状态量估计装置

摘要

状态量估计装置构成为，对叶轮赋予给空气的能量即总焓、压缩机的隔热压缩效率以及扩散器的出口面处的空气的流速即扩散器出口流速进行运算，根据隔热压缩效率将从总焓减去基于扩散器出口流速的动能后的值分配为内部能量和压力能量，通过将内部能量和被叶轮压缩之前的空气的温度、即入口温度包含在变量的运算式来运算流入出口面的空气的温度、即压缩温度，并且通过将压力能量和被叶轮压缩之前的空气的压力、即入口压力包含在变量的运算式来运算流入出口面的空气的压力、即压缩压力。

权利要求

1.一种状态量估计装置，对通过压缩机压缩的空气的状态量进行估计，该压缩机具备：叶轮，对空气进行压缩；以及壳体，收纳所述叶轮，且具有所述叶轮压缩的空气流入的扩散器以及经过所述扩散器的出口面流入空气的涡管，其中，所述状态量估计装置构成为，

对总焓、所述压缩机的隔热压缩效率以及所述扩散器的出口面处的空气的流速、即扩散器出口流速进行运算，该总焓为基于所述叶轮吐出给所述扩散器的空气的流速、即叶轮出口流速的能量，且为所述叶轮赋予给空气的能量，根据所述隔热压缩效率，将从所述总焓减去基于所述扩散器出口流速的动能后的值分配为内部能量和压力能量，通过将所述内部能量和被所述叶轮压缩之前的空气的温度、即入口温度包含在变量的运算式来对流入所述出口面的空气的温度、即压缩温度进行运算，并且通过将所述压力能量和被所述叶轮压缩之前的空气的压力、即入口压力包含在变量的运算式来对流入所述出口面的空气的压力、即压缩压力进行运算。

2.根据权利要求1所述的状态量估计装置，其中，

所述状态量估计装置构成为，

对所述涡管中的空气的压力、即出口压力进行运算，

通过将所述压缩压力、所述压缩温度以及所述出口压力包含在变量的运算式来对通过所述出口面的空气的质量流量、即吸入空气量进行运算。

3.根据权利要求2所述的状态量估计装置，其中，

所述状态量估计装置构成为，

使用所述压缩温度的上一值和所述压缩压力的上一值，将所述吸入空气量的上一值转换为作为体积流量的吸入体积量，根据所述吸入体积量来运算由所述叶轮与空气之间的摩擦引起的摩擦损失率，并且根据从所述吸入体积量减去没有与所述叶轮碰撞而流入所述扩散器的空气的体积流量、即无碰撞流量后的碰撞流量，运算由空气对所述叶轮的碰撞引起的碰撞损失率，通过将所述摩擦损失率与所述碰撞损失率相乘来运算所述隔热压缩效率。

4.根据权利要求2或3所述的状态量估计装置，其中，所述状态量估计装置构成为，

使用所述压缩温度的上一值和所述压缩压力的上一值来将所述吸入空气量的上一值转换为作为体积流量的吸入体积量，通过用所述出口面处的有效开口面积除以所述吸入体积量来运算所述扩散器出口流速。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的状态量估计装置，其中，所述状态量估计装置构成为，

根据所述叶轮的转数和所述叶轮的外径来运算所述叶轮的叶片外径端处的周向速度、即叶轮出口周向速度，根据所述叶片外径端处的出口角度，将与所述叶片外径端正交的方向上的所述叶轮出口周向速度的分量运算为所述叶轮出口流速。

说明书

状态量估计装置

技术领域

[0001] 本发明涉及对通过压缩机而被压缩的空气的状态量进行估计的状态量估计装置。

背景技术

[0002] 对发动机进行控制的发动机控制装置，根据检测与发动机的运行有关的状态量的传感器的检测值来运算对于控制对象的控制指示值，将该运算的控制指示值输出给控制对象。例如，作为用于运算对于喷射燃料的喷射器的控制指示值的状态量的一个，发动机控制装置具有吸入空气量。

