JP2002180889A - 過給式内燃機関システムにおける過給後吸気温の検出方法、過給式内燃機関システムの運転制御装置、及び、過給式内燃機関システムにおけるインタークーラーの冷却異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却後吸気温の推定や冷却能力の検出等に使
用することができる過給後吸気温を推定する。 【解決手段】 ＥＣＵ１６のマイクロコンピュータ４２
は、検出値である過給前吸気温Ｔ１、大気圧Ｐ１及び過
給後吸気圧Ｐ２から過給後吸気温Ｔ２を算出する。次
に、車速Ｖｖからインタークーラー１５を冷却する通風
風量Ｖａを算出し、通風風量Ｖａ及び吸気量Ｇａからイ
ンタークーラー１５の放熱係数Ｋｉを求める。さらに、
放熱係数Ｋｉ、放熱面積Ａｉ、過給後吸気温Ｔ２及び過
給前吸気温Ｔ１から放熱量Ｑｉを算出する。最後に、過
給後吸気温Ｔ２、放熱量Ｑｉ及び吸気量Ｇａから冷却後
吸気温Ｔ３を算出する。そして、マイクロコンピュータ
４２は、この推定した冷却後吸気温Ｔ３に基づいて燃料
噴射制御において燃料の噴射量及び噴射時期を補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過給式内燃機関シ
ステムにおける過給後吸気温の検出方法、過給式内燃機
関システムの運転制御装置、及び、過給式内燃機関シス
テムにおけるインタークーラーの冷却異常検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼルエンジンシステム
には、ターボ式過給器と空冷式インタークーラとを備え
たものがある。これにより、空気過剰率を確保しながら
多量の燃料を送り込むことで、排気エミッションと出力
とを共に向上させている。

【０００３】このようなエンジンシステムには、燃料噴
射量及び噴射時期を、吸気量、過給前の吸気温、冷却後
（冷却前）の吸気温、過給後の吸気圧、大気圧（過給前
吸気圧）、レール圧、燃温等の各検出値に基づいて補正
するものがある。このような各検出値に基づいて燃料噴
射量及び噴射時期を補正することで、排気エミッション
及び出力をさらに向上させている。例えば、冷却後吸気
温がより低いときほど空気密度が高くなるため、燃料噴
射量がより多く設定される。この補正により、排気エミ
ッションを悪化させることなく出力を一層向上させてい
る。

【０００４】ここで、吸気量は、吸気管に設けたエアフ
ローメータによって検出され、過給後の吸気圧、インタ
ークーラーの下流側で吸気管に設けた圧力センサによっ
て検出される。なお、大気圧は、この圧力センサに導入
する圧力を、吸気圧から大気圧に切り換えることで検出
される。また、過給前の吸気温は、吸気管に設けた温度
センサによって、冷却後の吸気温は、インタークーラー
の下流側で吸気管に設けた温度センサによって検出され
る。そして、電子制御装置が、各検出値に基づいて燃料
噴射量及び噴射時期を制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両が例え
ば急加速するときには、過給後の吸気温及び吸気圧が急
激に増大することから、インタクーラーによる冷却後の
吸気圧（過給圧）及び吸気温が急激に上昇する。このと
き、温度センサが検出する冷却後の吸気温は、冷却後の
実際の吸気温よりも低い値となってしまう。これは、温
度センサ自体に熱容量があることから、圧力センサと異
なり、その応答性が十分に高くないためである。このた
め、冷却後の実際の吸気温よりも低い検出値に基づき、
燃料噴射量が実際の吸気量に対して多めに制御されるこ
とになり、排気エミッションが悪化する可能性があっ
た。

【０００６】また、過給気を冷却する空冷式インターク
ーラは、外気中の塵埃等によって詰まりを生じ、その冷
却効率が低下することがある。この場合、冷却後吸気温
が低くなり難く空気密度が高くならなくなるため、燃料
噴射量を多くすることができず出力を上げることができ
なくなる問題があった。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、その第１の目的は、過給機で過給し
た吸気をインタークーラーで冷却して内燃機関に供給す
る過給式内燃機関システムにおいて、内燃機関を運転す
るための制御量を補正するために使用する冷却後吸気温
の推定や、インタークーラーの冷却能力が低下したこと
の検出等に使用することができる過給後吸気温を推定す
ることができる過給式内燃機関システムにおける過給後
吸気温の検出方法を提供することにある。

【０００８】また、第２の目的は、過給後に冷却された
吸気の冷却後吸気温を、車速の急激な変化に伴って冷却
能力が急激に変化しても精度良く検出する過給式内燃機
関システムの運転制御装置を提供することにある。

【０００９】また、第３の目的は、過給エンジンシステ
ムにおいて過給された吸気を冷却するインタークーラの
冷却能力に異常が発生したことを検出する過給式内燃機
関システムにおけるインタークーラーの冷却異常検出装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、過給機で過給した吸気を
内燃機関に供給する過給式内燃機関システムにおける過
給後吸気温の検出方法であって、前記過給機で過給され
る前の吸気の温度である過給前吸気温と、同じく過給さ
れる前の吸気の圧力である過給前吸気圧と、該過給機で
過給された吸気の圧力である過給後吸気圧の各検出値か
ら、熱力学の関係によって予め設定されている計算式ま
たはマップを用いて、前記過給機で過給された吸気の温
度である過給後吸気温を求めることを要旨とする。

【００１１】請求項１に記載の発明によれば、車両の車
速の変化に伴って変化する過給後吸気温が、車速の急激
な変化に伴って急激に変化しても圧力センサが検出誤差
なく検出する過給前吸気圧及び過給後吸気圧の各検出
と、車速が急激に変化しても殆ど変化せず温度センサの
検出値に検出誤差が発生し難い過給前吸気温の検出値と
から推定される。このため、車速が急激に変化しても過
給後吸気温が検出誤差なく検出される。

