JP2012026302A - 触媒温度予測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】触媒温度予測装置は、エンジンの排気温度と相関のあるエンジントルクの現在から予測時間T_PRE後までの値TRQ_PRE_0,…,TRQ_PRE_Nを推定する運転パターン予測部と、推定されたエンジントルクの現在から予測時間T_PRE後までの値TRQ_PRE_0,…,TRQ_PRE_Nに基づいて、現在から予測時間T_PRE後における触媒の温度の値TCAT_PREを推定する熱伝導モデル演算部と、を備える。運転パターン予測部は、エンジンが高負荷運転状態にあると判定された場合には、現在から予測時間T_PRE後へ向けて減少するようにエンジントルクの値を推定する。
【選択図】図4
Description
また本発明では、ニューラルネットワークへの入力に、内燃機関の負荷に相関のあるパラメータを含めた。これにより、現在の内燃機関が高負荷運転状態にある場合には、その後内燃機関の負荷が減少へ転じる可能性が高い、といった上述のような一般的な運転パターンを考慮して内燃機関パラメータを予測することができるので、触媒温度の予測精度を向上することができる。
以下、本発明の第1実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る触媒温度予測装置1と、この触媒温度予測装置1が適用された車両の内燃機関(以下、「エンジン」という)2およびその排気浄化システム3の構成を示す図である。
DPF42は、排気がフィルタ壁の微細な孔を通過する際、排気中の炭素を主成分とする粒子状物質(以下、「PM(Particulate Matter)」という)を、フィルタ壁の表面およびフィルタ壁中の孔に堆積させることによって捕集する。
選択還元触媒43は、アンモニア等の還元剤が存在する雰囲気下で、排気中のNOxを選択的に還元する。具体的には、ユリア噴射装置45により尿素水を噴射すると、この尿素水は、排気の熱により熱分解又は加水分解されて還元剤としてのアンモニアが生成される。生成されたアンモニアは、選択還元触媒43に供給され、これらアンモニアにより、排気中のNOxが選択的に還元される。
ユリア噴射装置45の噴射制御装置5は、エンジン2から排出されるNOx量や、触媒温度予測装置1により推定された触媒予測温度TCAT_PREなどに基づいて、ユリア噴射装置45による尿素水の噴射量を制御する。
運転パターン予測部10は、エンジンの回転数、車両の車速、およびアクセル開度に基づいて図示しない処理により算出されたドライバ要求トルクなど、車両の運転状態に関わるパラメータ(以下、これらパラメータを総称して「運転状態パラメータ」という)の現在の値に基づいて、エンジンのポート部の排気温度と直接的に相関のある内燃機関パラメータとしてのエンジンの発生トルク(以下、「エンジントルク」という)について、現在から予測時間T_PRE後までの値を推定する。
図3および図4は、エンジントルクの値を予測する手順を説明するためのタイムチャートである。なおこれら図3および図4に示す例では、現在の時刻をT0とし、時刻T−1,T−2,T−3を現在よりも過去の時刻とし、時刻T1,T2,T3,…,TN−1,TNを、将来の時刻とする。したがって、時刻T0以前の実線で示す値は実値であり、時刻T0以降の破線で示す値は運転パターン予測部による予測値である。
また、本実施形態では、図3および図4において白丸で示すように、現在から予測時間T_PRE後までの時間をN分割し、各時刻における値を推定する。すなわち、エンジントルクの現在値をTRQ_PRE_0とし、現在より後の時刻Tiにおけるエンジントルクの予測値をTRQ_PRE_iとする。
TRQ_PRE_i=TRQ_PRE_0 (i=1,…,N) (1)
S5では、現在から、エンジントルク値が上記トルク収束値TRQ_CNVに収束するまでの時間である収束時間T_CNVを推定し、S6に移る。この収束時間T_CNVは、例えば、運転状態パラメータの現在値に基づいて、図示しないマップを検索することにより算出される。
図5において、細実線は実際の触媒温度の実値を示し、太実線は本実施形態の触媒温度予測装置により推定された触媒温度TCAT_PREを示す。また、図5において破線は、比較例の触媒温度予測装置により推定された触媒温度を示す。この比較例は、本実施形態と異なり、エンジントルクの大小に関わらず上記式(1)に示すようにエンジントルク値の予測値TRQ_PRE_i(i=1,…,N)が現在値TRQ_PRE_0に等しいものとして触媒温度を推定した場合を示す。
図5において破線で示す比較例によれば、時刻t1からt2の間では、常にエンジントルク値の予測値TRQ_PRE_i(i=1,…,N)を現在値TRQ_PRE_0と等しいと仮定しているので、触媒温度は実際の温度よりも高く予測されてしまう。
これに対して太実線で示す本実施形態によれば、エンジントルク値が閾値TRQ_THを超えた場合には、その後エンジントルク値が減少に転ずることを見越して、エンジントルク値の予測値TRQ_PRE_i(i=1,…,N)を、現在値TRQ_PRE_0から減少するように推定する。この結果、比較例と比較してエンジンの負荷変動による予測誤差が抑制される。
(1)本実施形態によれば、現在から予測時間T_PRE後までのエンジントルクの予測値に基づいて触媒温度を推定することにより、現在から予測時間T_PRE後までの間に触媒が受けた熱量を考慮することができるので、高い精度で触媒温度を予測することができる。
また本実施形態では、エンジンが高負荷運転状態にあると判定された場合には、現在から予測時間T_PRE後へ向けて減少するように、現在から予測時間T_PRE後までのエンジントルク値を推定する。これにより、実際の運転に近くなるようにエンジントルク値を推定することができるので、触媒温度の予測精度を向上することができる。
