JP2009013849A - Control device for diesel engine - Google Patents

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誠太郎 三澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a diesel engine capable of accurately estimating exhaust pressure and exhaust temperature, and accurately calculating an EGR rate. <P>SOLUTION: The diesel engine 10 is equipped with an EGR device 70 for taking in gas from a passage 50a (exhaust passage) and making it flow in a passage 40a (intake passage). An ECU 100 has a function (fuel information obtaining means) for obtaining at least one of a theoretical air-fuel ratio, density, and a heat generating amount as fuel property information which is information regarding the property of the supplied fuel; and a function (exhaust state estimating means) for estimating the exhaust pressure and the exhaust temperature in the exhaust passage (passage 50a) based on the obtained fuel property. Even when a fuel with a different property from the prescribed diesel fuel is supplied, by reflecting the obtained fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, heat generation amount), a more accurate exhaust temperature and exhaust pressure can be estimated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディーゼル式内燃機関の制御技術に関し、特に、排気ガス再循環(EGR)装置を備えたディーゼル式内燃機関におけるEGR率の算出に関する。   The present invention relates to a control technique for a diesel internal combustion engine, and more particularly to calculation of an EGR rate in a diesel internal combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation (EGR) device.

ディーゼル式の内燃機関(以下、単に「ディーゼル機関」と記す)においては、窒素酸化物等の排気ガス中の有害成分を低減するために、一般的に、気筒から排出された排気ガスの一部を、排気通路から取り入れて吸気通路に流し、再び吸気通路から気筒内に流入させる、いわゆる排気ガス再循環装置(以下、EGR装置と記す)が設けられている。EGR装置は、不活性な排気ガスを新気と共に吸気通路から気筒内に流入させることで、気筒内のガス充填効率を高めてポンプ損失を低減すると共に、不活性なガスの流入により気筒内における燃焼温度を低下させて、窒素酸化物等、排気ガス中の有害成分の発生を抑制している。   In a diesel-type internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “diesel engine”), in order to reduce harmful components in exhaust gas such as nitrogen oxides, in general, a part of exhaust gas discharged from a cylinder is used. A so-called exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device) is provided in which the gas is taken in from the exhaust passage, flows into the intake passage, and flows again into the cylinder from the intake passage. The EGR device allows inert exhaust gas to flow into the cylinder from the intake passage along with fresh air, thereby increasing the gas charging efficiency in the cylinder and reducing pump loss. In addition, the inflow of inert gas in the cylinder The combustion temperature is lowered to suppress the generation of harmful components such as nitrogen oxides in the exhaust gas.

このようなEGR装置は、一般的に、排気通路と吸気通路を連通させるEGR通路と、EGR通路を流れる排気ガス(以下、EGRガスと記す)の流量を制御するEGR弁が設けられており、アクチュエータによりEGR弁の開度を制御することで、気筒内に流入する不活性なEGRガスの流量が最適な値となるよう調整している。   Such an EGR device is generally provided with an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage, and an EGR valve that controls the flow rate of exhaust gas flowing through the EGR passage (hereinafter referred to as EGR gas). By controlling the opening degree of the EGR valve by the actuator, the flow rate of the inactive EGR gas flowing into the cylinder is adjusted to an optimum value.

EGR装置が設けられたディーゼル機関としては、例えば、下記の特許文献1に記載のものがある。このディーゼル機関は、排気浄化触媒の温度に応じて、EGR装置とスロットル弁に加えて、燃料噴射時期と点火時期を制御することで、窒素酸化物の発生を抑制すると共に、始動暖機時における排気浄化触媒の早期活性化を図っている。   As a diesel engine provided with an EGR device, for example, there is one described in Patent Document 1 below. This diesel engine controls the fuel injection timing and ignition timing in addition to the EGR device and the throttle valve according to the temperature of the exhaust purification catalyst, thereby suppressing the generation of nitrogen oxides and at the time of start-up warm-up We are trying to activate the exhaust purification catalyst early.

実開平6−30412号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-30512

ところで、ディーゼル機関を制御する制御変数として、気筒内に流入するガス流量のうちEGRガスの流量が占める割合を示す「EGR率」がある。ディーゼル機関の制御装置は、EGR率が、最適な値となるよう、アクチュエータを介してEGR弁の開度を制御している。ディーゼル機関の制御装置は、算出されたEGR率に基づいて、EGR弁の開度を制御し、気筒内におけるEGRガスの割合を最適な値に調整することで、排気ガス中の有害成分の低減を図っている。したがって、ディーゼル機関の制御装置においては、精度良くEGR率を算出する必要がある。   By the way, as a control variable for controlling the diesel engine, there is an “EGR rate” indicating the ratio of the flow rate of EGR gas to the flow rate of gas flowing into the cylinder. The control device of the diesel engine controls the opening degree of the EGR valve via the actuator so that the EGR rate becomes an optimum value. The control device of the diesel engine controls the opening degree of the EGR valve based on the calculated EGR rate, and adjusts the ratio of the EGR gas in the cylinder to an optimum value, thereby reducing harmful components in the exhaust gas. I am trying. Therefore, it is necessary to calculate the EGR rate with high accuracy in a control device for a diesel engine.

ところで、EGRガスは、高温の既燃ガスであるため、気筒内に流入するEGRガスの流量(以下、単に「EGRガス流量」と記す)を直接検出することは困難であり、ディーゼル機関の制御装置においては、通常、気筒内に流入するガス流量(以下、単に「流入ガス流量」と記す)から、気筒内に流入する新気の流量(以下、単に「流入新気流量」と記す)を除することで、EGRガス流量を算出している。なお、「新気」とは、外気ダクトから導入された酸素を十分に含んだ空気を意味している。流入新気流量は、ディーゼル機関に設けられたエアフロメータから検出して、精度良く求めることができる。   By the way, since EGR gas is high-temperature burned gas, it is difficult to directly detect the flow rate of EGR gas flowing into the cylinder (hereinafter simply referred to as “EGR gas flow rate”). In the apparatus, the flow rate of fresh air flowing into the cylinder (hereinafter simply referred to as “inflowing fresh air flow rate”) is usually calculated from the flow rate of gas flowing into the cylinder (hereinafter simply referred to as “inflowing gas flow rate”). By dividing, the EGR gas flow rate is calculated. Note that “fresh air” means air sufficiently containing oxygen introduced from the outside air duct. The inflow fresh air flow rate can be detected with high accuracy by detecting it from an air flow meter provided in the diesel engine.

一方、流入ガス流量は、ディーゼル機関の機関回転速度と所定のマップに基づいて、基本的な流量を算出しており、さらに、算出された基本流量を、新気とEGRガスが合流した後のガスの温度、すなわち気筒内に吸入されるガスの温度(以下、単に「吸気温度」と記す)と、気筒内に吸入されるガスの圧力(以下、吸気圧力と記す)を用いて補正を行っている。吸気圧力には、例えば、過給圧センサにより検出された過給圧を用いることができる。一方、吸気温度は、排気温度と排気圧力に基づいて算出される。つまり、「流入ガス流量」及び「EGR率」を精度良く求めるには、排気温度と排気圧力を正確に推定する必要がある。   On the other hand, the inflow gas flow rate is calculated based on the engine rotation speed of the diesel engine and a predetermined map, and the calculated basic flow rate after the fresh air and EGR gas are merged. Correction is performed using the gas temperature, that is, the temperature of the gas sucked into the cylinder (hereinafter simply referred to as “intake air temperature”) and the pressure of the gas sucked into the cylinder (hereinafter referred to as intake pressure). ing. As the intake pressure, for example, a boost pressure detected by a boost pressure sensor can be used. On the other hand, the intake air temperature is calculated based on the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure. That is, in order to accurately obtain the “inflow gas flow rate” and the “EGR rate”, it is necessary to accurately estimate the exhaust temperature and the exhaust pressure.

排気温度と排気圧力は、流入新気流量及び燃料噴射量の関係を示すマップを用いて推定している。この排気温度及び排気圧力を推定するためのマップは、所定の燃料性状の軽油(ディーゼル燃料)を基準として適合実験を行うことで求められている。このため、ディーゼル機関においては、所定の軽油と燃料性状の異なる燃料が供給された場合、排気通路における排気圧力及び排気温度と正確に推定することができなくなるという問題が生じる。   The exhaust temperature and the exhaust pressure are estimated using a map showing the relationship between the inflow fresh air flow rate and the fuel injection amount. The map for estimating the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure is obtained by conducting a fitting experiment using a light oil (diesel fuel) having a predetermined fuel property as a reference. For this reason, in the diesel engine, when a fuel having a different fuel property from a predetermined light oil is supplied, there is a problem that it is impossible to accurately estimate the exhaust pressure and the exhaust temperature in the exhaust passage.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃料性状の異なる燃料が供給された場合であっても、より正確に排気圧力及び排気温度を推定して、精度良くEGR率を算出可能なディーゼル機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and even when fuels having different fuel properties are supplied, the exhaust pressure and the exhaust temperature can be estimated more accurately and the EGR rate can be accurately calculated. An object of the present invention is to provide a control device for a diesel engine.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置は、排気通路からガスを取り入れて吸気通路に流すEGR装置を備えたディーゼル機関の制御装置であって、給油された燃料の性状に係る情報である燃料性状情報として、理論空燃比、密度、発熱量のうち少なくとも1つを取得する燃料情報取得手段と、取得された燃料性状情報に基づいて、排気通路における排気圧力及び排気温度を推定する排気状態推定手段と、推定された排気温度及び排気圧力に基づいてEGR率を算出するEGR率算出手段と、を有することを特徴とする。   A control device for a diesel engine according to the present invention is a control device for a diesel engine that includes an EGR device that takes gas from an exhaust passage and flows it into an intake passage, and is fuel property information that is information related to the properties of fuel that is supplied. A fuel information acquisition unit that acquires at least one of the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value; and an exhaust state estimation unit that estimates exhaust pressure and exhaust temperature in the exhaust passage based on the acquired fuel property information And an EGR rate calculating means for calculating an EGR rate based on the estimated exhaust gas temperature and exhaust gas pressure.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置において、燃料情報取得手段は、発熱量を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された発熱量に基づいて排気圧力を推定するものとすることができる。   In the control device for a diesel engine according to the present invention, the fuel information acquisition unit acquires the heat generation amount, and the exhaust state estimation unit estimates the exhaust pressure based on the acquired heat generation amount. it can.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置において、燃料状態取得手段は、密度を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された密度に基づいて排気圧力を推定するものとすることができる。   In the control device for a diesel engine according to the present invention, the fuel state acquisition means may acquire the density, and the exhaust state estimation means may estimate the exhaust pressure based on the acquired density.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置において、排気状態推定手段は、推定された排気圧力に基づいて排気温度を推定するものとすることができる。   In the control device for a diesel engine according to the present invention, the exhaust state estimating means can estimate the exhaust temperature based on the estimated exhaust pressure.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置において、燃料情報取得手段は、理論空燃比を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された理論空燃比に基づいて排気温度を推定するものとすることができる。   In the control device for a diesel engine according to the present invention, the fuel information acquisition means acquires the theoretical air-fuel ratio, and the exhaust state estimation means estimates the exhaust temperature based on the acquired theoretical air-fuel ratio. be able to.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置において、燃料情報取得手段は、密度を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された密度に基づいて排気温度を推定するものとすることができる。   In the control apparatus for a diesel engine according to the present invention, the fuel information acquisition means may acquire the density, and the exhaust state estimation means may estimate the exhaust temperature based on the acquired density.

本発明に係るディーゼル機関の制御装置において、燃料情報取得手段は、ディーゼル機関の始動ごとに、燃料性状情報を取得するものであり、燃料性状情報が前回の値と異なる場合には、燃料性状情報を更新する燃料情報更新手段を有し、排気状態推定手段は、更新された燃料性状情報に基づいて、排気温度及び排気圧力を推定するものとすることができる。   In the control device for a diesel engine according to the present invention, the fuel information acquisition means acquires the fuel property information every time the diesel engine is started. When the fuel property information is different from the previous value, the fuel property information And an exhaust state estimating means for estimating the exhaust temperature and the exhaust pressure based on the updated fuel property information.