【００１２】請求項２に記載の発明は、過給機で過給し
た吸気をインタークーラーで冷却して内燃機関に供給す
る過給式内燃機関システムの運転制御装置において、前
記過給機で過給される前の吸気の温度である過給前吸気
温を検出する過給前吸気温検出手段と、前記過給機で過
給される前の吸気の圧力である過給前吸気圧を検出する
過給前吸気圧検出手段と、前記過給機で過給された過給
気の圧力である過給後吸気圧を検出する過給後吸気圧検
出手段と、前記過給前吸気温、過給前吸気圧及び過給後
吸気圧の各検出値から、前記過給機で過給された吸気の
温度である過給後吸気温を、熱力学の関係によって予め
設定されている計算式またはマップを用いて求める過給
後吸気温取得手段と、前記過給機が吸入する吸気量を検
出する吸気量検出手段と、少なくとも前記過給後吸気温
と、前記吸気量の検出値と、前記インタークーラーの放
熱面積とから、前記インタークーラーが過給気を冷却す
るときに放熱する放熱量を求める放熱量把握手段と、前
記過給後吸気温と前記吸気量の各検出値と、前記放熱量
と、空気の定圧比熱とから、前記インタークーラーで冷
却された吸気の温度である冷却後吸気温を求める冷却後
吸気温取得手段と、前記冷却後吸気温に基いて、内燃機
関を運転制御するための制御量の補正を行う制御量補正
手段とを備えたことを要旨とする。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、過給機で
過給され、インタークーラーで冷却される前の過給気の
過給後吸気温が、車速の急激な変化に伴なう検出誤差の
小さい過給前吸気温、過給前吸気圧及び過給後吸気圧の
各検出値から推定される。また、インタークーラーが冷
却するときの放熱量が、少なくとも過給後吸気温と吸気
量の各検出値と、インタークーラーの放熱面積とから求
められる。さらに、過給後吸気温及び吸気量の各検出値
と、放熱量とから、インタークーラーで冷却された吸気
の冷却後吸気温が推定される。そして、この冷却後吸気
温に基づいて、燃料の噴射量及び噴射時期が補正され
る。従って、吸気管においてインタークーラーの下流側
に吸気温センサを設けて冷却後吸気温を検出する場合と
異なり、急加速等による車速の急激な変化に伴って実際
の冷却後吸気温が急激に変化しても、実際の冷却後吸気
温が検出誤差なく検出される。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、記インタークーラーは空冷式であっ
て、車両の走行に伴う通過風によって過給気を冷却し、
前記放熱量把握手段は、車速検出手段、通過風量取得手
段、放熱係数取得手段、大気温検出手段及び放熱量取得
手段を備え、前記車速検出手段は、車速を検出し、前記
通過風量取得手段は、前記車速の検出値と、前記インタ
ークーラーの冷却性能に応じた固有値である補正係数と
から、該インタークーラーを通過する冷却空気の通過風
量を求め、前記放熱係数取得手段は、前記吸気量の検出
値と、前記通過風量とから、前記インタークーラーの放
熱係数を求め、前記大気温検出手段は、大気温を検出
し、前記放熱量取得手段は、前記放熱係数と、前記イン
タークーラーの放熱面積と、前記過給後吸気温と、前記
大気温の検出値とから、該インタークーラーの放熱量を
求めることを要旨とする。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の作用に加えて、車速が急激に変化しても
検出誤差なく検出することができる車速、吸気量及び過
給前吸気温の各検出値から、空冷式のインタークーラー
の放熱量が求められる。そして、放熱量、過給後吸気
温、吸気量及び、空気の定圧比熱から冷却後吸気温が求
められる。従って、空冷式のインタークーラーを備えた
エンジンシステムにおいて、車速が急激に変化しても実
際の冷却後吸気温が随時精度良く検出される。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の発明において、前記過給式内燃機関シ
ステムは、コモンレール噴射方式ディーゼルエンジンシ
ステムであって、前記制御量補正手段は、前記冷却後吸
気温に基いて、燃料噴射量及び噴射時期の補正を行うこ
とを要旨とする。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
または請求項３に記載の発明の作用に加えて、コモンレ
ール噴射方式ディーゼルエンジンにおいて、推定誤差な
く推定された過給後吸気温に基づいて燃料の噴射量及び
噴射時期が補正されるので、車速の急激な変化に伴って
変化する過給後吸気温の検出誤差が大きくなることによ
って、空気過剰率が確保できなくなって排気エミッショ
ンが悪化したり、または、空気過剰率が過度に大きくな
って出力が低くなることが制限される。

【００１８】請求項５に記載の発明は、過給機で過給し
た吸気をインタークーラーで冷却して内燃機関に供給す
る過給式内燃機関システムにおけるインタークーラーの
冷却異常検出装置であって、前記過給機で過給される前
の吸気の温度である過給前吸気温を検出する過給前吸気
温検出手段と、前記過給機で過給される前の吸気の圧力
である過給前吸気圧を検出する過給前吸気圧検出手段
と、前記過給機で過給された過給気の圧力である過給後
吸気圧を検出する過給後吸気圧検出手段と、前記過給前
吸気温、過給前吸気圧及び過給後吸気圧の各検出値か
ら、前記過給機で過給された過給気の温度である過給後
吸気温を、熱力学の関係によって予め設定されている計
算式またはマップを用いて求める過給後吸気温取得手段
と、前記インタークーラーで冷却された吸気の温度であ
る冷却後吸気温を検出する冷却後吸気温検出手段と、少
なくとも前記過給後吸気温と前記冷却後吸気温の検出値
とを用いて、前記インタークーラーが達成している実際
の冷却効率である実冷却効率を求める実冷却効率把握手
段と、前記過給機が吸入する吸気量を検出する吸気量検
出手段と、少なくとも前記吸気量の検出値を用いて、前
記インタークーラーが達成すべき冷却効率である冷却効
率目標値を推定する冷却目標値推定手段と、前記実冷却
効率と前記冷却効率目標値とから、前記インタークーラ
ーの冷却異常を判定する冷却異常判定手段とを備えたこ
とを要旨とする。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、過給機で
過給され、インタークーラーで冷却される前の過給気の
過給後吸気温が、過給前吸気温、過給前吸気圧及び過給
後吸気圧の各検出値から推定される。また、インターク
ーラーの実冷却効率が、少なくとも過給後吸気温と、冷
却後吸気温の検出値を用いて求められる。一方、インタ
ークーラーの冷却効率目標値が、少なくとも吸気量の検
出値から推定される。そして、実冷却効率及び冷却効率
目標値から、インタークーラーの冷却能力が初期の冷却
能力の一定割合以下まで低下したことが判断される。従
って、インタークーラーの冷却能力が低下したことを
を、車両側で検出することができる。このため、冷却能
力が低下し冷却後吸気温が高い側に推移したままとなる
ことによって燃料噴射量が実際の吸気量に対して少なく
制御される状態での走行を回避することができ、冷却能
力の低下によって出力が十分に得られない状態で走行を
行うことがなくなる。

【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記インタークーラーは空冷式であっ
て、車両の走行に伴なう通過風によって過給気を冷却
し、前記実冷却効率把握手段は、大気温を検出する大気
温検出手段と、前記過給後吸気温と、前記冷却後吸気温
及び前記大気温の各検出値とから、前記実冷却効率を求
める実冷却効率取得手段とを備え、前記冷却目標値推定
手段は、車速を検出する車速検出手段と、前記車速の検
出値と、前記インタークーラーの冷却性能に応じた固有
値である補正係数とから、該インタークーラーを通過す
る冷却空気の通過風量を求める通過風量取得手段と、前
記吸気量の検出値と前記通過風量とから、前記冷却効率
目標値を求める冷却目標値取得手段とを備えることを要
旨とする。