例えば上記実施形態では、S2においてエンジンが高負荷運転状態であるか否かを判別するための閾値TRQ_THと、継続して運転できると考えられるトルク収束値TRQ_CNVとは、異なる値であるものとして説明したが、これに限らない。例えば、トルク収束値TRQ_CNVは、上記閾値TRQ_THと等しくしてもよい。
以下、本発明の第2実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施形態と共通する構成については説明を省略する。
(4)本実施形態によれば、現在から予測時間T_PRE後までのエンジントルクの予測値に基づいて触媒温度を推定することにより、現在から予測時間T_PRE後までの間に触媒が受けた熱量を考慮することができるので、高い精度で触媒の温度を予測することができる。
また本実施形態では、マップやモデルに基づく厳密な定式化が困難なエンジントルクの将来の値を、ニューラルネットワーク13_0,…,13_Nを用いて推定することにより、高い精度で触媒温度を予測することができる。
また本実施形態では、ニューラルネットワーク13_0,…,13_Nへの入力に、エンジンの負荷に相関のあるエンジン回転数、車速およびドライバ要求トルクなどのパラメータを含めた。これにより、現在のエンジンが高負荷運転状態にある場合にはその後エンジンの負荷が減少へ転じる可能性が高い、といった上述のような一般的な運転パターンを考慮してエンジントルクを予測することができるので、触媒温度の予測精度を向上することができる。
例えば、上記ニューラルネットワーク13_0,…,13_Nへの入力には、ミッションの位置、GPS信号、走行距離、および走行時間など、ドライバによる運転パターンと相関のあるパラメータを含めてもよい。
10,10A…運転パターン予測部(内燃機関パラメータ予測手段、高負荷判定手段)
12…熱伝導モデル演算部(温度予測手段)
13_0,…,13_N…ニューラルネットワーク
14…モデル修正器(ニューラルネットワーク学習手段)
2…エンジン(内燃機関)
43…選択還元触媒(触媒)
Claims (6)
- 内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度を予測する触媒温度予測装置であって、
前記内燃機関の排気温度と相関のある内燃機関パラメータの現在から所定の予測時間後までの値を推定する内燃機関パラメータ予測手段と、
前記推定された内燃機関パラメータの現在から前記予測時間後までの値に基づいて、現在から前記予測時間後における前記触媒の温度の値を推定する温度予測手段と、
前記内燃機関が高負荷運転状態にあるか否かを判定する高負荷判定手段と、を備え、
前記内燃機関パラメータ予測手段は、前記内燃機関が高負荷運転状態にあると判定された場合には、現在から前記予測時間後へ向けて減少するように内燃機関パラメータの値を推定することを特徴とする触媒温度予測装置。 - 前記内燃機関パラメータ予測手段は、
車両の運転状態パラメータの現在の値に基づいて前記内燃機関パラメータの現在の値と所定時間後の値とを推定し、
当該推定した内燃機関パラメータの現在の値と所定時間後の値とを所定の減少態様で補間することにより、前記内燃機関パラメータの現在から前記予測時間後の間における値を推定することを特徴とする請求項1に記載の触媒温度予測装置。 - 前記内燃機関パラメータ予測手段は、
車両の運転状態パラメータの現在の値に応じて、前記補間する際の減少態様を変化させることを特徴とする請求項2に記載の触媒温度予測装置。 - 内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度を予測する触媒温度予測装置であって、
前記内燃機関の排気温度に相関のある内燃機関パラメータの現在から所定の予測時間後までの値を推定する内燃機関パラメータ予測手段と、
前記推定された内燃機関パラメータの現在から前記予測時間後までの値に基づいて、現在から前記予測時間後における前記触媒の温度の値を推定する温度予測手段と、を備え、
前記内燃機関パラメータ予測手段は、所定の関数に従って出力する複数のニューロンを結合して構成されたニューラルネットワークに基づいて前記内燃機関のパラメータの現在から所定時間後までの値を推定し、
前記ニューラルネットワークへの入力には、前記内燃機関の負荷に相関のあるパラメータが含まれていることを特徴とする触媒温度予測装置。 - 前記ニューラルネットワークへの入力には、車両の運転時刻が含まれることを特徴とする請求項4に記載の触媒温度予測装置。
- 現在から前記予測時間前に前記内燃機関パラメータ予測手段により推定された前記内燃機関パラメータの前記予測時間後の値と、前記内燃機関パラメータの現在の値とが一致するように、前記内燃機関パラメータ予測手段のニューラルネットワークを修正するニューラルネットワーク学習手段を備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の触媒温度予測装置。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6477951B1 (ja) * | 2018-04-05 | 2019-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 車載電子制御ユニット |
CN111594335A (zh) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的催化剂预热处理监视装置、系统、方法、及控制装置、数据解析装置及接收装置 |
JP2020133512A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒温度推定装置、触媒温度推定システム、データ解析装置、および内燃機関の制御装置 |
