JP2007085227A - 内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度推定装置は、可変ノズル式ターボチャージャが圧送する空気量を増減させる可変ノズル絞り面積係数を含む変数を引数Texとした関数を用いてエキゾーストマニホールド内温度を推定する。引数Texは、指示噴射量×燃料流量×当量比×過給圧÷エキゾーストマニホールド内圧力÷可変ノズル絞り面積係数で表される。可変ノズル絞り面積係数は(1−ベーン開度[%]/100)+オフセット項で表される。
【選択図】 図2
Description
但し、kGfは定数、qfinは指令燃料噴射量[g/s]、NEはエンジン回転速度[rpm]、Φは等量比、Pbは過給圧、Pexはエキゾーストマニホールド内圧力である。
但し、qfin:指示噴射量、qwt:燃料流量=k1×qfin×NE×efg
faiq:当量比=k2×qfin×efg/ega1st
Pb:過給圧、efg:燃料密度、ega1st:吸入空気量、NE:機関回転速度
Pex:エキゾーストマニホールド内圧力
vnpos:可変ノズル絞り面積係数=(1−epvnfin/100)+EPVNOF
EPVNOF:可変ノズル絞り面積係数オフセット項
epvnfin:可変ノズル絞り開度[%]
k1:定数、k2:定数である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記過給機は、排気流によって作動される可変ノズル式ターボチャージャであり、前記空気量変更手段としてタービンに可動式のベーンを備え、ベーンの開度をアクチュエータによって変更可能に構成されている。この発明では、過給機として一般に使用されている可変ノズル式ターボチャージャを備えた内燃機関に好適に適用できる。
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
Tex=qfin×qwt×faiq×Pb/Pex/vnpos…(2)
但し、qfinは指示噴射量[mm3/st]であり、qwtは燃料流量[g/s]であり、次式(3)で表される。
faiqは当量比であり、次式(4)で表される。
faiq=14.5×qfin×efg/1000/ega1st…(4)
また、Pbは過給圧[kPa]、efgは燃料密度[g/cm3]、ega1stは吸入空気量[g/st]、NEはエンジン回転速度[rpm]、Pexはエキゾーストマニホールド内圧力[kPa]であり、この実施形態ではPexとしてセンサによる実測値ではなく、後記する式により演算された推定値が使用される。vnposは可変ノズル絞り面積係数であり、次式(5)で表される。
但し、epvnfinは可変ノズル絞り開度[%]であり、EPVNOFは可変ノズル絞り面積係数オフセット項である。EPVNOFは、エンジンの機種毎に予め試験によって求められ、メモリ33bに記憶されている。可変ノズル絞り開度epvnfinは、過給機19が圧送する空気量を増減させる空気量変更手段の絞り量に対応する絞り量対応値となる。従って、ECU33は、エキゾーストマニホールド内温度を推定する際、エキゾーストマニホールド内圧力を絞り量対応値で除した変数を含む変数を引数とする関数を用いてエキゾーストマニホールド内温度を推定する。即ち、ECU33は、燃料噴射量対応値、吸入空気量、過給圧、エキゾーストマニホールド内圧力、機関回転速度及び空気量変更手段の絞り量とに基づいてエキゾーストマニホールド内温度を推定するエキゾーストマニホールド内温度推定手段を構成する。
Pex=fPex(XPex)…(6)
但し、XPex=(Gf+Gaact)・Pb/Kvnで、Kvn=Avn+avnである。
(1)ECU33は、過給機19を備えたエンジン11内の温度を推定する際、過給機19が圧送する空気量を増減させる空気量変更手段の絞り量に対応する絞り量対応値を含む変数を引数とする関数を用いてエキゾーストマニホールド内温度を推定する。従って、エキゾーストマニホールド内温度を推定する際に、空気量変更手段の絞り量に対応する絞り量対応値を含む変数を引数としない関数を用いる場合に比較して、エキゾーストマニホールド内温度を従来技術より精度良く推定することができる。
(5)過給圧は吸気圧センサ26により検出され、エキゾーストマニホールド内圧力Pexとして実際のエキゾーストマニホールド内圧力ではなく推定値が使用される。従って、過給圧専用のセンサやエキゾーストマニホールド内圧力検出用のセンサが不要になる。
○ エキゾーストマニホールド内温度を表す関数の引数は、過給機が圧送する空気量を増減させる空気量変更手段の絞り量に対応する絞り量対応値を変数として含んでいればよく、前記実施形態で使用された引数Texに限らない。
○ 過給圧を吸気圧センサ26で測定する代わりに専用の過給圧センサを設けてもよい。
○ 内燃機関はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンに適用してもよい。また、車両のエンジンに限らず、発電装置用エンジン等の定置式のエンジンに適用してもよい。
(1)請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記内燃機関は、ディーゼルエンジンである。
Claims (5)
- 過給機を備えた内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置であって、エキゾーストマニホールド内温度を推定する際、前記過給機が圧送する空気量を増減させる空気量変更手段の絞り量に対応する絞り量対応値を含む変数を引数とする関数を用いてエキゾーストマニホールド内温度を推定する内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置。
- 前記エキゾーストマニホールド内温度推定装置は、前記エキゾーストマニホールド内の圧力を取得するエキゾーストマニホールド内圧力取得手段を備え、前記エキゾーストマニホールド内温度を推定する際、エキゾーストマニホールド内圧力を絞り量対応値で除した変数を含む変数を引数とする関数を用いてエキゾーストマニホールド内温度を推定する請求項1に記載の内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置。