本発明によれば、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、取得した燃料性状情報(理論空燃比、密度、発熱量)を反映させて、より正確に排気温度及び排気圧力を推定することができる。推定された排気温度と排気圧力に基づいて、精度良くEGR率を算出することができる。   According to the present invention, even when a fuel having a fuel property different from that of the predetermined light oil is supplied, the obtained fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value) is reflected to more accurately perform exhaust. Temperature and exhaust pressure can be estimated. Based on the estimated exhaust gas temperature and exhaust gas pressure, the EGR rate can be calculated with high accuracy.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

まず、本実施例に係るディーゼル機関及び車両システムの概略構成について、図1を用いて説明する。図1は、ディーゼル機関を含む車両システムの概略構成を示す模式図である。なお、図1において、ディーゼル機関及び車両システムについては、本発明に関連する要部のみを模式的に示している。   First, schematic configurations of a diesel engine and a vehicle system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle system including a diesel engine. In FIG. 1, only the main parts related to the present invention are schematically shown for the diesel engine and the vehicle system.

本実施例に係るディーゼル機関は、圧縮されて高温となった燃焼室内の雰囲気に、燃料を供給することで、燃料を自然着火させる圧縮自着火式の内燃機関である。ディーゼル機関は、自動車に原動機として搭載されるものであり、自動車には、ディーゼル機関を含む車両システムを制御する制御手段として、電子制御装置(以下、ECUと記す)が設けられている。以下、ディーゼル機関が有する複数の気筒のうち一つの気筒について説明する。   The diesel engine according to the present embodiment is a compression self-ignition internal combustion engine that spontaneously ignites the fuel by supplying the fuel to the atmosphere in the combustion chamber that has been compressed to a high temperature. A diesel engine is mounted on a motor vehicle as a prime mover, and the motor vehicle is provided with an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) as control means for controlling a vehicle system including the diesel engine. Hereinafter, one cylinder among the plurality of cylinders of the diesel engine will be described.

図1に示すように、ディーゼル機関10は、気筒ごとに設けられた燃料噴射装置30が気筒に燃料を直接噴射する、いわゆる直接噴射式のディーゼル機関10である。ディーゼル機関10には、気筒から排出される排気ガスの運動エネルギにより吸入空気を圧縮するターボ過給機60と、気筒から排出された排気ガスの一部を排気通路から取り入れて吸気通路に流入させる、いわゆる排気ガス再循環装置70(以下、EGR装置と記す)が設けられている。このように構成されたディーゼル機関10を制御するために、車両システム1には、ディーゼル機関10用の電子制御装置100(以下、ECUと記す)が設けられている。   As shown in FIG. 1, the diesel engine 10 is a so-called direct injection type diesel engine 10 in which a fuel injection device 30 provided for each cylinder directly injects fuel into the cylinder. The diesel engine 10 includes a turbocharger 60 that compresses intake air by the kinetic energy of exhaust gas discharged from the cylinder, and a part of the exhaust gas discharged from the cylinder is taken from the exhaust passage and flows into the intake passage. A so-called exhaust gas recirculation device 70 (hereinafter referred to as an EGR device) is provided. In order to control the diesel engine 10 configured as described above, the vehicle system 1 is provided with an electronic control device 100 (hereinafter referred to as an ECU) for the diesel engine 10.

ディーゼル機関10には、内部に気筒が形成される機関本体系の部品として、シリンダブロック12、ピストン16、コンロッド17、クランク軸18、及びシリンダヘッド20が設けられている。シリンダブロック12には、シリンダボア14が形成されており、ピストン16は、シリンダボア14の内壁面15(以下、シリンダ壁と記す)にピストンリング(図示せず)が摺接して、シリンダボア14内を往復運動する。   The diesel engine 10 is provided with a cylinder block 12, a piston 16, a connecting rod 17, a crankshaft 18, and a cylinder head 20 as parts of an engine body system in which a cylinder is formed. A cylinder bore 14 is formed in the cylinder block 12, and the piston 16 reciprocates in the cylinder bore 14 by a piston ring (not shown) slidingly contacting an inner wall surface 15 (hereinafter referred to as a cylinder wall) of the cylinder bore 14. Exercise.

ピストン16の往復運動が、コンロッド17を介してクランク軸18の回転運動に変換されることで、ディーゼル機関10が発生した機械的動力は、クランク軸18から出力される。クランク軸18の近傍には、クランク軸の回転角位置(以下、クランク角と記す)を検出するクランク角センサ80が設けられている。クランク角センサ80は、検出したクランク角に係る信号を、ECU100に送出している。   The mechanical power generated by the diesel engine 10 is output from the crankshaft 18 by the reciprocating motion of the piston 16 being converted into the rotational motion of the crankshaft 18 via the connecting rod 17. In the vicinity of the crankshaft 18, a crank angle sensor 80 for detecting a rotation angle position of the crankshaft (hereinafter referred to as a crank angle) is provided. The crank angle sensor 80 sends a signal related to the detected crank angle to the ECU 100.

また、シリンダブロック12には、ディーゼル機関10の機関本体(12,20)を循環する冷却水の温度(以下、単に「水温」と記す)を検出する水温センサ82が設けられている。水温センサ82は、検出した水温に係る信号を、ECU100に送出している。   Further, the cylinder block 12 is provided with a water temperature sensor 82 for detecting the temperature of cooling water circulating through the engine body (12, 20) of the diesel engine 10 (hereinafter simply referred to as “water temperature”). The water temperature sensor 82 sends a signal related to the detected water temperature to the ECU 100.

また、シリンダブロック12には、ピストン16の頂面に対向して、シリンダボア14を塞ぐようにシリンダヘッド20が結合されている。シリンダヘッド20のうちピストン16の頂面に対向する壁面22を、以下に、天井壁と記す。   A cylinder head 20 is coupled to the cylinder block 12 so as to face the top surface of the piston 16 and close the cylinder bore 14. The wall surface 22 facing the top surface of the piston 16 in the cylinder head 20 is hereinafter referred to as a ceiling wall.

以上に説明した、シリンダブロック12のシリンダ壁15、ピストン16の頂面、及びシリンダヘッド20の天井壁22で囲まれた空間が、いわゆる「気筒」となる。   The space surrounded by the cylinder wall 15 of the cylinder block 12, the top surface of the piston 16, and the ceiling wall 22 of the cylinder head 20 described above is a so-called “cylinder”.

シリンダヘッド20には、シリンダボア14の軸心を挟んで、一方の側には、後述する吸気通路からの吸入空気を気筒内に導く吸気ポート24が形成されており、他方の側には、気筒内からの排気ガスを後述する排気通路に排出する排気ポート26が形成されている。   The cylinder head 20 is provided with an intake port 24 that guides intake air from an intake passage, which will be described later, into the cylinder on one side of the cylinder bore 14 with the axis of the cylinder bore 14 interposed therebetween. An exhaust port 26 for discharging exhaust gas from the inside to an exhaust passage to be described later is formed.

シリンダヘッド20には、吸気ポート24及び排気ポート26の気筒側の開口に対応して、図示しない吸気弁及び排気弁が配設されている。これら吸気弁及び排気弁は、カムシャフト28からの機械的動力を受けて駆動される。   The cylinder head 20 is provided with intake and exhaust valves (not shown) corresponding to the cylinder side openings of the intake port 24 and the exhaust port 26. These intake and exhaust valves are driven by receiving mechanical power from the camshaft 28.

カムシャフトは、クランク軸18からの機械的動力を受けて回転駆動される。つまり、吸気弁及び排気弁は、クランク軸18の回転角位置(クランク角)に応じて開閉する。カムシャフト28の近傍には、カムシャフトの回転角位置(以下、カム角と記す)を検出するカム角センサ(図示せず)が設けられている。カム角センサは、検出したカム角に係る信号を、ECU100に送出している。   The camshaft is rotationally driven by receiving mechanical power from the crankshaft 18. That is, the intake valve and the exhaust valve open and close according to the rotation angle position (crank angle) of the crankshaft 18. In the vicinity of the camshaft 28, a cam angle sensor (not shown) for detecting a rotation angle position of the camshaft (hereinafter referred to as a cam angle) is provided. The cam angle sensor sends a signal related to the detected cam angle to the ECU 100.

吸気弁が開弁すると、吸気ポート24と気筒内が連通し、ディーゼル機関10は、後述する吸気通路の空気を、吸気ポート24から気筒内に吸入することが可能となっている。また、排気弁が開弁すると、排気ポート26と気筒内が連通し、ディーゼル機関10は、気筒内にある排気ガスを、排気ポート26から後述する排気通路に排出することが可能となっている。   When the intake valve is opened, the intake port 24 communicates with the inside of the cylinder, and the diesel engine 10 can intake air in an intake passage, which will be described later, from the intake port 24 into the cylinder. When the exhaust valve is opened, the exhaust port 26 communicates with the inside of the cylinder, and the diesel engine 10 can exhaust the exhaust gas in the cylinder from the exhaust port 26 to an exhaust passage described later. .

また、ディーゼル機関10には、外気から気筒内に空気を導く吸気系の部品として、外気から空気を導入する外気ダクト41と、吸入した空気(以下、吸入空気と記す)から塵芥を除去するエアクリーナ42と、吸入空気の流量を計測するエアフロメータ88と、ターボ過給機60により圧縮された空気を冷却するインタークーラ45と、吸入空気の流量を調整するスロットル弁46と、吸入空気を各気筒に分配する分配管である吸気マニホールド48が設けられている。   The diesel engine 10 includes an external air duct 41 that introduces air from outside air, and an air cleaner that removes dust from the intake air (hereinafter referred to as intake air) as intake system parts that guide air from outside air into the cylinder. 42, an air flow meter 88 for measuring the flow rate of the intake air, an intercooler 45 for cooling the air compressed by the turbocharger 60, a throttle valve 46 for adjusting the flow rate of the intake air, and the intake air for each cylinder. An intake manifold 48 is provided as a distribution pipe that distributes the air.

吸気マニホールド48は、吸入空気の流動方向の下流側(以下、単に「下流側」と記す)がシリンダヘッド20に接続されており、その内部に形成された通路40aは、各気筒の吸気ポート24に連通している。   The intake manifold 48 is connected to the cylinder head 20 on the downstream side in the flow direction of intake air (hereinafter simply referred to as “downstream side”), and the passage 40a formed in the intake manifold 48 is connected to the intake port 24 of each cylinder. Communicating with

一方、吸気マニホールド48のうち、吸入空気の流動方向の上流側(以下、単に「上流側」と記す)には、スロットル弁46が設けられている。スロットル弁46は、気筒内に吸入される流入新気流量を調整する。スロットル弁46の開度は、ECU100により制御される。   On the other hand, a throttle valve 46 is provided on the upstream side of the intake manifold 48 in the flow direction of the intake air (hereinafter simply referred to as “upstream side”). The throttle valve 46 adjusts the incoming fresh air flow rate sucked into the cylinder. The opening degree of the throttle valve 46 is controlled by the ECU 100.

また、吸気マニホールド48には、通路40aにおける吸入空気の圧力(以下、過給圧と記す)を検出する過給圧センサ92が設けられている。詳細には、過給圧センサ92は、スロットル弁46と気筒との間にある通路40aにおける過給圧(吸気圧)を検出している。過給圧センサ92は、検出した過給圧に係る信号を、ECU100に送出している。   The intake manifold 48 is provided with a supercharging pressure sensor 92 that detects the pressure of the intake air in the passage 40a (hereinafter referred to as supercharging pressure). Specifically, the supercharging pressure sensor 92 detects the supercharging pressure (intake pressure) in the passage 40a between the throttle valve 46 and the cylinder. The supercharging pressure sensor 92 sends a signal related to the detected supercharging pressure to the ECU 100.

また、スロットル弁46の上流側には、吸気配管47が接続されている。吸気配管47内に形成された通路40cは、吸気マニホールド48内の通路40aに連通している。吸気配管47の上流側には、インタークーラ45が接続されている。インタークーラ45は、熱交換器として構成されており、後述するターボ過給機60のコンプレッサ62により圧縮されて高温となった吸入空気を冷却する。   An intake pipe 47 is connected to the upstream side of the throttle valve 46. The passage 40 c formed in the intake pipe 47 communicates with the passage 40 a in the intake manifold 48. An intercooler 45 is connected to the upstream side of the intake pipe 47. The intercooler 45 is configured as a heat exchanger, and cools the intake air that has been compressed by a compressor 62 of the turbocharger 60 described later and has reached a high temperature.

吸気配管47には、通路40cにおける吸入空気の温度(以下、吸気温と記す)を検出する吸気温センサ90が設けられている。詳細には、吸気温センサ90は、インタークーラ45とスロットル弁46との間にある通路40cにおける吸気温を検出している。吸気温センサ90は、検出した吸気温に係る信号を、ECU100に送出している。   The intake pipe 47 is provided with an intake air temperature sensor 90 that detects the temperature of intake air in the passage 40c (hereinafter referred to as intake air temperature). Specifically, the intake air temperature sensor 90 detects the intake air temperature in the passage 40 c between the intercooler 45 and the throttle valve 46. The intake air temperature sensor 90 sends a signal related to the detected intake air temperature to the ECU 100.

