條件下增壓壓力Pcmp改變時，氣缸空氣充填率KL與增壓壓力Pcmp的關系由線性函數表達。

關于以上說明，上述點(pcmp₁，KL₁)和點(Pcmp₃，KL₃)是在TA全開條件下在修正值計算運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)和(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)中計算出的增壓壓力Pcmp與氣缸空氣充填率KL的組合。因此，從點(Pcmp₁，KL₁)和點(Pcmp₃，KL₃)通過的直線對應于特性1的特性線。

在步驟S14之后，確定在步驟S14中獲得的特性1的特性線上的點(Pcmp_n，KL_n)(步驟S16)。圖9是示出特性1的特性線上的點(Pcmp_n，KL_n)的圖。在本步驟中，指定特性1的特性線上除點(Pcmp₁，KL₁)和點(Pcmp₃，KL₃)以外的點(例如，點(Pcmp₂，KL₂)，點(Pcmp₄，KL₄)，...)。如在說明圖3時所述，在值a和b的各脈譜圖中，增壓壓力Pcmp以固定間隔被分隔。因此，特性1的特性線上除點(pcmp₁，KL₁)和點(Pcmp₃，KL₃)以外的點通過使其對應于值a和b的脈譜圖的分隔間隔而被指定。

在步驟S16之后，基于在步驟S16中指定的點(Pcmp_n，KL_n)(n≠1，3)而執行脈譜圖a的修正。如在說明值a和b時所述，存儲在ECU 60中的值a和b的脈譜圖的各脈譜圖值是進氣歧管壓力Pm與氣缸空氣充填率KL的線性函數的傾斜度(值a)和截距(值b)。也就是說，圖8和圖9中的Pm為零時的氣缸空氣充填率KL對應于值b的脈譜圖值。利用這一點，從對應于增壓壓力Pcmp與修正值計算運轉區域不同的運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp_n)的脈譜圖確定值b，并且計算將使用脈譜圖值b表達的點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp_n))和點(Pcmp_n，KL_n)連接的直線的傾斜度。在本實施方式中，直線的傾斜度被設定為增壓壓力Pcmp與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’。

圖10是示出增壓壓力Pcmp與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’的圖。圖10所示的點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₂))對應于與運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₂)對應的脈譜圖值b的數據，而點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₄))對應于與運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₄)對應的脈譜圖值b的數據。將點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₂))與點(Pcmp₂，KL₂)連接的直線的傾斜度對應于修正值a’(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₂)，而將點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₄))與點(Pcmp₄，KL₄)連接的直線的傾斜度對應于修正值a’(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₄)。

如上所述，根據步驟S18中的處理，可基于特性1的特性線計算增壓壓力Pcmp與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’。計算出的修正值a’的數據被反映在該脈譜圖中。由此，增壓壓力Pcmp與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a被修正。

通過借助于將脈譜圖值a(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)與在步驟S10中計算出的補正值α1相乘計算修正值a’并且將計算出的修正值a’的數據反映在值a的脈譜圖中來執行修正值計算運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)中的脈譜圖值a的修正。這同樣適用于修正值計算運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)中的脈譜圖值a的修正。

在步驟S18之后，執行氣門打開正時EXVT與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正(步驟S20)。如圖3所示，值a和b的脈譜圖是針對各氣門打開正時EXVT設置的。此外，如在說明特性1時所述，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm的關系不取決于氣門打開正時EXVT。因此，對氣門打開正時EXVT與修正值計算運轉區域不同的運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₂，Pcmp₁)、(NE₁，INVT₁，EXVT₃，Pcmp₁)，...，(NE₁，INVT₁，EXVT_m，Pcmp₁)和運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₂，Pcmp₃)、(NE₁，INVT₁，EXVT₃，Pcmp₃)，...，(NE₁，INVT₁，EXVT_m，Pcmp₃)也通過與步驟S18相似的方法計算修正值a’。

圖11是示出氣門打開正時EXVT與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’的圖。在圖11中，將以增壓壓力Pcmp₃為例進行說明。已經計算出運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)中的修正值a’，并且因此，計算其它運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₂，Pcmp₃)和(NE₁，INVT₁，EXVT₃，Pcmp₃)。將點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₂，Pcmp₃))與點(Pcmp₃，KL₃)連接的直線的傾斜度對應于修正值a’(NE₁，INVT₁，EXVT₂，Pcmp₃)，而將點(0，b(NE₁，INVT₁，EXVT₃，Pcmp₃))與點(Pcmp₃，KL₃)連接的直線的傾斜度對應于修正值a’(NE₁，INVT₁，EXVT₃，Pcmp₃)。

如上所述，根據步驟S20中的處理，可基于特性1的特性線計算氣門打開正時EXVT與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的修正值a’。計算出的修正值a’的數據被反映在值a的脈譜圖中。由此，氣門打開正時EXVT與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a被修正。