- 前記エキゾーストマニホールド内温度推定装置は、
機関に噴射される燃料の噴射量に対応する燃料噴射量対応値を取得する燃料噴射量対応値取得手段と、
機関に吸入される吸入空気の流量を取得する吸入空気量取得手段と、
過給圧を取得する過給圧取得手段と、
エキゾーストマニホールド内の圧力を取得するエキゾーストマニホールド内圧力取得手段と、
前記過給機が圧送する空気量を増減させる空気量変更手段と、
機関の回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、
前記燃料噴射量対応値、前記吸入空気量、前記過給圧、前記エキゾーストマニホールド内圧力、前記機関回転速度及び前記空気量変更手段の絞り量とに基づいてエキゾーストマニホールド内温度を推定するエキゾーストマニホールド内温度推定手段と
を備えている請求項1に記載の内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置。 - 前記エキゾーストマニホールド内温度推定手段は、次式で表されるTexを引数とする関数によりエキゾーストマニホールド内温度を推定する請求項3に記載の内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置。
Tex=qfin×qwt×faiq×Pb/Pex/vnpos
但し、qfin:指示噴射量、qwt:燃料流量=k1×qfin×NE×efg
faiq:当量比=k2×qfin×efg/ega1st
Pb:過給圧、efg:燃料密度、ega1st:吸入空気量
NE:機関回転速度
Pex:エキゾーストマニホールド内圧力
vnpos:可変ノズル絞り面積係数=(1−epvnfin/100)+EPVNOF
EPVNOF:可変ノズル絞り面積係数オフセット項
epvnfin:可変ノズル絞り開度[%]
k1:定数、k2:定数 - 前記過給機は、排気流によって作動される可変ノズル式ターボチャージャであり、前記空気量変更手段としてタービンに可動式のベーンを備え、ベーンの開度をアクチュエータによって変更可能に構成されている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の内燃機関のエキゾーストマニホールド内温度推定装置。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010203377A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関システム制御装置 |
JP2014043829A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Toyota Industries Corp | 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 |
CN109236477A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-18 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 一种发动机的燃气计量装置及计量控制方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000356162A (ja) * | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Nissan Motor Co Ltd | 排気圧検出装置およびエンジンの制御装置 |
JP2004156457A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のegrガス温度推定装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000356162A (ja) * | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Nissan Motor Co Ltd | 排気圧検出装置およびエンジンの制御装置 |
JP2004156457A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のegrガス温度推定装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010203377A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関システム制御装置 |
JP2014043829A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Toyota Industries Corp | 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 |
US9353677B2 (en) | 2012-08-28 | 2016-05-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Control methods and control apparatuses of internal-combustion engines |
CN109236477A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-18 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 一种发动机的燃气计量装置及计量控制方法 |
CN109236477B (zh) * | 2018-11-26 | 2024-05-14 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 一种发动机的燃气计量装置及计量控制方法 |
JP2020197166A (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 株式会社豊田自動織機 | 過給システム |
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