インタークーラ45の上流側には、吸気配管44が接続されている。吸気配管44内に形成された通路40eは、インタークーラ45内の通路(図示せず)を介して、吸気配管47内の通路40cに連通している。吸気配管44の上流側には、ターボ過給機60のコンプレッサ62が接続されている。吸気配管44内の通路40eは、ターボ過給機60のコンプレッサハウジング62a内に連通している。   An intake pipe 44 is connected to the upstream side of the intercooler 45. The passage 40e formed in the intake pipe 44 communicates with the passage 40c in the intake pipe 47 via a passage (not shown) in the intercooler 45. A compressor 62 of the turbocharger 60 is connected to the upstream side of the intake pipe 44. The passage 40e in the intake pipe 44 communicates with the compressor housing 62a of the turbocharger 60.

ターボ過給機60のコンプレッサ62の上流側には、吸気配管43が接続されている。吸気配管43内に形成された通路40gは、ターボ過給機60のコンプレッサ62内に連通している。吸気配管43の上流側には、エアクリーナ42が接続されており、エアクリーナ42の上流側には、外気ダクト41が設けられている。吸気配管43内の通路40gは、エアクリーナ42を介して外気ダクト41内に連通している。   An intake pipe 43 is connected to the upstream side of the compressor 62 of the turbocharger 60. A passage 40 g formed in the intake pipe 43 communicates with the compressor 62 of the turbocharger 60. An air cleaner 42 is connected to the upstream side of the intake pipe 43, and an outside air duct 41 is provided on the upstream side of the air cleaner 42. The passage 40 g in the intake pipe 43 communicates with the outside air duct 41 through the air cleaner 42.

エアクリーナ42のエレメントより下流側には、エアフロメータ88が設けられている。エアフロメータ88は、外気ダクト41から導入された酸素を十分に含んだ空気(以下、新気と記す)の流量、すなわち気筒内に流入する新気の流量(以下、「吸入空気量」と記す)を検出する。エアフロメータ88は、検出した吸入空気量に係る信号を、ECU100に送出している。   An air flow meter 88 is provided on the downstream side of the element of the air cleaner 42. The air flow meter 88 is a flow rate of air sufficiently containing oxygen introduced from the outside air duct 41 (hereinafter referred to as fresh air), that is, a flow rate of fresh air flowing into the cylinder (hereinafter referred to as “intake air amount”). ) Is detected. The air flow meter 88 sends a signal related to the detected intake air amount to the ECU 100.

また、エアフロメータ88と同じ場所には、外気ダクト41から流入する吸入空気の温度を検出する外気温センサ86が設けられている。外気温センサ86は、検出した外気温に係る信号を、ECU100に送出している。   Further, an outside air temperature sensor 86 for detecting the temperature of the intake air flowing from the outside air duct 41 is provided at the same place as the air flow meter 88. The outside air temperature sensor 86 sends a signal related to the detected outside air temperature to the ECU 100.

外気ダクト41から導入された新気は、エアクリーナ42を通過し、エアフロメータ88で流量が検出されて、ターボ過給機60のコンプレッサ62で圧縮される。圧縮されて高温となった新気は、インタークーラ45で冷却されて、スロットル弁46に流れる。スロットル弁46で流量が調整された新気は、吸気マニホールド48に流入し、ディーゼル機関10に設けられた各気筒内に流入する。   The fresh air introduced from the outside air duct 41 passes through the air cleaner 42, the flow rate is detected by the air flow meter 88, and is compressed by the compressor 62 of the turbocharger 60. The fresh air that has been compressed to a high temperature is cooled by the intercooler 45 and flows to the throttle valve 46. The fresh air whose flow rate is adjusted by the throttle valve 46 flows into the intake manifold 48 and flows into each cylinder provided in the diesel engine 10.

なお、「吸気通路」とは、前述の吸気系の部品と、吸気配管により形成され、外気ダクトから導入された新気が気筒に流入するまでに通過する流路を意味している。本実施例において、吸気通路には、吸気マニホールド48内の通路40aだけでなく、シリンダヘッド20の吸気ポート24が含まれている。   The “intake passage” means a passage formed by the above-described intake system components and intake piping, through which fresh air introduced from the outside air duct passes before flowing into the cylinder. In the present embodiment, the intake passage includes not only the passage 40 a in the intake manifold 48 but also the intake port 24 of the cylinder head 20.

また、ディーゼル機関10には、気筒内からの排気ガスを外気に排出する排気系の部品として、各気筒からの排気ガスを合流させてターボ過給機60に導く排気マニホールド52と、ターボ過給機60からの排気ガスを外気に導く排気管53と、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化触媒(図示せず)が設けられている。排気マニホールド52内には、通路50a(排気通路)が形成されており、ディーゼル機関10が有する複数の気筒から排出された排気ガスを合流させて、後述するターボ過給機60のタービン64に導く。   Further, the diesel engine 10 includes an exhaust manifold 52 that joins exhaust gases from the cylinders and leads them to the turbocharger 60 as exhaust system parts that exhaust the exhaust gases from the cylinders to the outside air, and a turbocharger. An exhaust pipe 53 that guides exhaust gas from the machine 60 to the outside air, and an exhaust purification catalyst (not shown) that purifies harmful components in the exhaust gas are provided. A passage 50a (exhaust passage) is formed in the exhaust manifold 52, and exhaust gases discharged from a plurality of cylinders of the diesel engine 10 are joined together and guided to a turbine 64 of a turbocharger 60 described later. .

ターボ過給機60は、吸気配管43と吸気配管44との間に介在して設けられたコンプレッサ62と、排気マニホールド52と排気管53との間に介在して設けられたタービン64とを有している。コンプレッサ62のハウジング62a内には、回転することで空気を圧縮するコンプレッサホイール62cが収容されており、タービン64のハウジング64a内には、排気ガスの流れにより回転駆動されるタービンホイール64cが収容されている。コンプレッサホイール62cとタービンホイール64cは一体に結合されている。   The turbocharger 60 has a compressor 62 provided between the intake pipe 43 and the intake pipe 44 and a turbine 64 provided between the exhaust manifold 52 and the exhaust pipe 53. is doing. A compressor wheel 62c that compresses air by rotating is accommodated in the housing 62a of the compressor 62, and a turbine wheel 64c that is rotationally driven by the flow of exhaust gas is accommodated in the housing 64a of the turbine 64. ing. The compressor wheel 62c and the turbine wheel 64c are integrally coupled.

ターボ過給機60は、通路50a(排気通路)からタービンハウジング64a内に流入する排気ガス流の運動エネルギによりタービンホイール64c及びコンプレッサホイール62cが回転駆動され、コンプレッサハウジング62a内にある空気を圧縮してインタークーラ45に給送する。タービンハウジング64a内の排気ガスは、排気管53内を下流側に流れ、図示しない排気浄化触媒で排気ガス中の有害成分が浄化された後、外気に放出される。   In the turbocharger 60, the turbine wheel 64c and the compressor wheel 62c are rotationally driven by the kinetic energy of the exhaust gas flow flowing into the turbine housing 64a from the passage 50a (exhaust passage), and the air in the compressor housing 62a is compressed. To the intercooler 45. The exhaust gas in the turbine housing 64a flows downstream in the exhaust pipe 53, and after harmful components in the exhaust gas are purified by an exhaust purification catalyst (not shown), the exhaust gas is released to the outside air.

なお、本実施例におけるターボ過給機60は、いわゆる可変ノズル式のターボ過給機60であり、タービンハウジング64a内においてタービンホイール64cの直上流側に設けられた複数の可動翼67と、可動翼67を駆動するアクチュエータ68とを備えている。アクチュエータ68が、可動翼67の姿勢(傾き)を変化させることで、ターボ過給機60は、隣り合う可動翼67間の流路幅である可変ノズル開度(以下、「Vn開度」と記す)を調整することができる。ターボ過給機60のVn開度は、アクチュエータ68を介して、ECU100により制御される。   The turbocharger 60 in the present embodiment is a so-called variable nozzle turbocharger 60, and a plurality of movable blades 67 provided on the upstream side of the turbine wheel 64c in the turbine housing 64a and movable. And an actuator 68 for driving the wing 67. The actuator 68 changes the attitude (inclination) of the movable blade 67 so that the turbocharger 60 has a variable nozzle opening (hereinafter referred to as “Vn opening”) that is a flow path width between adjacent movable blades 67. Can be adjusted). The Vn opening degree of the turbocharger 60 is controlled by the ECU 100 via the actuator 68.

なお、「排気通路」とは、気筒内から排出された排気ガスが、ターボ過給機60のタービン64に流入までに通過する流路を意味している。本実施例において、排気通路には、排気マニホールド52内の通路50aだけでなく、シリンダヘッド20の排気ポート26が含まれている。   The “exhaust passage” means a passage through which exhaust gas discharged from the cylinder passes before flowing into the turbine 64 of the turbocharger 60. In this embodiment, the exhaust passage includes not only the passage 50 a in the exhaust manifold 52 but also the exhaust port 26 of the cylinder head 20.

また、ディーゼル機関10には、気筒内に燃料を供給する燃料供給系の部品として、燃料噴射装置30が設けられている。燃料噴射装置30は、気筒ごとに設けられており、噴孔が設けられたノズル部(図示せず)がシリンダヘッド20の天井壁22の中央部に配設されて、気筒内に露出している。各燃料噴射装置30は、共通の燃料レール(図示せず)から、所定の燃圧(例えば、180MPa)で燃料の供給を受けている。   The diesel engine 10 is provided with a fuel injection device 30 as a fuel supply system component for supplying fuel into the cylinder. The fuel injection device 30 is provided for each cylinder, and a nozzle portion (not shown) provided with an injection hole is disposed in the center portion of the ceiling wall 22 of the cylinder head 20 so as to be exposed in the cylinder. Yes. Each fuel injection device 30 is supplied with fuel at a predetermined fuel pressure (for example, 180 MPa) from a common fuel rail (not shown).

燃料噴射装置30は、ピエゾ式の燃料噴射弁で構成されており、1サイクル中に複数回の燃料噴射を行うことが可能となっている。各サイクルにおける燃料噴射装置30の噴射期間、すなわち噴射時期及び噴射時間長さ(開弁時間)は、図示しないドライバユニットを介して、ECU100により制御される。   The fuel injection device 30 is composed of a piezo-type fuel injection valve, and can perform fuel injection a plurality of times during one cycle. The injection period of the fuel injection device 30 in each cycle, that is, the injection timing and the injection time length (valve opening time) are controlled by the ECU 100 via a driver unit (not shown).

また、ディーゼル機関10には、気筒から排出された排気ガスの一部を、排気通路から取り入れて吸気通路に流す、いわゆる排気ガス再循環装置70(以下、EGR装置と記す)が設けられている。EGR装置70は、排気通路と吸気通路を連通させるEGR通路と、EGR通路を流れる排気ガス(以下、EGRガスと記す)の流量を調整するEGR弁77と、EGRガスを冷却するEGRクーラ74とを有しており、以下に詳細を説明する。   Further, the diesel engine 10 is provided with a so-called exhaust gas recirculation device 70 (hereinafter referred to as an EGR device) that takes a part of the exhaust gas discharged from the cylinder from the exhaust passage and flows it into the intake passage. . The EGR device 70 includes an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage, an EGR valve 77 that adjusts the flow rate of exhaust gas that flows through the EGR passage (hereinafter referred to as EGR gas), an EGR cooler 74 that cools the EGR gas, The details will be described below.

上述した排気マニホールド52には、EGRガスの取入口71が設けられており、取入口71には、EGR配管72が接続されている。EGR配管72のうち、EGRガスの流動方向の下流側(以下、単に「下流側」と記す)には、EGRクーラ74が接続されている。EGRクーラ74は、熱交換器で構成されており、流入したEGRガスを冷却することが可能となっている。EGRクーラ74の下流側には、EGR配管76が接続されている。   The exhaust manifold 52 described above is provided with an EGR gas intake 71, and an EGR pipe 72 is connected to the intake 71. An EGR cooler 74 is connected to the EGR pipe 72 on the downstream side in the flow direction of the EGR gas (hereinafter simply referred to as “downstream side”). The EGR cooler 74 is constituted by a heat exchanger, and can cool the inflow EGR gas. An EGR pipe 76 is connected to the downstream side of the EGR cooler 74.