【００２１】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の作用に加えて、過給後吸気温と、冷却後
吸気温及び大気温の各検出値から、空冷式のインターク
ーラーの実冷却効率を求め、車速及び吸気量から冷却効
率目標値を設定した。従って、空冷式のインタークーラ
ーを備えたエンジンシステムにおいて、インタークーラ
ーの冷却能力が低下したことを、車両側で検出すること
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
車両用ディーゼルエンジンシステムに具体化した第１実
施形態を図１〜図３に従って説明する。

【００２３】図１に示すように、過給式内燃機関システ
ムとしてのコモンレール噴射式ディーゼルエンジンシス
テム１０は、内燃機関としてのエンジン本体１１、サプ
ライポンプ１２、コモンレール１３、ターボ式過給機１
４、空冷式インタークーラー１５及び電子制御装置（以
下、ＥＣＵという。）１６等から構成されている。

【００２４】エンジン本体１１は、複数のシリンダポー
ト及び水冷ジャケットを有するシリンダブロック１１ａ
と、直接噴射式のシリンダヘッド１１ｂを備えるととも
に、ＯＨＣ機構からなる動弁系を備えている。シリンダ
ヘッド１１ｂには、各シリンダポート毎に、燃焼室１７
に直接燃料を噴射供給するインジェクタ１８が設けられ
ている。

【００２５】エンジン本体１１の吸気ポート１９には、
吸気マニホールドを介して吸気管２０が接続され、吸気
管２０の上流側にはエアクリーナ２１が設けられてい
る。一方、排気ポート２２には、排気マニホールドを介
して排気管２３が接続され、排気管２３の途中には触媒
装置２４が設けられている。

【００２６】前記サプライポンプ１２は、図示しない燃
料タンクからエンジン本体１１に燃料を供給する燃料経
路上に設けられている。サプライポンプ１２は、エンジ
ン本体１１の動力によって駆動され、燃料タンクから燃
料をコモンレール１３に圧送するとともに、ＥＣＵ１６
が出力する電気信号によって制御される図示しない電磁
弁がその供給量を調節する。

【００２７】前記コモンレール１３は、燃料経路上にお
いてサプライポンプ１２と各インジェクタ１８との間に
設けられている。コモンレール１３は、サプライポンプ
１２から圧送される燃料を蓄積し、各インジェクタ１８
の燃料噴射時に供給する。

【００２８】各インジェクタ１８は図示しない電磁弁を
備え、ＥＣＵ１６から電気信号が入力される間だけコモ
ンレール１３から供給されている高圧燃料を燃焼室１７
に噴射する。

【００２９】ターボ式過給機１４はコンプレッサ２５及
びタービン２６を備え、コンプレッサ２５は吸気管２０
上に配置され、タービン２６は排気管２３上に配置され
ている。過給機１４のタービン２６側には、公知の可変
ノズルベーン機構２７が設けられている。可変ノズルベ
ーン機構２７のノズルベーン開度は、ＥＣＵ１６から出
力される電気信号によって制御されるステッピングモー
タ２８によって調節される。

【００３０】インタークーラーは空冷式であって、車両
走行時に通風される冷却空気の通過風量が多いほど過給
気を効率良く冷却する。次に、上記のように構成された
エンジンシステムの電気的構成を説明する。

【００３１】エンジン本体１１のクランクケースには、
クランク位置センサ３０が設けられ、クランクシャフト
に固定されたセンサプレートの回転に対応してエンジン
回転数ＮＥに対応する検出信号をＥＣＵ１６に出力す
る。また、クランクケースには気筒判別センサ３１が設
けられ、ポンプドライブシャフトプーリの回転位置に対
応して気筒判別信号ＳＤをＥＣＵ１６に出力する。シリ
ンダブロック１１ａには冷却水温を検出する水温センサ
３２が設けられ、その検出信号をＥＣＵ１６に出力す
る。

【００３２】また、吸気管２０には、エアクリーナ２１
とコンプレッサ２５との間に、エアフローメータ３３及
び吸気温センサ３４が設けられている。エアフローメー
タ３３は吸気量Ｇａを検出し、その検出信号をＥＣＵ１
６に出力する。吸気温センサ３４は、過給機１４で過給
される前の吸気の温度である過給前吸気温Ｔ１を検出し
てＥＣＵ１６に出力する。

【００３３】また、排気管２３にはインタークーラー１
５の下流側に圧力センサ３５が設けられている。圧力セ
ンサ３５には、ＥＣＵ１６が制御する負圧切替弁３６に
よって、大気と、吸気管２０内の吸気とのいずれか一方
が選択的に供給される。、圧力センサ３５は、大気が供
給されるときには、大気圧Ｐ１を検出して、その検出信
号をＥＣＵ１６に出力する。また、圧力センサ３５は、
吸気管２０内の吸気が供給されるときには、インターク
ーラー１５で冷却された後の吸気の圧力を過給後吸気圧
Ｐ２として検出し、その検出信号をＥＣＵ１６に出力す
る。

【００３４】サプライポンプ１２には燃温センサ３７が
設けられ、燃料温度を検出して検出信号をＥＣＵ１６に
出力する。また、コモンレール１３にはレール圧センサ
３８が設けられ、燃料のレール圧を検出して検出信号を
ＥＣＵ１６に出力する。

【００３５】また、車内にはアクセルペダル３９のアク
セル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ４０が設
けられ、その検出信号をＥＣＵ１６に出力する。さら
に、図示しないトランスミッションには車速センサ４１
が設けられ、車両の車速Ｖｖを検出して、その検出信号
をＥＣＵ１６に出力する。

【００３６】一方、ＥＣＵ１６は、インジェクタ１８に
駆動信号ＳＩを出力する。また、ＥＣＵ１６は、負圧切
替弁３６に切替信号ＳＴを出力する。さらに、ＥＣＵ１
６は、ステッピングモータ２８に制御信号を出力する。

【００３７】ＥＣＵ１６は、マイクロコンピュータ４２
及び駆動回路４３等から構成され、予め記憶されている
制御プログラムをマイクロコンピュータが実行すること
でエンジンシステム１０の運転制御を行う。ＥＣＵ１６
は、運転制御として、燃料噴射制御、コモンレール圧力
制御、過給圧制御等の公知の各種制御を行う。

【００３８】燃料噴射制御として、ＥＣＵ１６は、アク
セル開度ＡＣＣ及びエンジン回転数ＮＥから燃料の基本
噴射量を求め、この基本噴射量を、冷却水温、燃温、レ
ール圧、吸気量Ｇａ及び冷却後吸気温Ｔ３で補正した燃
料の目標噴射量を設定する。このとき、ＥＣＵ１６は、
冷却後吸気温Ｔ３が低いほど、燃料を増量するように補
正する。ここで、冷却後吸気温Ｔ３は推定値であって、
ＥＣＵ１６は、この冷却後吸気温Ｔ３を、燃料噴射制御
で実行する燃料噴射量／時期補正処理で推定する。

【００３９】また、ＥＣＵ１６は、燃料の目標噴射量
と、そのときのエンジン回転数ＮＥとから、予め記憶さ
れているマップを用いて、燃料噴射を１回だけの噴射で
行うか、または、パイロット噴射とメイン噴射との２回
に別けて行なうかのいずれかを決定する。