[0003] 对于这种发动机控制装置中的控制逻辑的开发，例如如专利文献1所示，存在不少通过使用了对与发动机的运行有关的各种状态量的估计值进行运算的状态量估计装置的基于模型开发来进行的情况。专利文献1的发动机控制装置将状态量估计装置运算的各种状态量的估计值作为传感器的检测值来运算控制指示值。现有技术文献
专利文献

[0004] 专利文献1：日本特开平11-014507号公报

发明内容

发明所要解决的课题

[0005] 为了提高发动机控制装置的控制逻辑的精度，优选的是，状态量估计装置运算的估计值的精度要高。因此，在搭载于具备对发动机吸入的空气进行压缩的压缩机的车辆的发动机控制装置的基于模型开发中，要求该被压缩的空气的状态量的估计值具有高精度。

[0006] 本发明的目的在于，提供一种状态量估计装置，能够以高精度来估计通过压缩机而被压缩的空气的状态量。用于解决课题的手段

[0007] 用于解决上述课题的状态量估计装置，对通过压缩机压缩的空气的状态量进行估计，该压缩机具备：叶轮，对空气进行压缩；以及壳体，收纳所述叶轮，且具有所述叶轮压缩的空气流入的扩散器以及经过所述扩散器的出口面流入空气的涡管，其中，所述状态量估计装置构成为，对总焓、所述压缩机的隔热压缩效率以及所述扩散器的出口面处的空气的流速、即扩散器出口流速进行运算，该总焓为基于所述叶轮吐出给所述扩散器的空气的流速、即叶轮出口流速的能量，且为所述叶轮赋予给空气的能量，根据所述隔热压缩效率，将从所述总焓减去基于所述扩散器出口流速的动能后的值分配为内部能量和压力能量，通过将所述内部能量和被所述叶轮压缩之前的空气的温度、即入口温度包含在变量的运算式来对流入所述出口面的空气的温度、即压缩温度进行运算，并且通过将所述压力能量和被所述叶轮压缩之前的空气的压力、即入口压力包含在变量的运算式来对流入所述出口面的空气的压力、即压缩压力进行运算。

附图说明

[0008] 图1是示意地示出使用了状态量估计装置的一实施方式的基于模型开发的一例的框图。图2是示出适用图1的状态量估计装置的发动机系统的概略结构的图。
图3是示出图2的发动机系统的压缩机的截面构造的一例的剖视图。
图4是示意地示出图2的发动机系统的压缩机的结构的一例的图。
图5是示出图1的状态量估计装置中的进气系统模型的输入值和输出值的一例的框图。
图6是示出图1的状态量估计装置中的进气系统模型的一例的功能框图。

具体实施方式

[0009] 参照图1～图6，对状态量估计装置的一实施方式进行说明。首先，参照图1对使用了状态量估计装置的基于模型开发的概要进行说明。(基于模型开发的概要)
如图1所示，发动机ECU5的基于模型开发是使用作为开发对象的发动机ECU5以及具备能够对实际行为进行模拟的各种模型的状态量估计装置6来进行的。状态量估计装置6将外气温度或大气压等环境条件和来自发动机ECU5的控制指示值作为输入值来进行各种模拟，输出发动机ECU5的控制指示值的运算所需的值、例如吸入空气量等。

[0010] 在搭载于具备涡轮增压器的车辆的发动机ECU5的基于模型开发中，状态量估计装置6具备进气系统模型7、发动机模型8以及排气系统模型9等。进气系统模型7对表示经由进气通路吸入到发动机为止的空气的状态，例如通过压缩机而被压缩的空气的状态或流入中冷器的空气的状态、发动机吸入的空气的状态等的各种状态量进行运算。除了发动机的输出扭矩等以外，发动机模型8还对表示排出到排气歧管的废气的状态等的状态量进行运算。排气系统模型9对表示经由排气通路从排气歧管排出到外气为止的废气的状态，例如流入涡轮的废气的状态和从涡轮流出的废气的状态等的各种状态量进行运算。

[0011] 另外，状态量估计装置6能够作为包含1)ASIC等一个以上的专用硬件电路、2)根据计算机程序(软件)工作的一个以上的处理器或者3)它们的组合的电路来构成。处理器包含CPU以及RAM和ROM等存储器，存储器存储以使CPU执行处理的方式构成的程序代码或指令。存储器、即计算机可读介质包含能够通过通用或专用计算机接入的所有可利用的介质。