EGR配管76の下流側の端には、EGR弁77が配設されている。EGR弁77は、電磁式のバルブで構成されている。EGR弁77の下流側には、EGR配管78が接続されている。EGR配管78は、吸気マニホールド48に設けられたEGRガスの流出口79と、EGR弁77とを接続している。EGR弁77の開度は、ECU100により制御される。   An EGR valve 77 is disposed at the downstream end of the EGR pipe 76. The EGR valve 77 is an electromagnetic valve. An EGR pipe 78 is connected to the downstream side of the EGR valve 77. The EGR pipe 78 connects an EGR gas outlet 79 provided in the intake manifold 48 and an EGR valve 77. The opening degree of the EGR valve 77 is controlled by the ECU 100.

なお、「EGR通路」とは、EGR配管72,76,78と、EGRクーラ74及びEGR弁77により形成され、取入口71から導入された排気ガスすなわち不活性ガスが、流出口79に至るまでに通過する流路を意味している。本実施例において、EGR通路には、EGR配管72,76,78内の通路だけでなく、EGRクーラ74及びEGR弁77内に形成された通路を含んでいる。つまり、EGR通路を流れるEGRガスの流量は、EGR弁77を介して、ECU100により制御される。   The “EGR passage” is formed by the EGR pipes 72, 76, 78, the EGR cooler 74, and the EGR valve 77 until the exhaust gas introduced from the intake port 71, that is, the inert gas, reaches the outlet 79. It means the flow path that passes through. In the present embodiment, the EGR passage includes not only the passage in the EGR pipes 72, 76, and 78 but also the passage formed in the EGR cooler 74 and the EGR valve 77. That is, the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage is controlled by the ECU 100 via the EGR valve 77.

EGR弁77を開弁させると、EGR装置70は、通路50aすなわち排気通路を流れる排気ガスの一部を、取入口71からEGR通路に取り入れる。そして、EGR通路に取り入れた排気ガス(EGRガス)は、EGRクーラ74で冷却した後、EGR弁77で流量を調整して、流出口79から、通路40aすなわち吸気通路に流す。吸気通路に流入したEGRガスは、外気ダクト32から導入される酸素を十分に含んだ新気と混合されて、吸気ポート24から各気筒内に流入する。   When the EGR valve 77 is opened, the EGR device 70 takes a part of the exhaust gas flowing through the passage 50a, that is, the exhaust passage, from the intake 71 into the EGR passage. Then, after the exhaust gas (EGR gas) taken into the EGR passage is cooled by the EGR cooler 74, the flow rate is adjusted by the EGR valve 77, and flows from the outlet 79 to the passage 40a, that is, the intake passage. The EGR gas flowing into the intake passage is mixed with fresh air sufficiently containing oxygen introduced from the outside air duct 32 and flows into each cylinder from the intake port 24.

このようにして、EGR装置70は、酸素をほとんど含まない不活性な排気ガスであるEGRガスを吸気通路から気筒内に流入させることで、気筒内におけるガス充填効率を高めてポンプ損失を低減すると共に、気筒内における燃焼温度を低下させて窒素酸化物の発生を抑制することができる。   In this way, the EGR device 70 increases the gas charging efficiency in the cylinder and reduces the pump loss by causing the EGR gas, which is an inert exhaust gas containing almost no oxygen, to flow into the cylinder from the intake passage. At the same time, the combustion temperature in the cylinder can be lowered to suppress the generation of nitrogen oxides.

以上に説明したディーゼル機関10を含む車両システム1には、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ102が設けられている。アクセルペダルポジションセンサ102は、検出したアクセルペダルの操作量(以下、アクセル操作量と記す)に係る信号を、ECU100に送出している。また、車両システム1には、自動車がおかれた環境下における大気圧を検出する大気圧センサ104が設けられている。大気圧センサ104は、検出した大気圧に係る信号を、ECU100に送出している。   The vehicle system 1 including the diesel engine 10 described above is provided with an accelerator pedal position sensor 102 that detects the amount of operation of the accelerator pedal by the driver. The accelerator pedal position sensor 102 sends a signal related to the detected accelerator pedal operation amount (hereinafter referred to as accelerator operation amount) to the ECU 100. In addition, the vehicle system 1 is provided with an atmospheric pressure sensor 104 that detects the atmospheric pressure in an environment where the automobile is placed. The atmospheric pressure sensor 104 sends a signal related to the detected atmospheric pressure to the ECU 100.

また、車両システム1には、燃料タンク内に給油された燃料の温度(以下、燃料温度と記す)を検出する燃料温度センサ106が設けられている。燃料温度センサ106は、燃料温度に係る信号をECU100に送出している。   Further, the vehicle system 1 is provided with a fuel temperature sensor 106 for detecting the temperature of fuel supplied into the fuel tank (hereinafter referred to as fuel temperature). The fuel temperature sensor 106 sends a signal related to the fuel temperature to the ECU 100.

また、車両システム1には、給油された燃料の性状に係る情報(以下、燃料性状情報と記す)を検出する機能(以下、燃料情報検出手段と記し、図1に符号108で示す)が設けられている。燃料性状情報には、燃料の理論空燃比、燃料の密度、燃料の発熱量のうち、すくなくとも1つが含まれている。この燃料情報検出手段108は、例えば、ディーゼル機関10に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク(図示せず)に、燃料性状情報を検出可能な燃料性状センサを設けることで実現することができる。燃料情報検出手段108は、検出した燃料性状情報をECU100に送出している。   Further, the vehicle system 1 is provided with a function of detecting information (hereinafter referred to as fuel property information) relating to the properties of the fuel supplied (hereinafter referred to as fuel information detecting means and indicated by reference numeral 108 in FIG. 1). It has been. The fuel property information includes at least one of the theoretical air fuel ratio of the fuel, the density of the fuel, and the calorific value of the fuel. This fuel information detecting means 108 can be realized by providing a fuel property sensor capable of detecting fuel property information in a fuel tank (not shown) for storing fuel to be supplied to the diesel engine 10, for example. The fuel information detection means 108 sends the detected fuel property information to the ECU 100.

以上のように構成された車両システム1において、ECU100は、クランク角センサ80からのクランク角に係る信号と、水温センサ82からの水温に係る信号と、外気温センサ86からの外気温に係る信号と、エアフロメータ88からの吸入空気量に係る信号と、吸気温センサ90からの新気の吸気温に係る信号と、過給圧センサ92からの過給圧に係る信号とを受けている。また、ECU100は、アクセルペダルポジションセンサ102からのアクセル操作量に係る信号と、大気圧センサ104からの大気圧に係る信号と、燃料温度センサ106からの燃料温度に係る信号とを受けている。また、ECU100は、上述の燃料情報検出手段108から、給油された燃料の燃料性状情報として、理論空燃比、密度、及発熱量に係る信号を受けている。   In the vehicle system 1 configured as described above, the ECU 100 detects a signal related to the crank angle from the crank angle sensor 80, a signal related to the water temperature from the water temperature sensor 82, and a signal related to the outside air temperature from the outside air temperature sensor 86. And a signal relating to the intake air amount from the air flow meter 88, a signal relating to the intake air temperature of fresh air from the intake air temperature sensor 90, and a signal relating to the supercharging pressure from the supercharging pressure sensor 92. ECU 100 also receives a signal related to the amount of accelerator operation from accelerator pedal position sensor 102, a signal related to atmospheric pressure from atmospheric pressure sensor 104, and a signal related to fuel temperature from fuel temperature sensor 106. In addition, the ECU 100 receives signals relating to the theoretical air-fuel ratio, density, and heat generation amount as fuel property information of the fuel supplied from the fuel information detection means 108 described above.

これら信号に基づいて、ECU100は、各種制御変数を算出している。制御変数には、クランク軸の回転角位置(クランク角)、クランク軸の回転速度(以下、機関回転速度と記す)、ディーゼル機関10がクランク軸から出力している機械的動力(以下、機関負荷と記す)、水温、外気温、吸入空気量、吸気温、過給圧、アクセル操作量、大気圧、燃料温度などがある。また、ECU100は、給油された燃料の燃料性状情報として、理論空燃比、密度、及発熱量を算出している。また、ECU100は、検出された吸入空気量から外気ダクトから導入される時間あたりの平均空気量[g/sec]を算出している。   Based on these signals, the ECU 100 calculates various control variables. The control variables include the crankshaft rotation angle position (crank angle), the crankshaft rotation speed (hereinafter referred to as engine rotation speed), and the mechanical power output from the crankshaft by the diesel engine 10 (hereinafter referred to as engine load). ), Water temperature, outside air temperature, intake air amount, intake air temperature, supercharging pressure, accelerator operation amount, atmospheric pressure, fuel temperature, and the like. Further, the ECU 100 calculates the theoretical air-fuel ratio, density, and heat generation amount as fuel property information of the fuel that has been supplied. Further, the ECU 100 calculates an average air amount [g / sec] per hour introduced from the outside air duct from the detected intake air amount.

ECU100は、これら制御変数から把握されるディーゼル機関10の運転状態に基づいて、燃料噴射装置30の燃料噴射量と、スロットル弁46の開度と、可変ノズル式ターボ過給機60のVn開度と、EGR弁77の開度を決定し、それぞれ制御することが可能となっている。   The ECU 100 determines the fuel injection amount of the fuel injection device 30, the opening degree of the throttle valve 46, and the Vn opening degree of the variable nozzle turbocharger 60 based on the operating state of the diesel engine 10 ascertained from these control variables. Then, the opening degree of the EGR valve 77 can be determined and controlled.

ところで、ディーゼル機関10において、EGR弁77の開度を決定する制御パラメータとして、EGR率がある。「EGR率」は、気筒内に流入するガス流量のうち、EGRガスの流量が占める割合である。EGR率は、下記の式(e)により、算出する。
(EGR率)=((流入ガス流量)−(流入新気流量))/(流入ガス流量)
・・・(e)
Incidentally, in the diesel engine 10, there is an EGR rate as a control parameter for determining the opening degree of the EGR valve 77. The “EGR rate” is the ratio of the flow rate of EGR gas to the flow rate of gas flowing into the cylinder. The EGR rate is calculated by the following equation (e).
(EGR rate) = ((inflow gas flow rate) − (inflow fresh air flow rate)) / (inflow gas flow rate)
... (e)

ここで、「流入ガス流量」とは、吸気通路から気筒内に流入するガスの流量であり、ガスには、新気とEGRガスが含まれている。これに対して、流入新気流量は、吸気通路から気筒内に流入する新気の流量であり、EGRガスは含まれていない。なお、流入ガス流量及び流入新気流量の単位は、[g/rev]である。流入新気流量[g/rev]は、エアフロメータ88からの信号に基づいて算出された平均空気量[g/sec]と機関回転速度から算出することができる。   Here, the “inflow gas flow rate” is a flow rate of gas flowing into the cylinder from the intake passage, and the gas includes fresh air and EGR gas. On the other hand, the inflow fresh air flow rate is a flow rate of fresh air flowing into the cylinder from the intake passage, and does not include EGR gas. The unit of the inflow gas flow rate and the inflow fresh air flow rate is [g / rev]. The inflow fresh air flow rate [g / rev] can be calculated from the average air amount [g / sec] calculated based on the signal from the air flow meter 88 and the engine speed.

EGR率は、ディーゼル機関10の運転状態に応じた最適な値があり、ECU100は、ディーゼル機関10の運転状態に応じて、目標とするEGR率(以下、目標EGR率と記す)を設定すると共に、実際のEGR率が、目標EGR率に一致するように、アクチュエータ類(EGR弁77及びスロットル弁46等)を制御する。このため、ECU100は、各種センサから得られた制御変数に基づいて、実際のEGR率を精度良く算出する必要がある。EGR率を算出するにあたって、流入新気流量は、エアフロメータ88により検出された吸入空気量(平均空気量)から精度良く算出することができる。   The EGR rate has an optimum value according to the operating state of the diesel engine 10, and the ECU 100 sets a target EGR rate (hereinafter referred to as a target EGR rate) according to the operating state of the diesel engine 10. The actuators (EGR valve 77, throttle valve 46, etc.) are controlled so that the actual EGR rate matches the target EGR rate. Therefore, the ECU 100 needs to accurately calculate the actual EGR rate based on the control variables obtained from various sensors. In calculating the EGR rate, the inflow fresh air flow rate can be accurately calculated from the intake air amount (average air amount) detected by the air flow meter 88.