【００４０】ＥＣＵ１６は、燃料噴射を１回だけ行う場
合には、エンジン回転数ＮＥ、目標噴射量及びレール圧
から燃料の基本噴射時期を決定し、この基本噴射時期を
過給後吸気圧Ｐ２と、冷却後吸気温Ｔ３とで補正した燃
料の目標噴射時期を設定する。そして、ＥＣＵ１６は、
クランク位置ＣＡ及び気筒判別信号ＳＤに基づいて各イ
ンジェクタ１８を駆動制御し、各燃焼室１７に対し目標
噴射量及び目標噴射時期での燃料噴射を行う。

【００４１】一方、燃料噴射を２回に別けて行う場合に
は、燃料の目標噴射量、エンジン回転数ＮＥ等から燃料
の目標パイロット噴射量と目標メイン噴射量とを決定す
る。このとき、過給後吸気圧Ｐ２及び冷却後吸気温Ｔ３
に基づく目標噴射量の補正分を目標パイロット噴射量に
含める。

【００４２】さらに、エンジン回転数ＮＥ、目標パイロ
ット噴射量及びレール圧から、基本パイロット噴射時期
を決定し、この基本パイロット噴射時期を過給後吸気圧
Ｐ２及び冷却後吸気温Ｔ３で補正した目標パイロット噴
射時期を決定する。このとき、ＥＣＵ１６は、冷却後吸
気温Ｔ３が低いほど、目標パイロット噴射時期を遅角側
に調節する。

【００４３】また、エンジン回転数ＮＥ、目標メイン噴
射量及びレール圧から、基本メイン噴射時期を決定し、
この基本メイン噴射時期を過給後吸気圧Ｐ２及び冷却後
吸気温Ｔ３で補正した目標メイン噴射時期を決定する。
このとき、冷却後吸気温Ｔ３が低いほど、目標メイン噴
射時期を進角側に調節する。そして、ＥＣＵ１６は、ク
ランク位置ＣＡ及び気筒判別信号ＳＤに基づいて各イン
ジェクタ１８を駆動制御し、各燃焼室１７に対し目標パ
イロット噴射量／噴射時期、及び、目標メイン噴射量／
噴射時期で燃料噴射を行う。

【００４４】また、レール圧制御として、ＥＣＵ１６
は、燃料噴射量の最終目標値と、エンジン回転数ＮＥと
から、目標レール圧を設定してサプライポンプ１２の供
給量を制御するとともに、レール圧に基づいてサプライ
ポンプ１２の供給量をフィードバック制御する。

【００４５】また、過給圧制御として、ＥＣＵ１６は、
エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣから予め設
定されているマップを使用して目標トルク、さらに、目
標過給圧を求め、この目標過給圧に基づいてステッピン
グモータ２８を制御することで可変ノズルベーン機構２
７のノズル開度を目標過給圧に対応する開度に制御す
る。さらに、ＥＣＵ１６は、目標過給圧と冷却後吸気圧
との差をなくすようにノズル開度をフィードバック制御
する。

【００４６】燃料噴射制御において実行する燃料噴射量
／時期補正処理は、検出値である大気圧Ｐ１、過給前吸
気温Ｔ１、過給後吸気圧Ｐ２、吸気量Ｇａ及び車速Ｖｖ
から、冷却後吸気温Ｔ３を推定する処理である。燃料噴
射量／時期補正処理は、過給後吸気温推定処理、インタ
ークーラー放熱量算出処理、冷却後吸気温算出処理及び
燃料噴射量／時期補正量設定処理からなる。

【００４７】図２に示すように、冷却後吸気温推定処理
として、ＥＣＵ１６は、先ずステップ（以下、Ｓと表記
する。）１０で、大気圧Ｐ１、過給前吸気温Ｔ１、過給
後吸気圧Ｐ２、吸気量Ｇａ及び車速Ｖｖを読み込む。

【００４８】次に、Ｓ１１で、大気圧Ｐ１、過給前吸気
温Ｔ１及び過給後吸気圧Ｐ２から、次式（１）を用いて
過給後吸気温Ｔ２を演算する。 Ｔ２＝Ｔ１×（Ｐ２／Ｐ１）^((n-1)/n) … （１） Ｐ１：大気圧、ｎ：ポリトロープ指数 即ち、過給機１４による過給前の吸気と、過給後の吸気
との間に、熱力学におけるポリトロープ過程が成立して
いるものとみなし、同過程で成立する関係式を用いて、
過給機１４で過給された後の吸気の温度である過給後吸
気温Ｔ２を推定する。なお、本来この関係式（１）にお
いては、大気圧Ｐ１でなく、過給機１４による過給前の
吸気の圧力である過給前吸気圧を用いるべきであるが、
本実施形態のエンジンシステム１０では過給前吸気圧を
検出していないので、過給前吸気圧にほぼ等しい大気圧
Ｐ１を用いている。本実施形態では、Ｓ１０及びＳ１１
が過給後吸気温推定処理を構成する。

【００４９】次に、Ｓ１２で、通過風量補正係数Ｋａ
と、車速Ｖｖとから、次式（２）を用いて該インターク
ーラー１５の単位時間当たりの通過風量Ｖａを演算す
る。 Ｖａ＝Ｋａ×Ｖｖ … （２） Ｋａ：通過風量補正係数 ここで、通過風量補正係数Ｋａは、インタークーラーの
車両に搭載されている状態での実効的な冷却能力に応じ
た固有値であって、実験あるいは計算によって求めるこ
とができる。

【００５０】次に、Ｓ１３で、通過風量Ｖａと吸気量Ｇ
ａとから、予め記憶されている図３に示すマップを用い
てインタークーラーの放熱係数Ｋｉを求める。この放熱
係数Ｋｉは、インタークーラー１５の単位時間当たりの
放熱量Ｑｉを求めるためのものであって、インタークー
ラー１５の単位放熱面積当たり、過給後吸気温Ｔ２と大
気温との単位温度差当たり、及び、単位時間当たりのイ
ンタークーラー１５の放熱量である。放熱係数Ｋｉは、
通過風量Ｖａの関数として、及び、吸気量Ｇａの関数と
して実験あるいは計算によって求めることができる。そ
して、このマップは、両関数から、放熱係数Ｋｉを、通
過風量Ｖａ及び吸気量Ｇａの関数として設定したもので
ある。

【００５１】さらに、Ｓ１４で、放熱係数Ｋｉと、過給
後吸気温Ｔ２と、過給前吸気温Ｔ１と、インタークーラ
ーの放熱面積Ａｉとから、次式（３）を用いてインター
クーラー１５の単位時間当たりの放熱量Ｑｉを演算す
る。