[0012] (发动机系统)参照图2对具备涡轮增压器的发动机系统的一例进行说明。
如图2所示，发动机系统具备发动机10。在发动机10的缸体11形成有多个气缸12。喷射器13向各气缸12喷射燃料。在缸体11连接有向各气缸12供给吸入空气的进气歧管14以及来自各气缸12的废气流入的排气歧管15。

[0013] 在与进气歧管14连接的进气通路16，从上游侧依次设置有未图示的空气净化器、作为涡轮增压器17的构成要素的压缩机18以及中冷器19。在与排气歧管15连接的排气通路20设置有作为涡轮增压器17的构成要素的涡轮22，该涡轮22通过连结轴21与压缩机18连结。

[0014] 该发动机系统具备EGR装置23。EGR装置23具备连接排气歧管15与进气通路16的EGR通路25。在EGR通路25设置有水冷式的EGR冷却器26，在EGR冷却器26中的进气通路16侧设置有EGR阀27。在EGR阀27处于开状态时，废气的一部分作为EGR气体而被导入到进气通路16。即，在EGR阀27处于开状态时，空气与EGR气体的混合气体作为工作气体而被供给到气缸
12，在EGR阀27处于闭状态时仅空气作为工作气体而被供给到气缸12。

[0015] 在这种发动机系统中，在通过涡轮增压器17被压缩之后通过中冷器19被冷却的空气作为工作气体或工作气体的一部分而被供给到气缸12。并且，在气缸12中，通过从喷射器13喷射燃料而生成混合气，该混合气通过燃烧而生成废气。该废气在排出到排气歧管15之后流入排气通路20，驱动涡轮22而向外气排出。

[0016] 另外，如下所述定义图2所示的各种量符号。Pexm：流入涡轮22的废气的压力、即涡轮上游压力Pexm
Texm：流入涡轮22的废气的温度、即涡轮上游温度Texm
Pexh：通过了涡轮22的废气的压力、即涡轮下游压力Pexh
Pcin：流入中冷器19的空气的压力、即中冷器入口压力Pcin
Pb：相比进气通路16与EGR通路25的连接部分下游侧中的工作气体的压力、即增压压力Pb
(压缩机)
参照图3和图4说明对供给到发动机10的空气进行压缩的压缩机18。

[0017] 如图3和图4所示，压缩机18具备壳体31以及叶轮32，该叶轮32收纳在壳体31并通过与连结轴21一起旋转而对空气进行压缩。壳体31具备：入口部33，流通通过叶轮32压缩之前的空气；扩散器35，流入通过叶轮32的旋转被压缩的空气；以及涡管36，通过扩散器35的出口面35a而流入空气。叶轮32具有：轮毂37，与连结轴21一起旋转；以及多个叶片38，对于轮毂37一体形成。轮毂37的外周面37a具有朝向叶轮32的径向外侧倾斜的形状。在各叶片38中，叶轮32的作为靠中心轴的端部的内径端位于对于中心轴分开内径r1的位置，叶轮32的作为与中心轴相反侧的端部的外径端位于对于中心轴分开外径r2的位置。

[0018] 在压缩机18中，入口部33的空气通过以连结轴21为中心旋转的叶轮32赋予能量而被压缩，并流入到扩散器35。并且，经过扩散器35的出口面35a流入到涡管36。流入到涡管36的空气，流入位于压缩机18的下游侧的进气通路16而朝向中冷器19流过该进气通路16。

[0019] 另外，如下所述定义图3所示的各种量符号。Pin：入口部33中的空气的压力、即入口压力Pin
Tin：入口部33中的空气的温度、即入口温度Tin
Pcmp：流入出口面35a紧之前的空气的压力、即压缩压力Pcmp
Tcmp：流入出口面35a紧之前的空气的温度、即压缩温度Tcmp
Pout：涡管36中的空气的压力、即出口压力Pout
Tout：涡管36中的空气的温度、即出口温度Tout
A：出口面35a的有效开口面积A
Ga：每单位时间通过出口面35a的空气的质量流量、即吸入空气量Ga
另外，如下所述定义图4所示的各种量符号。