一方、流入ガス流量は、ディーゼル機関10の機関回転速度と所定のマップから基本となる流量(基本流量)を算出しており、さらに、算出された基本流量を、新気とEGRガスが合流した後のガスの温度、すなわち気筒内に吸入されるガスの温度(以下、単に「吸気温度」と記す)と、気筒内に吸入されるガスの圧力(以下、吸気圧力と記す)を用いて補正を行っている。吸気圧力には、過給圧センサ92により検出された過給圧を用いることができる。一方、吸気温度は、排気温度と排気圧力に基づいて算出される。つまり、「流入ガス流量」及び「EGR率」を精度良く求めるには、EGRガスを取り入れる排気通路における排気温度と排気圧力を正確に推定する必要がある。   On the other hand, as the inflow gas flow rate, a basic flow rate (basic flow rate) is calculated from the engine rotation speed of the diesel engine 10 and a predetermined map, and further, the fresh air and the EGR gas merge with the calculated basic flow rate. Correction is made using the temperature of the later gas, that is, the temperature of the gas sucked into the cylinder (hereinafter simply referred to as “intake air temperature”) and the pressure of the gas sucked into the cylinder (hereinafter referred to as intake pressure). It is carried out. The boost pressure detected by the boost pressure sensor 92 can be used as the intake pressure. On the other hand, the intake air temperature is calculated based on the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure. That is, in order to accurately obtain the “inflow gas flow rate” and the “EGR rate”, it is necessary to accurately estimate the exhaust temperature and the exhaust pressure in the exhaust passage into which the EGR gas is taken.

排気温度と排気圧力は、流入新気流量及び燃料噴射量の関係を示すマップを用いて推定している。この排気温度及び排気圧力を推定するためのマップは、所定の燃料性状の軽油(ディーゼル燃料)を基準として適合実験を行うことで求められているため、ディーゼル機関において、所定の軽油と燃料性状の異なる燃料が供給された場合、正確に排気圧力及び排気温度を推定することができなくなるという問題が生じる。すなわち、推定された排気圧力及び排気温度と実際の値との間に生じる「ずれ」が大きくなるという問題が生じる。   The exhaust temperature and the exhaust pressure are estimated using a map showing the relationship between the inflow fresh air flow rate and the fuel injection amount. Since the map for estimating the exhaust temperature and the exhaust pressure is obtained by performing a conformity experiment based on diesel oil having a predetermined fuel property, in a diesel engine, the map of the predetermined diesel oil and fuel property is obtained. When different fuels are supplied, there arises a problem that the exhaust pressure and the exhaust temperature cannot be accurately estimated. That is, there arises a problem that a “deviation” generated between the estimated exhaust pressure and exhaust temperature and the actual value becomes large.

そこで、本実施例に係るディーゼル機関の制御装置(ECU)においては、給油された燃料の性状に係る情報(以下、燃料性状情報と記す)として、理論空燃比、密度、及び発熱量を取得する燃料情報取得手段と、取得された燃料性状情報に基づいて、排気通路における排気圧力及び排気温度を推定する排気状態推定手段とを有しており、推定された排気温度及び排気圧力に基づいてEGR率を算出しており、以下に図1〜図4を用いて説明する。図2は、ECUが実行する燃料変化判別ルーチンを示すフローチャートである。図3は、ECUが実行する排気圧力推定ルーチンを示すフローチャートである。図4は、ECUが実行する排気温度推定ルーチンを示すフローチャートである。   Therefore, in the control device (ECU) for the diesel engine according to the present embodiment, the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value are acquired as information relating to the properties of the fuel that has been refueled (hereinafter referred to as fuel property information). It has a fuel information acquisition means and an exhaust state estimation means for estimating the exhaust pressure and exhaust temperature in the exhaust passage based on the acquired fuel property information, and EGR based on the estimated exhaust temperature and exhaust pressure. The rate is calculated and will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a fuel change determination routine executed by the ECU. FIG. 3 is a flowchart showing an exhaust pressure estimation routine executed by the ECU. FIG. 4 is a flowchart showing an exhaust temperature estimation routine executed by the ECU.

まず、燃料変化判別ルーチンについて、図1及び図2を用いて説明する。燃料変化判別ルーチンは、ディーゼル機関10の始動ごとに行われ、詳細には、ディーゼル機関10が搭載された自動車の車両システム1において、ディーゼル機関10の各種部品に電力を供給するイグニッション・リレーがオン(ON)となったときに、ECU100により開始される。   First, the fuel change determination routine will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The fuel change determination routine is performed every time the diesel engine 10 is started. Specifically, in the vehicle vehicle system 1 of the automobile on which the diesel engine 10 is mounted, the ignition relay that supplies power to various components of the diesel engine 10 is turned on. When it becomes (ON), the ECU 100 starts.

燃料変化判別ルーチンが開始されると、まず、ステップS100において、ECU100は、燃料変化フラグをオフ(OFF)状態に初期化する。なお、燃料変化フラグは、前回から燃料性状情報が変化したか否かを判別するためのフラグであり、フラグがオン(ON)状態となっている場合、前回に対して、今回は、燃料性状情報に変化があったことを示すものである。   When the fuel change determination routine is started, first, in step S100, the ECU 100 initializes the fuel change flag to an off state. The fuel change flag is a flag for determining whether or not the fuel property information has changed from the previous time. When the flag is in an ON state, this time the fuel property information is different from the previous time. Indicates that there has been a change in information.

そして、ステップS102において、ECU100は、図示しないフラッシュメモリ(以下、単に「メモリ」と記す)に保存されている、前回に記憶された燃料性状情報の値(以下、前回値と記す)を、メモリから読み出して、制御変数として取得する。燃料性状情報には、前回の給油時において、給油された燃料の理論空燃比、燃料の密度、燃料の発熱量が含まれている。   In step S102, the ECU 100 stores the previously stored fuel property information value (hereinafter referred to as the previous value) stored in a flash memory (not illustrated) (hereinafter simply referred to as “memory”) in the memory. Is obtained as a control variable. The fuel property information includes the theoretical air-fuel ratio, fuel density, and heat generation amount of the fuel supplied at the previous refueling.

なお、ディーゼル機関10は、所定の性状のディーゼル燃料(軽油)を用いて実験等を行うことにより、燃料性状情報に係る制御定数の適合がなされている。ECU100には、所定の性状のディーゼル燃料を用いて求められた燃料性状情報、すなわち理論空燃比、密度、発熱量が、制御定数として予め設定されており、ECU100のROM(図示せず)に記憶されている。   Note that the diesel engine 10 is adapted to the control constants related to the fuel property information by performing an experiment or the like using diesel fuel (light oil) having a predetermined property. In the ECU 100, fuel property information obtained by using diesel fuel having a predetermined property, that is, the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value is preset as control constants and stored in a ROM (not shown) of the ECU 100. Has been.

そして、ステップS104において、ECU100は、燃料情報検出手段108から、新たに燃料性状情報を取得する。燃料性状情報に係る制御変数には、今回の給油時において、給油された燃料の理論空燃比、密度、及び発熱量が含まれている。以下、今回の給油時において、得られた燃料性状情報を「今回値」と記す。   In step S <b> 104, the ECU 100 newly acquires fuel property information from the fuel information detection unit 108. The control variable related to the fuel property information includes the theoretical air-fuel ratio, the density, and the heat generation amount of the fuel supplied at the time of the current refueling. Hereinafter, the fuel property information obtained at the time of refueling will be referred to as “current value”.

なお、燃料性状情報を取得する手法は、上述の燃料性状センサ等の燃料情報検出手段108から取得する手法に限定されるものではない。例えば、給油する際に、自動車のユーザや燃料スタンドの所員が、図示しない入力装置を操作することで、燃料性状情報をECU100に送信し、ECU100がこれを取得するものとしても良い。また、給油時において、燃料スタンドに設けられた装置から自動的に、燃料性状情報がECU100に送られて、これを取得するものとしても良い。   The method for acquiring the fuel property information is not limited to the method for acquiring the fuel property information from the fuel information detection means 108 such as the above-described fuel property sensor. For example, when refueling, an automobile user or a fuel station staff operates an input device (not shown) to transmit fuel property information to the ECU 100, and the ECU 100 may acquire it. Further, at the time of refueling, the fuel property information may be automatically sent to the ECU 100 from a device provided in the fuel stand to acquire the fuel property information.

そして、ステップS110において、ECU100は、燃料性状情報が、メモリに保存されていた前回値と、今回の給油時に得られた今回値で、同じであるか否かを判定する。すなわち、今回、給油された燃料が、前回、給油された燃料と略同一の性状のものであるか否かを判定する。詳細には、制御変数のうち、理論空燃比、密度、及び発熱量について、それぞれ前回値と今回値で比較を行う。   In step S110, the ECU 100 determines whether or not the fuel property information is the same as the previous value stored in the memory and the current value obtained during the current refueling. That is, it is determined whether or not the fuel supplied this time has substantially the same properties as the fuel supplied last time. Specifically, among the control variables, the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value are compared with the previous value and the current value, respectively.

燃料性状情報が前回値と今回値で同じである(Yes)、すなわち今回、給油された燃料が、前回、給油された燃料と略同一であると判定された場合、ECU100は、燃料判別ルーチンを終了する。   If the fuel property information is the same between the previous value and the current value (Yes), that is, if it is determined that the fuel supplied this time is substantially the same as the fuel supplied last time, the ECU 100 executes the fuel determination routine. finish.

一方、燃料性状情報が前回値と今回値で異なる(No)と判定された場合、すなわち、今回、給油された燃料が、前回、給油された燃料と略同一はないと判定された場合、ECU100は、燃料性状情報を、前回値から今回値に更新する(S112)。ECU100は、燃料性状情報の今回値を前回値に上書きしてメモリに保存する。   On the other hand, when it is determined that the fuel property information is different (No) between the previous value and the current value, that is, when it is determined that the fuel supplied this time is not substantially the same as the fuel supplied last time, the ECU 100 Updates the fuel property information from the previous value to the current value (S112). ECU 100 overwrites the previous value with the current value of the fuel property information and stores it in the memory.

そして、ステップS114において、ECU100は、今回の給油において、前回に給油された燃料とは異なる性状の燃料が給油された、すなわち燃料の理論空燃比、密度、及び発熱量のうち、少なくとも1つの物性値に変化があったものと判定して、燃料変化フラグをオン(ON)状態にした後、燃料判別ルーチンを終了する。   In step S114, the ECU 100 supplies the fuel having the property different from the fuel supplied last time, that is, at least one physical property among the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value of the fuel. After determining that the value has changed and turning on the fuel change flag, the fuel determination routine is terminated.

次に、排気圧力推定ルーチンについて、図1及び図3を用いて説明する。排気圧力推定ルーチンは、ディーゼル機関10の運転状態に応じた排気圧力を推定するものであり、ディーゼル機関10の作動時において繰り返し実行されるものである。   Next, the exhaust pressure estimation routine will be described with reference to FIGS. The exhaust pressure estimation routine estimates the exhaust pressure according to the operating state of the diesel engine 10 and is repeatedly executed when the diesel engine 10 is in operation.

まず、ステップS120において、ECU100は、燃料変化フラグがオン状態であるか否かを判定する。すなわち、給油された燃料の性状に変化があって、排気圧力の推定に用いる燃料性状情報を新たに更新する必要があるか否かを判定する。   First, in step S120, the ECU 100 determines whether or not the fuel change flag is on. That is, it is determined whether or not there is a change in the properties of the fuel supplied and it is necessary to newly update the fuel property information used for estimating the exhaust pressure.

燃料変化フラグがオン状態である(Yes)と判定された場合、ECU100は、メモリに保存されている燃料性状情報、すなわち理論空燃比、密度、及び発熱量を取得する(S122)。排気圧力推定ルーチンで用いる燃料性状情報を、取得された燃料性状情報に更新する。つまり、取得された燃料性状情報を、今回の排気圧力推定ルーチンで用いることとなる。   When it is determined that the fuel change flag is in the on state (Yes), the ECU 100 acquires the fuel property information stored in the memory, that is, the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value (S122). The fuel property information used in the exhaust pressure estimation routine is updated to the acquired fuel property information. That is, the acquired fuel property information is used in the current exhaust pressure estimation routine.

一方、燃料変化フラグがオン状態ではない(No)と判定された場合、ECU100は、排気圧力推定ルーチンで用いる燃料性状情報を更新しない。前回から用いられている燃料性状情報を、そのまま今回の排気圧力推定ルーチンで用いることとなる。   On the other hand, when it is determined that the fuel change flag is not in the on state (No), the ECU 100 does not update the fuel property information used in the exhaust pressure estimation routine. The fuel property information used from the previous time is used as it is in the present exhaust pressure estimation routine.

そして、ステップS124において、ECU100は、ディーゼル機関10の運転状態に係る制御変数を取得する。この制御変数には、燃料温度[K]、燃料噴射量[mm3/st]、機関回転速度[rpm]、Vn開度[%]、平均空気量[g/sec]、過給圧[Pa]、大気圧[Pa]などがある。   In step S <b> 124, the ECU 100 acquires a control variable related to the operating state of the diesel engine 10. These control variables include fuel temperature [K], fuel injection amount [mm3 / st], engine speed [rpm], Vn opening [%], average air amount [g / sec], supercharging pressure [Pa]. And atmospheric pressure [Pa].