【００５２】 Ｑｉ＝Ｋｉ×Ａｉ×（Ｔ２−Ｔ１） … （３） なお、本来この関係式（３）では、過給前吸気温Ｔ１で
はなく、大気温を用いるべきであるが、本実施形態のエ
ンジンシステム１０では、大気温を検出していないの
で、大気温にほぼ等しい過給前吸気温Ｔ１を用いてい
る。本実施形態では、１２，Ｓ１３及びＳ１５がインタ
ークーラー放熱量算出処理を構成する。

【００５３】次に、Ｓ１５で、過給後吸気温Ｔ２、放熱
量Ｑｉ及び吸気量Ｇａから、次式（４）を用いて、イン
タークーラー１５で冷却された後の吸気の温度である冷
却後吸気温Ｔ３を演算する。

【００５４】 Ｔ３＝Ｔ２−Ｑｉ／（Ｇａ×Ｃｖ） … （４） Ｃｖ：空気の定圧比熱 本実施形態では、Ｓ１５が冷却後吸気温算出処理であ
る。

【００５５】最後に、Ｓ１６で、本処理で求めた冷却後
吸気温Ｔ３に基づいて、燃料の目標噴射量、目標パイロ
ット噴射量／噴射時期、目標メイン噴射時期の補正量を
設定した後に本処理を終了する。本実施形態では、Ｓ１
６が燃料噴射量／時期補正量設定処理である。

【００５６】以上詳述した本実施形態によれば、以下の
各効果を得ることができる。 （１） 過給機１４で過給されインタークーラー１５で
冷却される前の過給気の過給後吸気温Ｔ２が、車速が急
激に変化しても小さい検出誤差で検出できる各状態量の
各検出値から推定される。また、インタークーラー１５
が冷却するときの放熱量Ｑｉが、この過給後吸気温Ｔ２
と、検出誤差が小さい各検出値から求められる。さら
に、過給後吸気温Ｔ２、放熱量Ｑｉ及び吸気量Ｇａか
ら、インタークーラー１５で冷却された吸気の冷却後吸
気温Ｔ３が推定される。そして、この冷却後吸気温Ｔ３
に基づいて、燃料の噴射量及び噴射時期が補正される。
従って、吸気管２０においてインタークーラー１５の下
流側に吸気温センサを設けて冷却後吸気温を検出する場
合と異なり、急加速等で車速Ｖｖが急激に変化しても、
実際の冷却後吸気温Ｔ３が推定される。

【００５７】このため、例えば車両が急加速したとき
に、冷却後吸気温Ｔ３が実際の値よりも小さく検出され
ることがなく燃料噴射量が多めに調節されることがない
ため、空気過剰率が確保されず排気エミッションが悪化
することがない。反対に、車両が急減速したときに、冷
却後吸気温Ｔ３が実際の値よりも大きく検出されること
がなく燃料噴射量が少なめに調節されることがないた
め、空気過剰率が大きくなり出力が低下することがな
い。

【００５８】（２） 車速Ｖｖ、吸気量Ｇａ及び過給前
吸気温Ｔ１から、空冷式のインタークーラー１５の放熱
量Ｑｉを求める。そして、放熱量Ｑｉ、過給後吸気温Ｔ
２及び吸気量Ｇａから冷却後吸気温Ｔ３を求めた。従っ
て、空冷式のインタークーラー１５を備えたエンジンシ
ステム１０において上記（１）に記載した効果を得るこ
とができる。

【００５９】（３） 冷却後吸気温Ｔ３を、大気温の代
わりに、大気温にほぼ等しい過給前吸気温Ｔ１を用いて
求めたので、従来のエンジンシステムに新たに大気温セ
ンサを設ける必要がない。

【００６０】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態を図４〜図６に従って説明する。尚、本
実施形態は、前記第１実施形態のエンジンシステム１０
に、実際の冷却後吸気温Ｔ３act を検出する吸気温セン
サ４４を加えたことと、ＥＣＵ１６がインタークーラー
１５の冷却異常検出処理を行うことのみが第１実施形態
と異なる。従って、第１実施形態と同じ構成について
は、符号を同じにしてその説明を省略し、吸気温センサ
４４と、冷却異常検出処理のみについて詳述する。

【００６１】図４に示すように、吸気温センサ４４は、
吸気管２０においてインタークーラー１５の下流側に設
けられ、過給機１４で過給された後、インタークーラー
１５で冷却された吸気の温度である冷却後吸気温Ｔ３ac
t を検出する。

【００６２】冷却異常検出処理は、インタークーラー１
５の冷却効率が当初の設計値の一定割合以下まで低下し
た状態を異常状態として検出する処理である。冷却異常
検出処理は、過給後吸気温推定処理、実冷却効率算出処
理、冷却効率目標値設定処理及び冷却異常判定処理から
なる。

【００６３】図５に示すように、冷却異常検出処理とし
て、ＥＣＵ１６は、先ずＳ２０で、大気圧Ｐ１、過給前
吸気温Ｔ１、過給後吸気圧Ｐ２、冷却後吸気温Ｔ３act
、吸気量Ｇａ及び車速Ｖｖを読み込む。

【００６４】次に、Ｓ２１で、大気圧Ｐ１、過給前吸気
温Ｔ１及び過給後吸気圧Ｐ２から、次式（１）を用いて
過給後吸気温Ｔ２を演算する。 Ｔ２＝Ｔ１×（Ｐ２／Ｐ１）^((n-1)/n) … （１） Ｐ１：大気圧、ｎ：ポリトロープ指数 本実施形態では、Ｓ２０及びＳ２１が過給後吸気温推定
処理を構成する。

【００６５】次に、ＥＣＵ１６は、Ｓ２２で、過給前吸
気温Ｔ１、過給後吸気温Ｔ２及び冷却後吸気温Ｔ３act
から、次式（２）を用いて、インタークーラー１５のそ
のときの実際の冷却効率である実冷却効率ηiactを演算
する。すなわち、この実冷却効率ηiactは、インターク
ーラー１５の初期の冷却効率ηから目詰まり等による冷
却能力の低下分だけ低下した値である。

【００６６】 ηiact＝（Ｔ２−Ｔ３act ）／（Ｔ２−Ｔ１） … （２） なお、本来この関係式（２）では、過給前吸気温Ｔ１で
はなく、大気温を用いるべきであるが、大気温にほぼ等
しい過給前吸気温Ｔ１を用いている。本実施形態では、
Ｓ２２が実冷却効率算出処理である。

【００６７】次に、Ｓ２３で、通過風量補正係数Ｋａ
と、車速Ｖｖとから、次式（３）を用いて該インターク
ーラー１５の単位時間当たりの通過風量Ｖａを演算す
る。 Ｖａ＝Ｋａ×Ｖｖ … （３） さらに、Ｓ２４で、吸気量Ｇａ及び通過風量Ｖａから、
予め記憶されている図６に示すマップを用いて、インタ
ークーラー１５の冷却効率目標値ηitarget を決定す
る。このマップは、吸気量Ｇａ及び通過風量Ｖａに対す
る冷却効率目標値ηitarget の関数として、実験あるい
は計算によって設定されている。本実施形態では、Ｓ２
４が冷却効率設定処理である。