CN112648093A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的状态推定装置、内燃机的状态推定系统、数据解析装置及内燃机的控制装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03156601A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Honda Motor Co Ltd | 車両制御方法 |
JPH08177599A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-09 | Mazda Motor Corp | 車両装備物の温度推定方法及び温度推定装置 |
JP2004124927A (ja) * | 2001-11-28 | 2004-04-22 | Umicore Ag & Co Kg | 自動車のエンジンを操作する方法およびデバイス |
JP2006177185A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Honda Motor Co Ltd | 車両の制御装置 |
JP2009156099A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Honda Motor Co Ltd | 制御装置 |
-
2010
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03156601A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Honda Motor Co Ltd | 車両制御方法 |
JPH08177599A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-09 | Mazda Motor Corp | 車両装備物の温度推定方法及び温度推定装置 |
JP2004124927A (ja) * | 2001-11-28 | 2004-04-22 | Umicore Ag & Co Kg | 自動車のエンジンを操作する方法およびデバイス |
JP2006177185A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Honda Motor Co Ltd | 車両の制御装置 |
JP2009156099A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Honda Motor Co Ltd | 制御装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6477951B1 (ja) * | 2018-04-05 | 2019-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 車載電子制御ユニット |
US10635976B2 (en) | 2018-04-05 | 2020-04-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Machine learning system for estimating a temperature of an exhaust purification catalyst |
CN111594335A (zh) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的催化剂预热处理监视装置、系统、方法、及控制装置、数据解析装置及接收装置 |
JP2020133513A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒暖機処理監視装置、内燃機関の触媒暖機処理監視システム、データ解析装置、および内燃機関の制御装置 |
JP2020133512A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒温度推定装置、触媒温度推定システム、データ解析装置、および内燃機関の制御装置 |
US11143083B2 (en) | 2019-02-20 | 2021-10-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst warm-up process monitoring device, system, and method for internal combustion engine, data analysis device, control device for internal combustion engine, and receiver |
CN112648093A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的状态推定装置、内燃机的状态推定系统、数据解析装置及内燃机的控制装置 |
US11168636B2 (en) | 2019-10-11 | 2021-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | State estimation device for internal combustion engine, state estimation system for internal combustion engine, data analysis device, and control device for internal combustion engine |
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