なお、「Vn開度」とは、可変ノズル式過給機において可動翼間に形成される流路の開度を示す指数であり、流路が全開の状態で0%、全閉の状態で100%の値をとなる。   The “Vn opening degree” is an index indicating the opening degree of the flow path formed between the movable blades in the variable nozzle supercharger, and is 0% when the flow path is fully open and when the flow path is fully closed. A value of 100% is obtained.

そして、ステップS126において、ECU100は、密度と燃料温度に基づいて、燃料の比重を算出する。詳細には、燃料温度と所定の燃料温度補正係数マップから、燃料温度補正係数を算出し、燃料温度補正係数と密度から、下記の式(1)により、燃料の比重を算出する。
(比重)=(密度)×(燃料温度補正係数) ・・・(1)
なお、燃料温度補正係数と密度との関係を示す燃料温度補正係数マップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてECUのROM(図示せず)に記憶されている。このように、燃料の比重には、取得された燃料性状情報としての密度が反映されている。
In step S126, ECU 100 calculates the specific gravity of the fuel based on the density and the fuel temperature. Specifically, the fuel temperature correction coefficient is calculated from the fuel temperature and a predetermined fuel temperature correction coefficient map, and the specific gravity of the fuel is calculated from the fuel temperature correction coefficient and the density by the following equation (1).
(Specific gravity) = (Density) × (Fuel temperature correction coefficient) (1)
Note that a fuel temperature correction coefficient map showing the relationship between the fuel temperature correction coefficient and the density is obtained in advance by a matching experiment or the like, and is stored in a ROM (not shown) of the ECU as a control constant. Thus, the density as the acquired fuel property information is reflected in the specific gravity of the fuel.

そして、ステップS128において、ECU100は、燃料噴射量の単位換算を行う。ECU100は、1気筒1回噴射あたりの体積噴射量である燃料噴射量[mm3/st]、機関回転速度、及び算出された比重に基づいて、下記の式(2)により、1気筒1秒あたりの質量噴射量である燃料噴射量[g/sec]を算出する。
(燃料噴射量[g/sec])=(燃料噴射量[mm3/st])×(機関回転速度)×2/60×(密度)/1000 ・・・(2)
In step S128, the ECU 100 performs unit conversion of the fuel injection amount. Based on the fuel injection amount [mm3 / st], which is a volume injection amount per cylinder injection, the engine rotational speed, and the calculated specific gravity, the ECU 100 uses the following equation (2) to calculate per cylinder per second. The fuel injection amount [g / sec], which is the mass injection amount of is calculated.
(Fuel injection amount [g / sec]) = (fuel injection amount [mm3 / st]) × (engine rotational speed) × 2/60 × (density) / 1000 (2)

そして、ステップS130において、ECU100は、Vn開度に基づいて、下記の式(3)により、ターボ絞り面積を算出する。
(ターボ絞り面積)=(1−Vn開度/100) ・・・(3)
つまり、Vn開度が全閉(100%)である場合、ターボ絞り面積は、ゼロとなり、全開(0%)である場合には、ターボ絞り面積は、「1」となる。
In step S130, the ECU 100 calculates the turbo throttle area by the following equation (3) based on the Vn opening.
(Turbo throttle area) = (1−Vn opening / 100) (3)
That is, when the Vn opening is fully closed (100%), the turbo throttle area is zero, and when it is fully open (0%), the turbo throttle area is “1”.

そして、ステップS132において、ECU100は、平均空気量[g/sec]、燃料噴射量[g/sec]、ステップS122で取得された発熱量、所定の軽油発熱量、過給圧、ターボ絞り面積に基づいて、下記の式(4)により、排気圧力マップ引数を算出する。
(排気圧力マップ引数)=(吸入空気量)+((燃料噴射量)×(取得された発熱量)/所定の軽油の発熱量))×過給圧×ターボ絞り面積 ・・・(4)
In step S132, the ECU 100 sets the average air amount [g / sec], the fuel injection amount [g / sec], the heat generation amount acquired in step S122, the predetermined light oil heat generation amount, the supercharging pressure, and the turbo throttle area. Based on the following equation (4), the exhaust pressure map argument is calculated.
(Exhaust pressure map argument) = (intake air amount) + ((fuel injection amount) × (acquired heat generation amount) / heat generation amount of predetermined light oil)) × supercharging pressure × turbo throttle area (4)

ここで、排気圧力マップ引数は、後述する所定のマップを用いて、標準排気圧力を算出するための指数である。また、所定の軽油の発熱量は、42.96[MJ/kg]に設定されている。なお、本実施例において、燃料の「発熱量」とは、蒸気潜熱を含まない「低位発熱量」を意味している。また、吸入空気量は、エアフロメータ88が検出した時間あたりの空気量を示している。このように、排気圧力マップ引数には、取得された燃料性状情報としての理論空燃比が反映されている。   Here, the exhaust pressure map argument is an index for calculating the standard exhaust pressure using a predetermined map described later. The calorific value of the predetermined light oil is set to 42.96 [MJ / kg]. In the present embodiment, the “calorific value” of the fuel means “low calorific value” that does not include latent heat of vapor. The intake air amount indicates the amount of air per time detected by the air flow meter 88. Thus, the stoichiometric air-fuel ratio as the acquired fuel property information is reflected in the exhaust pressure map argument.

そして、ステップS134において、ECU100は、排気圧力マップ引数から標準条件における排気圧力(以下、標準排気圧力と記す)を算出する。詳細には、排気圧力マップ引数と、当該排気圧力マップ引数と標準排気圧力との関係を示す、所定の標準排気圧力マップから、標準排気圧力を算出する。なお、標準排気圧力マップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてECU100のROMに記憶されている。   In step S134, ECU 100 calculates an exhaust pressure under standard conditions (hereinafter referred to as a standard exhaust pressure) from an exhaust pressure map argument. Specifically, the standard exhaust pressure is calculated from an exhaust pressure map argument and a predetermined standard exhaust pressure map indicating the relationship between the exhaust pressure map argument and the standard exhaust pressure. The standard exhaust pressure map is obtained in advance by a matching experiment or the like, and is stored in the ROM of the ECU 100 as a control constant.

なお、「標準条件」とは、ディーゼル機関10の各種制御定数の適合実験が行われる標準的な環境条件を意味しており、ディーゼル機関10は、所定の大気圧において適合が行われている。すなわち「標準排気圧力」は、所定の大気圧に対する差圧(ゲージ圧)として求められている。   The “standard condition” means a standard environmental condition in which an experiment for adapting various control constants of the diesel engine 10 is performed, and the diesel engine 10 is adapted at a predetermined atmospheric pressure. That is, the “standard exhaust pressure” is obtained as a differential pressure (gauge pressure) with respect to a predetermined atmospheric pressure.

そして、ステップS136において、ECU100は、標準排気圧力と大気圧に基づいて、排気圧力を算出する。詳細には、大気圧と、当該大気圧と環境圧との関係を示す所定の環境圧マップから、環境圧を算出する。これと共に、環境圧と標準排気圧力から、下記の式(5)により、排気通路(通路50a)における絶対圧である排気圧力を算出する。
(排気圧力)=(標準排気圧力)+(環境圧) ・・・(5)
なお、環境圧と大気圧との関係を示す環境圧マップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてECU100のROMに記憶されている。ステップS136において通路50a(排気通路)における排気圧力を推定した後、再びステップS120に戻る。
In step S136, the ECU 100 calculates the exhaust pressure based on the standard exhaust pressure and the atmospheric pressure. Specifically, the environmental pressure is calculated from the atmospheric pressure and a predetermined environmental pressure map showing the relationship between the atmospheric pressure and the environmental pressure. At the same time, the exhaust pressure, which is the absolute pressure in the exhaust passage (passage 50a), is calculated from the environmental pressure and the standard exhaust pressure by the following equation (5).
(Exhaust pressure) = (Standard exhaust pressure) + (Environmental pressure) (5)
Note that an environmental pressure map indicating the relationship between the environmental pressure and the atmospheric pressure is obtained in advance by a conformance experiment or the like, and is stored in the ROM of the ECU 100 as a control constant. After estimating the exhaust pressure in the passage 50a (exhaust passage) in step S136, the process returns to step S120 again.

以上のようにして、ECU100は、ステップS122で取得された燃料性状情報(理論空燃比、密度、及び発熱量)に基づいて、図1に示す通路50a(排気通路)における排気圧力を推定することができる。燃料の比重の算出(S126)において、燃料性状情報としての密度が反映されているため、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、燃料の比重を正確に算出することができる。加えて、排気圧力を示す排気圧力マップ引数の算出(S132)において、燃料性状情報としての理論空燃比が反映されているため、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、通路50a(排気通路)における排気圧力を精度良く推定することができる。   As described above, the ECU 100 estimates the exhaust pressure in the passage 50a (exhaust passage) shown in FIG. 1 based on the fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value) acquired in step S122. Can do. Since the density as the fuel property information is reflected in the calculation of the specific gravity of the fuel (S126), the specific gravity of the fuel is accurately calculated even when fuel having a fuel property different from the predetermined light oil is supplied. can do. In addition, the calculation of the exhaust pressure map argument indicating the exhaust pressure (S132) reflects the stoichiometric air-fuel ratio as the fuel property information, so that the fuel having a fuel property different from that of the predetermined light oil is supplied. However, the exhaust pressure in the passage 50a (exhaust passage) can be accurately estimated.

次に、排気温度推定ルーチンについて、図1及び図4を用いて説明する。排気温度推定ルーチンは、ディーゼル機関10の運転状態に応じた排気温度を推定するものであり、ディーゼル機関10の作動時において繰り返し実行されるものである。   Next, the exhaust gas temperature estimation routine will be described with reference to FIGS. The exhaust gas temperature estimation routine estimates the exhaust gas temperature according to the operating state of the diesel engine 10 and is repeatedly executed when the diesel engine 10 is in operation.

まず、ステップS150において、ECU100は、燃料変化フラグがオン状態であるか否かを判定する。すなわち、給油された燃料の性状に変化があって、排気圧力の推定に用いる燃料性状情報を新たに更新する必要があるか否かを判定する。   First, in step S150, the ECU 100 determines whether or not the fuel change flag is on. That is, it is determined whether or not there is a change in the properties of the fuel supplied and it is necessary to newly update the fuel property information used for estimating the exhaust pressure.

燃料変化フラグがオン状態である(Yes)と判定された場合、ステップS152において、ECU100は、メモリに保存されている燃料性状情報としての理論空燃比と、温度補正済み密度[g/cm3]を取得する。なお、「温度補正済み密度」は、燃料性状情報としての密度を、燃料温度により補正したものである。さらに、排気圧力推定ルーチンのステップS128で算出された、1秒あたりの質量噴射量である燃料噴射量[g/sec]を取得している。   When it is determined that the fuel change flag is in the on state (Yes), in step S152, the ECU 100 displays the theoretical air-fuel ratio as the fuel property information stored in the memory and the temperature corrected density [g / cm3]. get. The “temperature corrected density” is obtained by correcting the density as the fuel property information by the fuel temperature. Further, the fuel injection amount [g / sec], which is the mass injection amount per second, calculated in step S128 of the exhaust pressure estimation routine is acquired.

一方、燃料変化フラグがオン状態ではない(No)と判定された場合、ECU100は、排気温度推定ルーチンで用いる燃料性状情報を更新しない。前回から用いられている燃料性状情報を、そのまま今回の排気温度推定ルーチンで用いることとなる。   On the other hand, when it is determined that the fuel change flag is not in the on state (No), the ECU 100 does not update the fuel property information used in the exhaust gas temperature estimation routine. The fuel property information used from the previous time is used as it is in the exhaust temperature estimation routine of this time.

そして、ステップS154において、ECU100は、ディーゼル機関10の運転状態に係る制御変数を取得する。この制御変数には、燃料温度[K]、燃料噴射量[mm3/st]、平均空気量[g/sec]、水温[℃]、新気の吸気温[℃]、過給圧[Pa]、及び燃料噴射量[mm3/st]などがある。   In step S154, the ECU 100 acquires a control variable related to the operation state of the diesel engine 10. These control variables include fuel temperature [K], fuel injection amount [mm3 / st], average air amount [g / sec], water temperature [° C.], fresh air intake temperature [° C.], and supercharging pressure [Pa]. , And fuel injection amount [mm3 / st].