【００６８】最後に、Ｓ２５で、実冷却効率ηiact及び
冷却効率目標値ηitarget から、インタークーラー１５
の実冷却効率ηiactが冷却効率目標値ηitarget の一定
割合以下であるか否かを判断し、一定割合以下であった
ときには、車内の計器板に設けられた冷却異常インジケ
ータ４５を点灯させることでインタークーラー１５の冷
却能力が異常に低下したことを報知する。本実施形態で
は、Ｓ２５が冷却異常判定処理である。

【００６９】以上詳述した本実施形態によれば、以下の
各効果を得ることができる。 （１） 過給機１４で過給され、インタークーラー１５
で冷却される前の過給気の過給後吸気温Ｔ２が各検出値
から推定される。また、インタークーラー１５の実冷却
効率ηiactが、過給後吸気温Ｔ２と、検出値である冷却
後吸気温Ｔ３とを用いて求められる。一方、インターク
ーラー１５の冷却効率目標値ηitargetが、各検出値か
ら設定される。そして、実冷却効率ηiact及び冷却効率
目標値ηから、インタークーラー１５の冷却能力が、初
期の冷却能力の一定割合以下まで低下したことが判断さ
れる。

【００７０】従って、インタークーラー１５の冷却能力
が低下したことを、車両側で検出することができる。こ
のため、冷却能力が低下し冷却後吸気温Ｔ３が高い方に
推移したままとなることによって燃料噴射量が実際の吸
気量に対して少なく制御された状態での走行を回避する
ことができ、冷却能力の低下によって出力が十分に得ら
れない状態で走行を行うことがなくなる。

【００７１】（２） 過給後吸気温Ｔ２と、検出値であ
る冷却後吸気温Ｔ３及び過給前吸気温Ｔ１とから、空冷
式のインタークーラー１５の実冷却効率ηiactを求め、
車速Ｖｖ及び吸気量Ｇａから冷却効率目標値ηitarget
を設定した。従って、空冷式のインタークーラー１５を
備えたエンジンシステム１０において上記（１）に記載
した効果を得ることができる。

【００７２】（３） 実冷却効率ηiactを、大気温の代
わりに、大気温にほぼ等しい過給前吸気温Ｔ１を用いて
求めたので、従来のエンジンシステムに新たに大気温セ
ンサを設ける必要がない。

【００７３】以下、上記実施形態以外の実施形態を列挙
する。 ・ 上記各実施形態で、過給前吸気圧を圧力センサで検
出し、この過給前吸気圧と、過給後吸気圧Ｐ２と、過給
前吸気温Ｔ１とから、過給後吸気温Ｔ２を検出してもよ
い。

【００７４】・ 上記第１実施形態で、大気温を検出
し、この大気温と、過給後吸気温Ｔ２と、放熱係数Ｋｉ
とから放熱量Ｑｉを求めてもよい。 ・ 上記第１実施形態で、冷却後吸気温Ｔ３を、大気温
としての過給前吸気温Ｔ１と、車速Ｖｖとを変数とする
マップから求めてもよい。すなわち、このマップは、冷
却後吸気温Ｔ３との相関性が比較的小さい大気圧Ｐ１、
過給後吸気圧Ｐ２及び吸気量Ｇａを考慮せず、冷却後吸
気温Ｔ３との相関性が高い過給前吸気温Ｔ１及び車速Ｖ
ｖを冷却後吸気温Ｔ３に対応させたものとする。この場
合には、冷却後吸気温Ｔ３を推定するたびに、過給後吸
気温推定処理、インタークーラー放熱量算出処理及び冷
却後吸気温算出処理のような演算を含む処理を実行する
必要がないので、マイクロコンピュータ４２の負荷が少
なくてすむ。

【００７５】・ 上記第１実施形態で、インタークーラ
ーを水冷式とする。この場合には、図７にフローチャー
トで示すように、インタークーラー放熱処理として、先
ず、Ｓ３０で、図８に示すマップを用いてエンジン回転
数ＮＥから、インタークーラーを通過する冷却水の通過
水量Ｖｗを求める。次に、Ｓ３１で、通過水量Ｖｗ及び
吸気量Ｇａから、図９に示すマップを用いて水冷式イン
タークーラーの放熱係数Ｋｗを求める。そして、Ｓ３２
で、放熱係数Ｋｗ、放熱面積Ａｉ、過給後吸気温Ｔ２及
び冷却水温Ｔｗから、次式を用いて放熱量Ｑｉを算出す
る。

【００７６】Ｑｉ＝Ｋｗ×Ａｉ×（Ｔ２−Ｔｗ） この構成では、水冷式のインタークーラーを備えたディ
ーゼルエンジンシステムを搭載した車両において、冷却
後吸気温Ｔ３を応答性良く検出することができ、排気エ
ミッションと出力とを共に高いレベルで両立することが
できる。

【００７７】・ 上記第２実施形態で、インタークーラ
ーを水冷式とする。この場合には、実冷却効率算出処理
として、過給後吸気温Ｔ２、冷却後吸気温Ｔ３及び冷却
水温Ｔｗから、実冷却効率ηiactを算出する。次に、冷
却効率目標値推定処理として、先ず、エンジン回転数Ｎ
Ｅから通過水量Ｖｗを算出する。次に、吸気量Ｇａ及び
通過水量Ｖｗから、冷却効率目標値ηitarget を求め
る。この構成では、水冷式のインタークーラーを備えた
ディーゼルエンジンシステムを搭載した車両において、
インタークーラーの冷却能力の低下を車両側で検出する
ことができる。

【００７８】・ 上記各実施形態で、過給機は、ルーツ
ブロワ、リショルムコンプレッサ、スクロールコンプレ
ッサ等の機械式駆動型過給機、あるいは、排気脈動型過
給機であってもよい。

【００７９】・ 上記各実施形態で、ディーゼルエンジ
ンシステムは、電磁弁制御式噴射ポンプシステムであっ
てもよい。 ・ 上記実施形態で、エンジン本体の燃焼方式は、予燃
焼室式または渦流室式の副燃焼室式であってもよい。

【００８０】・ 上記実施形態で、エンジン本体の作動
方式は、４サイクルまたは２サイクルのいずれであって
もよい。 ・ 内燃機関システムは、ガソリンエンジンシステムで
あってもよい。

【００８１】以下、前述した各実施形態から把握される
技術的思想をその効果とともに記載する。 （１） 請求項３に記載の発明において、前記大気温
は、前記過給前吸気温で代用されることを特徴とする過
給式内燃機関システムの運転制御装置。このような構成
によれば、従来のエンジンシステムに、大気温を検出す
るための温度センサを新たに設ける必要がない。

【００８２】（２） 請求項６に記載の発明において、
前記大気温は、前記過給前吸気温で代用されることを特
徴とする過給式内燃機関システムにおけるインタークー
ラーの冷却異常検出装置。このような構成によれば、従
来のエンジンシステムに、大気温を検出するための温度
センサを新たに設ける必要がない。