[0020] u1：叶片38的内径端上的周向速度、即叶轮内径周向速度u1u2：叶片38的外径端上的周向速度、即叶轮外径周向速度u2
θ：叶片38的出口角度θ
c2：叶轮32吐出的空气的流速、即叶轮出口流速c2
c3：通过出口面35a的空气的流速、即扩散器出口流速c3
(进气系统模型)
参照图5和图6进一步对作为状态量估计装置6的构成要素的进气系统模型7进行详细说明。

[0021] 如图5所示，进气系统模型7将入口压力Pin和入口温度Tin包含在输入值，将压缩温度Tcmp、压缩压力Pcmp以及吸入空气量Ga包含在输出值。另外，进气系统模型7将这些压缩温度Tcmp、压缩压力Pcmp以及吸入空气量Ga的输出值用作上一值来运算下一个压缩温度Tcmp、压缩压力Pcmp以及吸入空气量Ga。另外，在进气系统模型7中，在每次运算上述输出值时，根据需要对与运算有关的状态量赋予适当的初始值。

[0022] 如图6所示，进气系统模型7具备各种功能部。涡轮转数运算部51对连结轴21的转数、即作为叶轮32的转数的涡轮转数Ntrb进行运算。如式(1)所示，涡轮转数运算部51通过由连结轴21和叶轮32构成的旋转体的惯性扭矩I除以从涡轮驱动扭矩τtrb减去压缩机驱动扭矩τcmp的值来运算角加速度α。并且，涡轮转数运算部51根据对该角加速度α进行了积分的角速度ω来运算涡轮转数Ntrb。

[0023] [数学式1]

[0024] 压缩机驱动扭矩τcmp是通过涡轮转数Ntrb的上一值除以压缩机18的输出Wcmp来运算的。压缩机18的输出Wcmp是通过例如对式(2)代入隔热压缩效率ηcmp的上一值、空气的比热比κ、入口压力Pin、压缩压力Pcmp的上一值、吸入空气量Ga的上一值、气体常数R以及入口温度Tin来运算的。另外，关于压缩机驱动扭矩τcmp，可以是在进气系统模型7中运算的结构，也可以是基于其他模型的运算值输入到进气系统模型7的结构。

[0025] [数学式2]

[0026] 涡轮驱动扭矩τtrb是通过涡轮转数Ntrb的上一值除以基于涡轮效率ηtrb的涡轮22的输出Wtrb来运算的。涡轮22的输出Wtrb是通过例如对式(3)代入涡轮效率ηtrb、废气的比热比κ、涡轮上游压力Pexm、涡轮下游压力Pexh、涡轮上游温度Texm、废气流量Gexh以及气体常数R来运算的。关于涡轮驱动扭矩τtrb，可以是将基于排气系统模型9的运算值输入到进气系统模型7的结构，也可以是通过对进气系统模型7输入必要的状态量而在进气系统模型7中进行运算的结构。

[0027] [数学式3]

[0028] 叶轮外径周向速度运算部52根据基于涡轮转数Ntrb的叶轮32的角速度ω和叶轮32的外径r2来运算叶轮外径周向速度u2。
叶轮出口流速运算部53对作为从叶轮32流入到扩散器35的空气的流速的叶轮出口流速c2进行运算。叶轮出口流速运算部53将与出口角度θ的叶片38的外径端正交的方向上的叶轮外径周向速度u2的分量运算为叶轮出口流速c2。

[0029] 总焓运算部54对流入扩散器35的空气的总焓H进行运算。总焓H是每单位质量的空气从入口部33流入到扩散器35为止的期间从叶轮32赋予的能量，详细地讲是动能、内部能量以及压力能量的总和。总焓运算部54使用对压缩机18预先进行的实验结果和作为从模拟结果导出的实验式的使叶轮出口流速c2为变量的二次近似式来运算总焓H。