そして、ステップS156において、ECU100は、平均空気量[g/sec]を単位換算して、1回転あたりの吸入空気量[g/rev]にすると共に、下記の式(6)により、1気筒あたりの流入新気量[g/st]を算出する。
(流入新気量[g/st])=(1回転あたりの吸入空気量[g/rev])/2
・・・(6)
In step S156, the ECU 100 converts the average air amount [g / sec] into a unit to obtain the intake air amount per rotation [g / rev], and per cylinder according to the following equation (6). The amount of fresh air inflow [g / st] is calculated.
(Inflow fresh air amount [g / st]) = (intake air amount per rotation [g / rev]) / 2
... (6)

そして、ステップS158において、ECU100は、燃料の理論空燃比、燃料噴射量、燃料の密度、及び流入新気量に基づいて、下記の式(7)により、当量比を算出する。
(当量比)=(理論空燃比)×(燃料噴射量)×(温度補正済み密度)/1000/(流入新気量) ・・・(7)
In step S158, the ECU 100 calculates an equivalence ratio by the following equation (7) based on the theoretical air fuel ratio of the fuel, the fuel injection amount, the fuel density, and the inflow fresh air amount.
(Equivalent ratio) = (theoretical air / fuel ratio) × (fuel injection amount) × (temperature corrected density) / 1000 / (inflow fresh air amount) (7)

なお、当量比とは、気筒内において吸入空気に対して供給された燃料の濃さを示す指数であり、実際の燃料量と、理論空燃比で燃焼させる場合の燃料量との比率である。上記の式(7)で算出された当量比には、取得された燃料性状情報としての密度が反映されている。   The equivalence ratio is an index indicating the concentration of the fuel supplied to the intake air in the cylinder, and is the ratio between the actual fuel amount and the fuel amount when burning at the stoichiometric air-fuel ratio. In the equivalent ratio calculated by the above equation (7), the density as the acquired fuel property information is reflected.

そして、ステップS160において、ECU100は、当量比、燃料噴射量、過給圧、および上述の排気圧力推定ルーチンで算出された排気圧力に基づいて、下記の式(8)により、排気温度マップ引数を算出する。
(排気温度マップ引数)=(燃料噴射量)×(当量比)×(過給圧)/(推定された排気圧力) ・・・(8)
In step S160, the ECU 100 sets an exhaust temperature map argument by the following equation (8) based on the equivalence ratio, the fuel injection amount, the supercharging pressure, and the exhaust pressure calculated by the exhaust pressure estimation routine described above. calculate.
(Exhaust temperature map argument) = (fuel injection amount) × (equivalent ratio) × (supercharging pressure) / (estimated exhaust pressure) (8)

ここで、排気温度マップ引数は、後述する所定のマップを用いて、標準排気温度を算出するための指数である。排気温度マップ引数の算出には、当量比と推定された排気圧力が含まれており、取得された燃料性状情報(理論空燃比、密度、発熱量)が反映されている。   Here, the exhaust temperature map argument is an index for calculating the standard exhaust temperature using a predetermined map described later. The calculation of the exhaust gas temperature map argument includes the exhaust gas pressure estimated as the equivalence ratio, and the acquired fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value) is reflected.

そして、ステップS162において、ECU100は、排気温度マップ引数から標準条件における排気温度(以下、標準排気温度と記す)を算出する。詳細には、排気温度マップ引数と、当該排気温度マップ引数と標準排気温度との関係を示す、所定の標準排気温度マップから、標準排気温度を算出する。なお、標準排気温度マップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてECU100のROMに記憶されている。   In step S162, ECU 100 calculates an exhaust temperature under standard conditions (hereinafter referred to as standard exhaust temperature) from the exhaust temperature map argument. Specifically, the standard exhaust temperature is calculated from an exhaust temperature map argument and a predetermined standard exhaust temperature map indicating the relationship between the exhaust temperature map argument and the standard exhaust temperature. The standard exhaust temperature map is obtained in advance by a conformance experiment or the like, and is stored in the ROM of the ECU 100 as a control constant.

なお、「標準条件」とは、ディーゼル機関10の各種制御定数の適合実験が行われる標準的な環境条件を意味しており、ディーゼル機関10は、所定の外気温度において適合が行われている。   The “standard condition” means a standard environmental condition in which an experiment for adapting various control constants of the diesel engine 10 is performed, and the diesel engine 10 is adapted at a predetermined outside air temperature.

そして、ステップS164において、ECU100は、標準排気温度、水温、及び新気の吸気温に基づいて、排気温度を算出する。詳細には、水温と、当該水温と排気温度の水温補正係数との関係を示す所定の水温補正マップから、排気温度の水温補正係数を算出する。これと共に、新気の吸気温と、当該新気の吸気温と排気温度の吸気温補正係数との関係を示す所定の吸気温補正マップから、排気温度の吸気温補正係数を算出する。そして、水温補正係数、吸気温補正係数、及び標準排気温度に基づいて、下記の式(9)により、通路50a(排気通路)における排気温度を算出する。
(排気温度)=(標準排気温度)×(水温補正係数)×(吸気温補正係数)・・(9)
なお、気温と排気温度の吸気温補正係数との関係を示す吸気温補正マップと、吸気温と排気温度の吸気温補正係数との関係を示す吸気温補正マップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてECU100のROMに記憶されている。ステップS164において排気通路(通路50a)における排気温度を推定した後、再びステップS150に戻る。
In step S164, ECU 100 calculates the exhaust temperature based on the standard exhaust temperature, the water temperature, and the fresh air intake temperature. Specifically, the water temperature correction coefficient for the exhaust gas temperature is calculated from a predetermined water temperature correction map showing the relationship between the water temperature and the water temperature correction coefficient for the water temperature and the exhaust gas temperature. At the same time, the intake air temperature correction coefficient of the exhaust air temperature is calculated from a predetermined intake air temperature correction map showing the relationship between the fresh air intake temperature and the intake air temperature correction coefficient of the fresh air intake temperature and the exhaust gas temperature. Then, based on the water temperature correction coefficient, the intake air temperature correction coefficient, and the standard exhaust temperature, the exhaust temperature in the passage 50a (exhaust passage) is calculated by the following equation (9).
(Exhaust temperature) = (Standard exhaust temperature) x (Water temperature correction coefficient) x (Intake temperature correction coefficient) (9)
The intake air temperature correction map indicating the relationship between the air temperature and the intake air temperature correction coefficient of the exhaust temperature and the intake air temperature correction map indicating the relationship between the intake air temperature and the intake air temperature correction coefficient of the exhaust gas temperature are obtained in advance by a conformity experiment or the like. And stored in the ROM of the ECU 100 as a control constant. After estimating the exhaust temperature in the exhaust passage (passage 50a) in step S164, the process returns to step S150 again.

以上のようにして、ECU100は、ステップS152で取得された燃料性状情報(理論空燃比、密度)と、排気圧力推定ルーチン(S120〜S136)において燃料性状情報(理論空燃比、密度、及び発熱量)に基づいて推定された排気圧力に基づいて、排気通路(通路50a、図1参照)における排気温度を推定することができる。当量比の算出(S158)において、燃料性状情報としての理論空燃比と密度が反映されているため、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、当量比を正確に算出することができる。加えて、排気温度を示す排気温度マップ引数の算出(S160)において、燃料性状情報(理論空燃比、密度、及び発熱量)が反映されて推定された排気圧力を用いているため、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、排気通路における排気温度を精度良く推定することができる。   As described above, the ECU 100 determines the fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density) acquired in step S152 and the fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, and heat value) in the exhaust pressure estimation routine (S120 to S136). The exhaust temperature in the exhaust passage (passage 50a, see FIG. 1) can be estimated based on the exhaust pressure estimated based on In the calculation of the equivalence ratio (S158), the stoichiometric air-fuel ratio and density are reflected as fuel property information. Therefore, even when fuel having a fuel property different from the predetermined light oil is supplied, the equivalence ratio is accurately determined. Can be calculated. In addition, in the calculation of the exhaust gas temperature map argument indicating the exhaust gas temperature (S160), the exhaust gas pressure estimated by reflecting the fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value) is used. Can accurately estimate the exhaust temperature in the exhaust passage even when fuel having different fuel properties is supplied.

以上の排気圧力推定ルーチン及び排気温度推定ルーチンを実行することで、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、ECU100は、給油された燃料の燃料性状情報を反映させて、排気通路における正確な排気圧力及び排気温度を推定することができる。   By executing the exhaust pressure estimation routine and the exhaust temperature estimation routine described above, the ECU 100 reflects the fuel property information of the fuel that is supplied even when fuel having a fuel property different from that of the predetermined light oil is supplied. Thus, the accurate exhaust pressure and exhaust temperature in the exhaust passage can be estimated.

これら推定された排気圧力及び排気温度に基づいて、ECU100は、新気とEGRガスが合流した後の気筒内に吸入されるガス温度である「吸気温度」を推定し、「流入ガス流量」を推定する。そして、上述の式(e)により、推定された「流入ガス流量」と、エアフロメータにより検出された吸入空気量から算出された「流入新気流量」から、精度良くEGR率を算出することができる。   Based on the estimated exhaust pressure and exhaust temperature, the ECU 100 estimates an “intake gas temperature” that is a gas temperature sucked into the cylinder after the fresh air and the EGR gas merge, and calculates an “inflow gas flow rate”. presume. Then, the EGR rate can be accurately calculated from the estimated “inflow gas flow rate” and the “inflow fresh air flow rate” calculated from the intake air amount detected by the air flow meter by the above-described equation (e). it can.

以上に説明したように、本実施例では、給油された燃料の性状に係る情報である燃料性状情報として、理論空燃比、密度、発熱量のうち少なくとも1つを取得する機能(燃料情報取得手段)と、取得された燃料性状情報に基づいて、排気通路における排気圧力及び排気温度を推定する機能(排気状態推定手段)と、推定された排気温度及び排気圧力に基づいてEGR率を算出する機能(EGR率算出手段)とを有するものとしたので、所定の軽油とは燃料性状の異なる燃料が給油された場合であっても、取得した燃料性状情報(理論空燃比、密度、発熱量)を反映させて、より正確に排気温度及び排気圧力を推定することができる。推定された排気温度と排気圧力に基づいて、精度良くEGR率を算出することができる。   As described above, in this embodiment, a function (fuel information acquisition means) that acquires at least one of the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value as fuel property information that is information related to the properties of fuel supplied. ) And the function of estimating the exhaust pressure and exhaust temperature in the exhaust passage based on the acquired fuel property information (exhaust state estimating means), and the function of calculating the EGR rate based on the estimated exhaust temperature and exhaust pressure (EGR rate calculation means), the obtained fuel property information (theoretical air-fuel ratio, density, calorific value) is obtained even when fuel having a fuel property different from the predetermined light oil is supplied. Reflecting this, the exhaust temperature and the exhaust pressure can be estimated more accurately. Based on the estimated exhaust gas temperature and exhaust gas pressure, the EGR rate can be calculated with high accuracy.

また、本実施例において、燃料情報取得手段は、発熱量を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された発熱量に基づいて排気圧力を推定するものとしたので、所定の軽油とは発熱量が異なる燃料が給油された場合であっても、正確に排気圧力を推定することができ、精度良くEGR率を算出することができる。   Further, in the present embodiment, the fuel information acquisition means acquires the heat generation amount, and the exhaust state estimation means estimates the exhaust pressure based on the acquired heat generation amount. Even when fuels with different calorific values are supplied, the exhaust pressure can be estimated accurately and the EGR rate can be calculated with high accuracy.

また、本実施例において、燃料状態取得手段は、密度を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された密度に基づいて排気圧力を推定するものとしてので、所定の軽油とは密度が異なる燃料が給油された場合であっても、正確に排気圧力を推定することができ、精度良くEGR率を算出することができる。   Further, in this embodiment, the fuel state acquisition means acquires the density, and the exhaust state estimation means estimates the exhaust pressure based on the acquired density, so the predetermined light oil has a density. Even when different fuels are supplied, the exhaust pressure can be accurately estimated and the EGR rate can be calculated with high accuracy.

また、本実施例において、排気状態推定手段は、推定された排気圧力に基づいて排気温度を推定するものとしたので、正確に排気圧力と排気温度を推定することができ、精度良くEGR率を算出することができる。   In the present embodiment, the exhaust state estimating means estimates the exhaust temperature based on the estimated exhaust pressure, so the exhaust pressure and the exhaust temperature can be estimated accurately, and the EGR rate can be accurately calculated. Can be calculated.