【００８３】（３） 請求項２に記載の発明において、
前記インタークーラーは水冷式であって、内燃機関の運
転に伴って供給される冷却水によって過給気を冷却し、
前記放熱量把握手段は、機関回転数検出手段、通過冷却
水量検出手段、放熱係数取得手段、冷却水温検出手段及
び放熱量取得手段を備え、前記機関回転数検出手段は、
機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出し、前記通過
冷却水量検出手段は、前記機関回転数の検出値から、該
インタークーラーを通過する冷却水の通過水量（Ｖｗ）
を求め、前記放熱係数取得手段は、前記吸気量の検出値
と、前記通過水量とから、前記インタークーラーの放熱
係数（Ｋｗ）を求め、前記冷却水温検出手段は、冷却水
温を検出し、前記放熱量取得手段は、前記放熱係数と、
前記インタークーラーの放熱面積と、前記過給後吸気温
と、前記冷却水温の検出値とから、該インタークーラー
の放熱量を求めることを特徴とする過給式内燃機関シス
テムの運転制御装置。

【００８４】このような構成によれば、水冷式のインタ
ークーラーを備えたディーゼルエンジンシステムを搭載
した車両において、車速の急激に変化しても冷却後吸気
温Ｔ３を検出誤差なく検出することができ、排気エミッ
ションと出力とを共に高いレベルで両立することができ
る。

【００８５】（４） 請求項５に記載の発明において、
前記インタークーラーは水冷式であって、内燃機関の運
転に伴って供給される冷却水によって過給気を冷却し、
前記実冷却効率把握手段は、冷却水温を検出する冷却水
温検出手段と、前記過給後吸気温と、前記冷却後吸気温
及び前記冷却水温の各検出値とから、前記実冷却効率を
求める実冷却効率取得手段とを備え、前記冷却目標値推
定手段は、機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出す
る機関回転数検出手段と、前記機関回転数の検出値か
ら、該インタークーラーを通過する冷却水の通過水量を
求める通過水量取得手段と、前記吸気量の検出値と前記
通過水量とから、前記冷却効率目標値を求める冷却目標
値取得手段とを備えることを特徴とする過給式内燃機関
システムにおけるインタークーラーの冷却異常検出装
置。

【００８６】このような構成によれば、水冷式のインタ
ークーラーを備えたディーゼルエンジンシステムを搭載
した車両において、インタークーラーの冷却能力の低下
を車両側で検出することができる。

【００８７】（５） 過給機で過給した吸気をインター
クーラーで冷却して内燃機関に供給する過給式内燃機関
システムの運転制御装置において、大気温を検出する大
気温検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記
大気温及び前記車速の検出値から、予め設定されている
マップを用いて、前記過給機で過給された後、前記イン
タークーラーで冷却された吸気の温度である冷却後吸気
温を求める冷却後吸気温取得手段と、前記冷却後吸気温
に基いて、内燃機関を運転制御するための制御量の補正
を行う制御量補正手段とを備えたことを特徴とする過給
式内燃機関システムの運転制御装置。このような構成に
よれば、車速が急激に変化しても冷却後吸気温を小さい
誤差で推定できる上に、少ない演算処理で推定すること
ができる。

【００８８】

【発明の効果】請求項１〜請求項６に記載の発明によれ
ば、内燃機関を運転制御するための制御量を補正するた
めに使用する冷却後吸気温の推定や、インタークーラー
の冷却能力の検出等に使用することができる過給後吸気
温を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の運転制御装置を備えた過給デ
ィーゼルエンジンシステムの模式構成図。