[0030] 吸入体积量运算部55使用压缩压力Pcmp的上一值和压缩温度Tcmp的上一值来将吸入空气量Ga的上一值转换为作为体积流量的吸入体积量Qa。关于由在通过叶轮32压缩空气时产生的叶轮32与空气之间的摩擦引起的能量损失、即摩擦损失，摩擦损失率运算部56对摩擦后的能量相对于摩擦前的能量的比例、即摩擦损失率ηfric进行运算。摩擦损失率运算部56使用对压缩机18预先进行的实验结果和作为从模拟的结果导出的实验式的使吸入体积量Qa为变量的一次近似式来运算摩擦损失率ηfric。

[0031] 叶轮内径周向速度运算部57根据基于涡轮转数Ntrb的叶轮32的角速度ω和叶轮32的内径r1来运算叶轮内径周向速度u1。
无碰撞流量运算部58对通过叶轮32被压缩的空气中的不与叶轮32碰撞而流入扩散器
35的空气的体积流量、即无碰撞流量Qs进行运算。无碰撞流量运算部58使用对压缩机18预先进行的实验结果和作为基于模拟结果导出的实验式的、使叶轮内径周向速度u1为变量的二次近似式来运算无碰撞流量Qs。

[0032] 关于由空气碰撞叶轮32引起的能量的损失，碰撞损失率运算部59运算作为碰撞后的能量相对于碰撞前的能量的比例的碰撞损失率ηimp。碰撞损失率运算部59使用预先进行的实验结果和作为基于模拟的结果导出的实验式的、使碰撞流量Qimp(＝Qa-Qs)为变量的二次近似式来运算碰撞损失率ηimp。

[0033] 隔热压缩效率运算部60将摩擦损失率ηfric与碰撞损失率ηimp相乘的值运算为压缩机18中的隔热压缩效率ηcmp。扩散器出口流速运算部61通过用出口面35a的有效开口面积A除以吸入体积量运算部
55运算的吸入体积量Qa来运算扩散器出口流速c3。有效开口面积A为在出口面35a中空气实际通过的部分的面积。

[0034] 动能运算部62根据扩散器出口流速c3来运算扩散器35的出口面35a中的空气的动能hv(＝1/2×c3^2)。温度-压力能量运算部63将从总焓H减去动能hv的值、即在出口面35a中空气具有的内部能量ht与压力能量hp的和运算为温度-压力能量htp。

[0035] 压力能量运算部64对在出口面35a中空气具有的压力能量hp进行运算。压力能量运算部64通过对下述的式(4)代入空气的比热比κ、温度-压力能量htp以及隔热压缩效率ηcmp来运算压力能量hp。

[0036] [数学式4]

[0037] 另外，式(4)是根据在压缩机18中一般由式(5)(6)(7)表示内部能量ht、压力能量hp以及隔热压缩效率ηcmp而导出的。

[0038] [数学式5]

[0039] 内部能量运算部65通过从温度-压力能量htp减去压力能量hp来运算内部能量ht。压缩温度运算部66通过对从上述式(5)导出的下述的式(8)代入内部能量ht、空气的比热比κ、气体常数R以及入口温度Tin来运算压缩温度Tcmp。

[0040] [数学式6]

[0041] 压缩压力运算部67通过对从上述式(6)导出的下述的式(9)代入入口压力Pin、压力能量hp、空气的比热比κ、气体常数R以及入口温度Tin来运算压缩压力Pcmp。

[0042] [数学式7]

[0043] 出口压力运算部68对涡管36中的空气压力、即出口压力Pout进行运算。出口压力运算部68通过对流入中冷器19的空气的流入量Gcin与从中冷器19流出的空气的流出量Gcout的差进行积分来运算中冷器19内的空气的重量M。出口压力运算部68通过用中冷器19的体积V除以该重量M来运算中冷器19内的空气的密度ρ，并根据该密度ρ来运算中冷器19的入口中的中冷器入口压力Pcin。并且，出口压力运算部68通过从涡管36到中冷器19为止的体积要素的质量守恒来运算出口压力Pout。