燃料情報取得手段は、理論空燃比を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された理論空燃比に基づいて排気温度を推定するものとしたので、所定の軽油とは理論空燃比が異なる燃料が給油された場合であっても、正確に排気温度を推定することができ、精度良くEGR率を算出することができる。   The fuel information acquisition means acquires the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust state estimation means estimates the exhaust gas temperature based on the acquired theoretical air-fuel ratio. Even when different fuel is supplied, the exhaust gas temperature can be accurately estimated, and the EGR rate can be calculated with high accuracy.

燃料情報取得手段は、密度を取得するものであり、排気状態推定手段は、取得された密度に基づいて排気温度を推定するものとしたので、所定の軽油とは密度の異なる軽油が給油された場合であっても、正確に排気温度を推定することができ、精度良くEGR率を算出することができる。   The fuel information acquisition means acquires the density, and the exhaust state estimation means estimates the exhaust temperature based on the acquired density, so that light oil having a density different from the predetermined light oil was supplied. Even in this case, the exhaust gas temperature can be accurately estimated, and the EGR rate can be calculated with high accuracy.

燃料情報取得手段は、ディーゼル機関の始動ごとに、燃料性状情報を取得するものであり、燃料性状情報が前回の値と異なる場合には、燃料性状情報を更新する機能(燃料情報更新手段)を有し、排気状態推定手段は、更新された燃料性状情報に基づいて排気温度及び排気圧力を推定するものとした。前回、給油された燃料とは燃料性状が異なる燃料が今回、給油された場合、給油後、ディーゼル機関を始動した直後から、更新された燃料性状情報(今回の値)に基づいて排気温度及び排気圧力を推定することができる。給油された燃料とは異なる燃料の燃料性状情報に基づいて、排気圧力及び排気温度の推定が行われることを防止することができる。   The fuel information acquisition means acquires fuel property information every time the diesel engine is started. When the fuel property information is different from the previous value, the fuel information acquisition means has a function of updating the fuel property information (fuel information update means). And the exhaust state estimation means estimates the exhaust temperature and the exhaust pressure based on the updated fuel property information. If a fuel having a different fuel property from the fuel that was refueled last time is refueled this time, the exhaust temperature and the exhaust gas are based on the updated fuel property information (this value) immediately after starting the diesel engine after refueling. The pressure can be estimated. It is possible to prevent the exhaust pressure and the exhaust temperature from being estimated based on the fuel property information of the fuel different from the fuel supplied.

なお、上述した実施例において、ECU100は、給油された燃料の燃料性状情報として理論空燃比、密度、発熱量を取得し、これら取得された燃料性状情報(制御変数)に基づいて、排気圧力及び排気温度を推定するものとしたが、取得する燃料性状情報は、理論空燃比、密度、発熱量の3つに限定されるものではない。例えば、燃料性状情報(制御変数)として理論空燃比及び発熱量を取得し、密度については、所定の軽油に合わせて予め設定されている値(制御定数)を用いて、排気温度及び排気圧力を推定するものとしても良い。また、燃料性状情報として、理論空燃比、密度、発熱量以外の制御変数、例えば、燃料の蒸発性状や、動粘度、セタン価に係る情報を取得し、これら取得された制御変数に基づいて、排気通路における排気圧力及び排気温度を推定するものとしても良い。   In the above-described embodiment, the ECU 100 acquires the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value as the fuel property information of the fuel that has been refueled, and based on the acquired fuel property information (control variable), the exhaust pressure and Although the exhaust gas temperature is estimated, the acquired fuel property information is not limited to the theoretical air fuel ratio, density, and calorific value. For example, the theoretical air-fuel ratio and the calorific value are acquired as the fuel property information (control variable), and the exhaust temperature and exhaust pressure are set for the density using values (control constants) set in advance for a predetermined light oil. It may be estimated. Further, as fuel property information, control variables other than the stoichiometric air-fuel ratio, density, and calorific value, for example, information on fuel evaporation properties, kinematic viscosity, cetane number is acquired, and based on these acquired control variables, The exhaust pressure and the exhaust temperature in the exhaust passage may be estimated.

なお、上述した実施例において、ディーゼル機関は、可変ノズル式のターボ過給機やインタークーラを備えるものとしたが、本発明を適用可能なディーゼル機関の構成は、この態様に限定されるものではない。吸気通路からガスを取り入れて吸気通路に流すEGR装置を備える内燃機関であれば本発明を適用することができ、例えば、過給機を備えていないディーゼル機関にも適用することができる。   In the above-described embodiments, the diesel engine is provided with a variable nozzle turbocharger and an intercooler. However, the configuration of the diesel engine to which the present invention is applicable is not limited to this aspect. Absent. The present invention can be applied to any internal combustion engine having an EGR device that takes gas from the intake passage and flows it into the intake passage. For example, the present invention can also be applied to a diesel engine that is not provided with a supercharger.

以上のように、本発明に係るディーゼル機関の制御装置は、排気通路からガスを取り入れて吸気通路に流すEGR装置が設けられたディーゼル機関に有用であり、特に、EGR弁の開度を制御することにより、排気通路から吸気通路に流れるEGRガスの流量を調整可能なEGR装置を備えたディーゼル機関に適している。   As described above, the control device for a diesel engine according to the present invention is useful for a diesel engine provided with an EGR device that takes gas from an exhaust passage and flows it into an intake passage, and in particular, controls the opening of an EGR valve. This is suitable for a diesel engine equipped with an EGR device capable of adjusting the flow rate of EGR gas flowing from the exhaust passage to the intake passage.

実施例に係るディーゼル機関を含む車両システムの概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle system including a diesel engine according to an embodiment. 実施例に係るディーゼル機関の制御装置(ECU)が実行する燃料変化判別ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuel change determination routine which the control apparatus (ECU) of the diesel engine which concerns on an Example performs. 実施例に係るディーゼル機関の制御装置(ECU)が実行する排気圧力推定ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exhaust pressure estimation routine which the control apparatus (ECU) of the diesel engine which concerns on an Example performs. 実施例に係るディーゼル機関の制御装置(ECU)が実行する排気温度推定ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exhaust gas temperature estimation routine which the control apparatus (ECU) of the diesel engine which concerns on an Example performs.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両システム
10 ディーゼル機関
12 シリンダブロック
20 シリンダヘッド
24 吸気ポート(吸気通路)
26 排気ポート(排気通路)
30 燃料噴射装置(燃料噴射弁)
40a 通路(吸気通路)
42 エアクリーナ
45 インタークーラ
46 スロットル弁
48 吸気マニホールド
50a 通路(排気通路)
52 排気マニホールド
60 ターボ過給機
62 コンプレッサ
64 タービン
70 EGR装置
74 EGRクーラ
77 EGR弁
80 クランク角センサ
82 水温センサ
88 エアフロメータ
90 吸気温センサ
92 過給圧(吸気圧)センサ
100 ディーゼル機関用の電子制御装置(ECU)
102 アクセルペダルポジションセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle system 10 Diesel engine 12 Cylinder block 20 Cylinder head 24 Intake port (intake passage)
26 Exhaust port (exhaust passage)
30 Fuel injector (fuel injection valve)
40a passage (intake passage)
42 Air Cleaner 45 Intercooler 46 Throttle Valve 48 Intake Manifold 50a Passage (Exhaust Passage)
52 Exhaust Manifold 60 Turbocharger 62 Compressor 64 Turbine 70 EGR Device 74 EGR Cooler 77 EGR Valve 80 Crank Angle Sensor 82 Water Temperature Sensor 88 Air Flow Meter 90 Intake Air Temperature Sensor 92 Supercharging Pressure (Intake Pressure) Sensor 100 Electron for Diesel Engine Control unit (ECU)
102 Accelerator pedal position sensor

Claims (7)

排気通路からガスを取り入れて吸気通路に流すEGR装置を備えたディーゼル機関の制御装置であって、
給油された燃料の性状に係る情報である燃料性状情報として、理論空燃比、密度、発熱量のうち少なくとも1つを取得する燃料情報取得手段と、
取得された燃料性状情報に基づいて、排気通路における排気圧力及び排気温度を推定する排気状態推定手段と、
推定された排気温度及び排気圧力に基づいてEGR率を算出するEGR率算出手段と、
を有することを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
A control device for a diesel engine equipped with an EGR device that takes gas from an exhaust passage and flows it into an intake passage,
Fuel information acquisition means for acquiring at least one of the theoretical air-fuel ratio, density, and calorific value as fuel property information, which is information related to the properties of fuel supplied;
Exhaust state estimating means for estimating the exhaust pressure and the exhaust temperature in the exhaust passage based on the acquired fuel property information;
EGR rate calculating means for calculating an EGR rate based on the estimated exhaust temperature and exhaust pressure;
A control device for a diesel engine, comprising:
請求項1に記載のディーゼル機関の制御装置において、
燃料情報取得手段は、発熱量を取得するものであり、
排気状態推定手段は、取得された発熱量に基づいて排気圧力を推定する、
ことを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
The control device for a diesel engine according to claim 1,
The fuel information acquisition means acquires the calorific value,
The exhaust state estimation means estimates the exhaust pressure based on the acquired calorific value,
A diesel engine control device.
請求項1又は2に記載のディーゼル機関の制御装置において、
燃料状態取得手段は、密度を取得するものであり、
排気状態推定手段は、取得された密度に基づいて排気圧力を推定する、
ことを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
The control device for a diesel engine according to claim 1 or 2,
The fuel state acquisition means acquires the density,
The exhaust state estimating means estimates the exhaust pressure based on the acquired density.
A diesel engine control device.
請求項2又は3に記載のディーゼル機関の制御装置において、
排気状態推定手段は、推定された排気圧力に基づいて排気温度を推定することを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
The control device for a diesel engine according to claim 2 or 3,
The exhaust gas state estimating means estimates the exhaust gas temperature based on the estimated exhaust gas pressure.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のディーゼル機関の制御装置において、
燃料情報取得手段は、理論空燃比を取得するものであり、
排気状態推定手段は、取得された理論空燃比に基づいて排気温度を推定する、
ことを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
In the control apparatus of the diesel engine of any one of Claims 1-4,
The fuel information acquisition means acquires the theoretical air-fuel ratio,
The exhaust state estimating means estimates the exhaust temperature based on the acquired theoretical air-fuel ratio,
A diesel engine control device.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のディーゼル機関の制御装置において、
燃料情報取得手段は、密度を取得するものであり、
排気状態推定手段は、取得された密度に基づいて排気温度を推定する、
ことを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
In the control apparatus of the diesel engine of any one of Claims 1-5,
The fuel information acquisition means acquires density,
The exhaust state estimating means estimates the exhaust temperature based on the acquired density.
A diesel engine control device.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のディーゼル機関の制御装置において、
燃料情報取得手段は、
ディーゼル機関の始動ごとに、燃料性状情報を取得するものであり、
燃料性状情報が前回の値と異なる場合には、燃料性状情報を更新する燃料情報更新手段を有し、
排気状態推定手段は、更新された燃料性状情報に基づいて、排気温度及び排気圧力を推定する、
ことを特徴とするディーゼル機関の制御装置。
In the control apparatus of the diesel engine of any one of Claims 1-6,
Fuel information acquisition means
Each time the diesel engine is started, fuel property information is acquired.
When the fuel property information is different from the previous value, it has a fuel information update means for updating the fuel property information,
The exhaust state estimating means estimates the exhaust temperature and the exhaust pressure based on the updated fuel property information.
A diesel engine control device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011085093A (en) * 2009-10-16 2011-04-28 Toyota Motor Corp Exhaust gas pulsation characteristic estimation device for internal combustion engine and control system
JP2013032740A (en) * 2011-08-02 2013-02-14 Toyota Central R&D Labs Inc Control device of internal combustion engine
WO2013073450A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 いすゞ自動車株式会社 Method for diagnosing fault in nox sensor, system for diagnosing fault in nox sensor, and internal combustion engine
JP2013108418A (en) * 2011-11-18 2013-06-06 Isuzu Motors Ltd Method and system for diagnosing fault of nox sensor, and internal combustion engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011085093A (en) * 2009-10-16 2011-04-28 Toyota Motor Corp Exhaust gas pulsation characteristic estimation device for internal combustion engine and control system
JP2013032740A (en) * 2011-08-02 2013-02-14 Toyota Central R&D Labs Inc Control device of internal combustion engine
WO2013073450A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 いすゞ自動車株式会社 Method for diagnosing fault in nox sensor, system for diagnosing fault in nox sensor, and internal combustion engine
JP2013108418A (en) * 2011-11-18 2013-06-06 Isuzu Motors Ltd Method and system for diagnosing fault of nox sensor, and internal combustion engine
JP2013108420A (en) * 2011-11-18 2013-06-06 Isuzu Motors Ltd Method and system for diagnosing fault of nox sensor, and internal combustion engine

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