【図２】 燃料噴射量／噴射時期補正処理のフローチャ
ート。

【図３】 吸気量及び通過風量に対する放熱係数を設定
するマップ。

【図４】 第２実施形態のインタークーラーの冷却異常
検出装置を備えた過給ディーゼルエンジンシステムの模
式構成図。

【図５】 冷却異常検出処理のフローチャート。

【図６】 吸気量及び通過風量に対する冷却効率目標値
を設定するマップ。

【図７】 放熱量算出処理のフローチャート。

【図８】 エンジン回転数に対する通過冷却水量を設定
するマップ。

【図９】 吸気量及び通過冷却水量に対する放熱係数を
設定するマップ。

【符号の説明】

１０…過給式内燃機関システムとしてのコモンレール噴
射方式ディーゼルエンジンシステム、１４…過給機とし
てのターボ式過給機、１５…インタークーラーとしての
空冷式インタークーラー、３３…放熱量把握手段を構成
する吸気量検出手段としてのエアフロメータ、３４…放
熱量把握手段及び実冷却効率把握手段を構成する大気温
検出手段、過給前吸気温検出手段としての吸気温セン
サ、３５…過給前吸気圧検出手段及び過給後吸気圧検出
手段としての圧力センサ、４１…放熱量把握手段及び冷
却目標値設定手段を構成する車速検出手段としての車速
センサ、４２…第１実施形態における放熱量把握手段を
構成する過給後吸気温取得手段、通風風量取得手段、放
熱係数取得手段、放熱量取得手段、冷却後吸気温取得手
段及び制御量補正手段、及び、第２実施形態における実
冷却効率把握手段を構成する過給後吸気温取得手段、実
冷却効率取得手段、通風風量取得手段、冷却目標値推定
手段及び冷却異常判定手段としてのマイクロコンピュー
タ、４４…冷却後吸気温検出手段としての吸気温セン
サ、Ａｉ…放熱面積、Ｇａ…吸気量、Ｋａ…補正係数、
Ｋｉ…放熱係数、Ｐ１…過給前吸気圧としての大気圧、
Ｐ２…過給後吸気圧、Ｑｉ…放熱量、Ｖａ…通過風量、
Ｖｖ…車速、Ｔ１…大気温としての過給前吸気温、Ｔ２
…過給後吸気温、Ｔ３…冷却後吸気温（推定値）、Ｔ３
act…冷却後吸気温（検出値）、ηiact…実冷却効率、
ηitarget …冷却効率目標値。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６Ｈ ３７０ ３７０Ｂ ３７６ ３７６Ｂ Ｆ０２Ｂ 29/04 Ｆ０２Ｂ 29/04 Ｚ 37/00 ３０２ 37/00 ３０２Ｄ Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｎ 41/40 41/40 Ｃ Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA15 EA16 FA04 FA06 FA13 FA21 FA35 FA60 GA04 GB24 GD02 GD21 GD27 GE07 HA04 HA05 HA13 JA03 JA12 JA13 JA14 JA24 JA39 JA45 JA51 JB02 JB05 JB07 JB17 3G084 AA01 BA04 BA07 BA13 BA15 BA26 DA01 DA04 DA10 DA27 EB06 EB12 EB22 EC04 FA00 FA02 FA05 FA07 FA10 FA12 FA20 FA33 FA38 FA39 3G092 AA02 AA06 AA18 AB03 BA02 BB05 BB06 BB08 BB13 DB03 DE03S DE06S DE09S DE15S DG09 EA01 EA02 EA22 EC04 EC06 EC09 FA02 FA06 FA15 FB06 HA01Z HA04Z HA05Z HA06Z HA16Z HB01X HB02X HB03X HB03Z HB04Z HE01Z HE03Z HE05Z HE08Z HF21Z 3G301 HA02 HA04 HA11 JA01 JA21 JB09 LB11 LB13 LC01 LC06 MA15 MA18 MA23 MA26 NA09 NC02 ND03 ND04 NE01 NE06 PA01Z PA07Z PA10Z PA16Z PB01Z PB03A PB05A PB08A PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PF01Z PF03Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過給機で過給した吸気を内燃機関に供給
   する過給式内燃機関システムにおける過給後吸気温の検
   出方法であって、 前記過給機で過給される前の吸気の温度である過給前吸
   気温と、同じく過給される前の吸気の圧力である過給前
   吸気圧と、該過給機で過給された吸気の圧力である過給
   後吸気圧の各検出値から、熱力学の関係によって予め設
   定されている計算式またはマップを用いて、前記過給機
   で過給された吸気の温度である過給後吸気温を求めるこ
   とを特徴とする過給式内燃機関システムにおける過給後
   吸気温の検出方法。
2. 【請求項２】 過給機で過給した吸気をインタークーラ
   ーで冷却して内燃機関に供給する過給式内燃機関システ
   ムの運転制御装置において、 前記過給機で過給される前の吸気の温度である過給前吸
   気温を検出する過給前吸気温検出手段と、 前記過給機で過給される前の吸気の圧力である過給前吸
   気圧を検出する過給前吸気圧検出手段と、 前記過給機で過給された過給気の圧力である過給後吸気
   圧を検出する過給後吸気圧検出手段と、 前記過給前吸気温、過給前吸気圧及び過給後吸気圧の各
   検出値から、前記過給機で過給された吸気の温度である
   過給後吸気温を、熱力学の関係によって予め設定されて
   いる計算式またはマップを用いて求める過給後吸気温取
   得手段と、 前記過給機が吸入する吸気量を検出する吸気量検出手段
   と、 少なくとも前記過給後吸気温と、前記吸気量の検出値
   と、前記インタークーラーの放熱面積とから、前記イン
   タークーラーが過給気を冷却するときに放熱する放熱量
   を求める放熱量把握手段と、 前記過給後吸気温と前記吸気量の各検出値と、前記放熱
   量と、空気の定圧比熱とから、前記インタークーラーで
   冷却された吸気の温度である冷却後吸気温を求める冷却
   後吸気温取得手段と、 前記冷却後吸気温に基いて、内燃機関を運転制御するた
   めの制御量の補正を行う制御量補正手段とを備えたこと
   を特徴とする過給式内燃機関システムの運転制御装置。
3. 【請求項３】 前記インタークーラーは空冷式であっ
   て、車両の走行に伴う通過風によって過給気を冷却し、 前記放熱量把握手段は、 車速検出手段、通過風量取得手段、放熱係数取得手段、
   大気温検出手段及び放熱量取得手段を備え、 前記車速検出手段は、車速を検出し、 前記通過風量取得手段は、前記車速の検出値と、前記イ
   ンタークーラーの冷却性能に応じた固有値である補正係
   数とから、該インタークーラーを通過する冷却空気の通
   過風量を求め、 前記放熱係数取得手段は、前記吸気量の検出値と、前記
   通過風量とから、前記インタークーラーの放熱係数を求
   め、 前記大気温検出手段は、大気温を検出し、 前記放熱量取得手段は、前記放熱係数と、前記インター
   クーラーの放熱面積と、前記過給後吸気温と、前記大気
   温の検出値とから、該インタークーラーの放熱量を求め
   ることを特徴とする請求項２に記載の過給式内燃機関シ
   ステムの運転制御装置。
4. 【請求項４】 前記過給式内燃機関システムは、コモン
   レール噴射方式ディーゼルエンジンシステムであって、 前記制御量補正手段は、前記冷却後吸気温に基いて、燃
   料噴射量及び噴射時期の補正を行うことを特徴とする請
   求項２または請求項３に記載の過給式内燃機関システム
   の運転制御装置。
5. 【請求項５】 過給機で過給した吸気をインタークーラ
   ーで冷却して内燃機関に供給する過給式内燃機関システ
   ムにおけるインタークーラーの冷却異常検出装置であっ
   て、 前記過給機で過給される前の吸気の温度である過給前吸
   気温を検出する過給前吸気温検出手段と、 前記過給機で過給される前の吸気の圧力である過給前吸
   気圧を検出する過給前吸気圧検出手段と、 前記過給機で過給された過給気の圧力である過給後吸気
   圧を検出する過給後吸気圧検出手段と、 前記過給前吸気温、過給前吸気圧及び過給後吸気圧の各
   検出値から、前記過給機で過給された過給気の温度であ
   る過給後吸気温を、熱力学の関係によって予め設定され
   ている計算式またはマップを用いて求める過給後吸気温
   取得手段と、 前記インタークーラーで冷却された吸気の温度である冷
   却後吸気温を検出する冷却後吸気温検出手段と、 少なくとも前記過給後吸気温と前記冷却後吸気温の検出
   値とを用いて、前記インタークーラーが達成している実
   際の冷却効率である実冷却効率を求める実冷却効率把握
   手段と、 前記過給機が吸入する吸気量を検出する吸気量検出手段
   と、 少なくとも前記吸気量の検出値を用いて、前記インター
   クーラーが達成すべき冷却効率である冷却効率目標値を
   推定する冷却目標値推定手段と、 前記実冷却効率と前記冷却効率目標値とから、前記イン
   タークーラーの冷却異常を判定する冷却異常判定手段と
   を備えたことを特徴とする過給式内燃機関システムにお
   けるインタークーラーの冷却異常検出装置。
6. 【請求項６】 前記インタークーラーは空冷式であっ
   て、車両の走行に伴なう通過風によって過給気を冷却
   し、 前記実冷却効率把握手段は、 大気温を検出する大気温検出手段と、 前記過給後吸気温と、前記冷却後吸気温及び前記大気温
   の各検出値とから、前記実冷却効率を求める実冷却効率
   取得手段とを備え、 前記冷却目標値推定手段は、 車速を検出する車速検出手段と、 前記車速の検出値と、前記インタークーラーの冷却性能
   に応じた固有値である補正係数とから、該インタークー
   ラーを通過する冷却空気の通過風量を求める通過風量取
   得手段と、 前記吸気量の検出値と前記通過風量とから、前記冷却効
   率目標値を求める冷却目標値取得手段とを備えることを
   特徴とする請求項５に記載の過給式内燃機関システムに
   おけるインタークーラーの冷却異常検出装置。