[0044] 吸入空气量运算部69对通过出口面35a的空气的质量流量、即吸入空气量Ga进行运算。吸入空气量运算部69通过对下述所示的式(10)代入出口面35a的有效开口面积A、空气的比热比κ、气体常数R、压缩温度Tcmp、压缩压力Pcmp以及出口压力Pout来运算吸入空气量Ga。

[0045] [数学式8]

[0046] 在具有这种结构的进气系统模型7的状态量估计装置6中，入口部33的空气在流入扩散器35为止的期间通过叶轮32而被赋予总焓H量的能量。该总焓H根据扩散器出口流速c3和隔热压缩效率ηcmp，转换为扩散器35的出口面35a中的动能hv、内部能量ht以及压力能量hp。并且，根据内部能量ht和入口温度Tin来运算压缩温度Tcmp，根据压力能量hp、入口压力Pin以及入口温度Tin来运算压缩压力Pcmp。另外，通过将这些压缩温度Tcmp和压缩压力Pcmp代入式(10)，对通过出口面35a的空气的质量流量、即吸入空气量Ga进行运算。

[0047] 根据上述实施方式的状态量估计装置，能够得到以下列举的作用效果。(1)在进气系统模型7中，叶轮32赋予的能量被转换为各种能量。详细地讲，叶轮32对具有入口温度Tin和入口压力Pin的入口部33中的空气赋予的能量被设定为总焓H，该总焓H被转换为动能hv、内部能量ht以及压力能量hp。并且，根据这些被转换的能量的值来运算压缩温度Tcmp和压缩压力Pcmp。因此，能够提高对于这些压缩温度Tcmp和压缩压力Pcmp的运算结果的精度。另外，通过使用这种压缩温度Tcmp和压缩压力Pcmp来运算吸入空气量Ga，从而还能够提高吸入空气量Ga的精度。

[0048] 此处，公知有使用对压缩机18预先进行的实验结果和从模拟结果导出的映射来运算吸入空气量Ga和压缩温度Tcmp的方法。在这种运算方法中，例如使用使涡轮转数Ntrb和压缩机18中的压力比πcmp(＝Pout/Pin)为变量的映射来运算吸入空气量Ga。另外，例如使用上述压力比πcmp以及从使上述吸入空气量Ga为变量的映射求出的隔热压缩效率ηcmp来运算压缩温度Tcmp。但是，在这种运算方法中，根据其时时的状态而唯一地运算吸入空气量Ga和压缩温度Tcmp，并未对这些吸入空气量Ga与压缩温度Tcmp之间的相互作用进行充分的考虑。因此，诸如涡轮转数Ntrb的各种状态量的拐点附近处的再现性低，该运算结果的精度有可能低。另外，由于使用两个映射来表现一个压缩机的特性，因此在为了系统识别而对一个映射进行了修正时该修正有时未反映到另一个映射，还存在作为结果进行与实际不同的修正的问题。

[0049] 对于该点，在上述结构中，根据各种状态量的上一值来运算总焓H，并且将该总焓H转换为动能hv、内部能量ht以及压力能量hp。即，任意时刻的吸入空气量Ga、压缩压力Pcmp以及压缩温度Tcmp是在考虑了该时刻的上一个时刻中的各种状态量、例如涡轮转数Ntrb、吸入空气量Ga、压缩压力Pcmp以及压缩温度Tcmp的基础上运算的。由此，吸入空气量Ga、压缩压力Pcmp以及压缩温度Tcmp的运算结果考虑了各种状态量的上一值和相互作用，从而提高了各种状态量的拐点附近处的再现性。其结果，提高了各种状态量的运算结果的精度。

[0050] (2)在进气系统模型7中，通过将摩擦损失率ηfric与碰撞损失率ηimp相乘来运算隔热压缩效率ηcmp。摩擦损失率ηfric是通过使吸入体积量Qa为变量的一次近似式来运算的，该吸入体积量Qa是使用压缩温度Tcmp的上一值和压缩压力Pcmp的上一值对吸入空气量Ga的上一值进行了转换的量。另外，碰撞损失率ηimp是通过使从吸入体积量Qa减去无碰撞流量Qs的碰撞流量Qimp为变量的二次近似式来运算的，该无碰撞流量Qs是通过使基于涡轮转数Ntrb的叶轮内径周向速度u1为变量的二次近似式来运算的。