在步驟S20之后，執行發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正(步驟S22)。進氣管部分32中的進氣脈動的頻率隨發動機轉速NE而改變，并且因此，如果發動機轉速NE改變，則氣缸進氣流量mc也改變。然而，當在值a和b的脈譜圖中精細地設定發動機轉速NE的分隔間隔時，在修正值計算運轉區域附近的運轉區域中進氣脈動的影響變小。因此，對與此相似的作為修正值計算運轉區域附近的運轉區域并且發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域(NE₂，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)和(NE₃，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)以及運轉區域(NE₂，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)和(NE₃，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)也根據如步驟S18中的方法來計算修正值a’。

圖12是示出發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’的圖。在圖12中，以增壓壓力Pcmp₃為例進行說明。已經計算出運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)中的修正值a’，并且因此，計算其它運轉區域(NE₂，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)和(NE₃，INVT₁，EXVT₃，Pcmp₃)。將點(0，b(NE₂，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃))與點(Pcmp₃，KL₃)連接的直線的傾斜度對應于修正值a’(NE₂，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)，而將點(0，b(NE₃，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃))與點(Pcmp₃，KL₃)連接的直線的傾斜度對應于修正值a’(NE₃，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)。

如上所述，根據步驟S22中的處理，可基于特性1的特性線而計算發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的修正值a’。計算出的修正值a’的數據被反映在值a的脈譜圖中。由此，發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a被修正。

如上所述，根據圖6所示的流程，在TA全開條件下基于修正值計算運轉區域(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₁)和(NE₁，INVT₁，EXVT₁，Pcmp₃)中的補正值α₁和α₃而近似特性1的特性線，基于特性1的特性線而計算增壓壓力Pcmp和氣門打開正時EXVT不同的運轉區域中的修正值a’，并且可將其反映在值a的脈譜圖中。此外，與發動機轉速NE的分隔間隔對應、處于修正值計算運轉區域附近并且發動機轉速NE不同的運轉區域中的修正值a’也基于特性1的特性線計算出，并且可將其反映在值a的脈譜圖中。也就是說，通過使用在TA全開條件下基于修正值計算運轉區域中的脈譜圖值a的補正值α而近似的特性1的特性線，能插補增壓壓力Pcmp、氣門打開正時EXVT和發動機轉速NE與修正值計算運轉區域不同的運轉區域中的脈譜圖值a的修正值a’，并且能減少未修正區域。也就是說，可在寬運轉區域中修正脈譜圖值a。

注意，在上述實施方式中，特性1的特性線對應于上述第一發明的“第一線性函數”。此外，分別地，上述第一發明中的“近似式計算裝置”通過執行圖6的步驟S10至S14中的處理來實現，并且上述第一發明中的“增壓壓力軸線數據修正裝置”通過執行圖6的步驟S16和S18中的處理來實現。

此外，特性2的特性線對應于上述第二發明的“第二線性函數”。

此外，上述第三發明的“發動機轉速軸線數據修正裝置”通過執行圖6的步驟S22中的處理來實現。

此外，上述第五發明中的“排氣門正時軸線數據修正裝置”通過執行圖6的步驟S20中的處理來實現。

順便說一下，在上述實施方式中，內燃發動機10包括可變排氣門機構50，并且氣門打開正時EXVT可通過可變排氣門機構50來改變。然而，氣門打開正時EXVT可以是固定的。這種情況下，值a和b的脈譜圖以與氣門打開正時INVT、發動機轉速NE和增壓壓力Pcmp有關的三維脈譜圖的格式存儲在ECU 60中，并且因此，能通過執行省略了步驟S20的圖6的一系列處理而與上述實施方式相似地修正脈譜圖值a的數據。

此外，在上述實施方式中，圖6的步驟S18、S20和S22中的三項處理被依次執行。然而，可省略步驟S22中的處理，并且可執行步驟S18中的處理和步驟S20中的處理。類似地，可省略步驟S20中的處理和步驟S22中的處理，并且可僅執行步驟S18中的處理。此外，步驟S22中的處理可緊接在步驟S18之后執行，并且此后，可執行步驟S20中的處理。

此外，在上述實施方式中，說明了用于以在車輛行駛期間計算出的修正值a’基于特性2預先適配的脈譜圖值_a的數據的方法。然而，對于脈譜圖值a的數據，可使用基于與特性2不同的物理特性、模型等而設定的脈譜圖值a的數據。

此外，可根據上述實施方式的修正方法進一步修正根據上述實施方式的修正方法修正的脈譜圖值a的數據。也就是說，上述實施方式的修正方法可用于更新值a和b的脈譜圖的數據。

此外，可使用根據上述實施方式的修正方法修正的脈譜圖值a的數據作為值a和b的脈譜圖的初始數據。也就是說，上述實施方式的修正方法可用于值a和b的脈譜圖的適配。這種情況下，可預期適配步驟數的大幅減少。

此外，在上述實施方式中，氣缸空氣充填率KL與進氣歧管壓力Pm的關系由線性函數表達。然而，如上所述，氣缸進氣流量mc和氣缸空氣充填率KL互為比例關系，并且因此，即使當使用氣缸進氣流量mc代替上述實施方式中的氣缸空氣充填率KL時，也能獲得與上述實施方式的效果相似的效果。

[附圖標記清單]

10 內燃發動機

18 渦輪增壓器

26 節氣門

34 進氣管壓力傳感器

44 曲柄角傳感器

52 進氣門

54 排氣門

60 ECU