[0051] 根据这种结构，关于这些摩擦损失率ηfric和碰撞损失率ηimp的运算，能够减轻状态量估计装置6的负载。其结果，能够提高压缩温度Tcmp、压缩压力Pcmp以及吸入空气量Ga的运算速度。另外，摩擦损失率ηfric和碰撞损失率ηimp以彼此独立的形式来运算。因此，能够容易进行构筑运算隔热压缩效率ηcmp的模型时的调整。

[0052] (3)在进气系统模型7中，通过用有效开口面积A除以吸入体积量Qa来运算扩散器出口流速c3。根据这种结构，能够减轻关于扩散器出口流速c3的运算的状态量估计装置6的负载。

[0053] (4)在进气系统模型7中，根据基于涡轮转数Ntrb的叶轮32的角速度ω、叶轮32的外径r2以及叶片38的出口角度θ来运算叶轮出口流速c2。根据这种结构，能够减轻关于叶轮出口流速c2的运算的状态量估计装置6的负载。

[0054] 另外，还能够如以下所述适当变更上述实施方式来实施。·也可以如下所示运算叶轮出口流速c2。即，例如，在一对叶片38的外径端之间设定与涡轮转数Ntrb对应的叶轮出口流速的斜率。另外，将一个叶片38的外径端中的叶轮出口流速设定为上述实施方式的叶轮出口流速c2，将另一个叶片38的外径端中的叶轮出口流速设定为0。并且，也可以基于这种条件求出一对叶片38之间的速度分布，将从该速度分布运算的平均值作为叶轮出口流速c2。

[0055] ·关于扩散器出口流速c3，不限于用有效开口面积A除以对吸入空气量Ga的上一值进行了转换的吸入体积量Qa的方法，也可以通过其他的方法来运算。·关于隔热压缩效率ηcmp，可以通过对式(7)代入压缩压力Pcmp的上一值和压缩温度Tcmp的上一值来运算，也可以是隔热压缩效率运算部60的运算结果与式(7)的运算结果的平均值。

[0056] ·内部能量运算部65不限于通过从温度-压力能量htp减去压力能量hp来运算内部能量ht的结构，也可以是根据温度-压力能量htp和隔热压缩效率ηcmp来运算内部能量ht的结构。

[0057] ·状态量估计装置6只要具备对通过压缩机18压缩的空气的状态量进行估计的进气系统模型7即可，也可以不具备发动机模型8等。·在状态量估计装置6中，获取涡轮转数Ntrb的结构，不限于基于对从压缩机驱动扭矩τcmp、涡轮驱动扭矩τtrb以及惯性扭矩I运算的角加速度α进行积分的角速度ω的结构。在状态量估计装置6实际搭载于车辆的结构中，例如也可以根据对连结轴21的转数进行检测的传感器等的检测值来获取涡轮转数Ntrb。

[0058] ·在状态量估计装置6中，获取出口压力Pout的结构，不限于基于中冷器入口压力Pcin的结构。在状态量估计装置6实际搭载于车辆的结构中，例如也可以根据对出口压力Pout进行检测的传感器等的检测值来获取出口压力Pout。

[0059] ·对压缩温度Tcmp和吸入空气量Ga进行运算的状态量估计装置6，在搭载于车辆时，能够利用于对于检测增压压力Pb的增压压力传感器的自我故障诊断(OBD：On-Board Diagnostics)。能够如下所述运算增压压力Pb的估计值。

[0060] 例如，状态量估计装置6除了吸入空气量Ga、压缩温度Tcmp以外，还运算流入进气通路16的EGR气体的流量、即EGR气体流入量以及流入进气通路16的EGR气体的温度、即EGR气体流入温度。另外，状态量估计装置6对作为工作气体的流量的工作气体量和作为工作气体的温度的工作气体温度进行运算。并且，能够通过按照质量、能量对这些吸入空气量Ga、压缩温度Tcmp、EGR气体流入量以及EGR气体流入温度与工作气体量和工作气体温度进行积分来运算增压压力Pb的估计值。