JP2017145720A - 過給エンジンの吸気温推定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸気を圧縮して燃焼室15に供給するコンプレッサ13を備える過給エンジン10に適用される吸気温推定装置20は、圧縮前の吸気温T0、圧縮前後の吸気圧P0,P1に基づき、コンプレッサ13による吸気の圧縮が断熱された状態で行われたとしたときの圧縮後の吸気温を断熱圧縮吸気温T1mとして演算する断熱圧縮吸気温演算部22と、断熱圧縮吸気温T1mに対して一次遅れの値を返す関数Fを用いて推定吸気温T1を演算する推定吸気温演算部23と、を備える。推定吸気温演算部23は、吸気圧P1の単位時間あたりの変化量が大きいときには、同変化量が小さいときよりも、断熱圧縮吸気温T1mに対する推定吸気温T1の追従性が高くなるように、上記関数Fの係数Kの値を同変化量に応じて可変設定する。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、本実施形態の吸気温推定装置20が適用される過給エンジン10の吸気通路11には、吸気通路11に取り込まれた吸気に含まれる塵などの不純物を濾過するエアクリーナ12が設けられている。吸気通路11におけるエアクリーナ12よりも下流側の部分には、コンプレッサ13が設けられている。コンプレッサ13は、過給エンジン10の排気の流勢によるタービンホイールの回転、或いは過給エンジン10の出力軸であるクランクシャフトの回転により駆動されて、吸気を圧縮して、吸気通路11の下流側に吐出する。さらに、吸気通路11におけるコンプレッサ13よりも下流側の部分には、スロットルバルブ14が設けられている。スロットルバルブ14は、吸気通路11の流路断面積を変化させて、同吸気通路11を流れる吸気の体積流量(以下、吸入空気流量と記載する)を調整する。こうした吸気通路11の下流端は、過給エンジン10の燃焼室15に接続されている。
(イ)圧縮後吸気圧P1の単位時間あたりの変化量(変化率ΔP1の絶対値)の減少に応じて係数Kの値が変化されていること。すなわち、断熱圧縮吸気温T1mに対する推定吸気温T1の追従性が高くなる側に、係数Kの値が変化している過程にあること。なお、本実施形態では、図2に示すように圧縮後吸気圧P1の単位時間あたりの変化量(変化率ΔP1の絶対値)の減少に対するマップ値Kmapの変化は、増加側への変化となっている。そして、このときのマップ値Kmapの増加に応じて係数Kの値も増加するようになっている。
(ハ)マップ値Kmapの値をそのまま係数Kの値に設定した場合に、前回の演算周期からの係数Kの値の変化量ΔKがガード値ΔKmaxを超える値となること。
上図1のような過給エンジン10では、吸気通路11に取り込んだ吸気をコンプレッサ13により圧縮して、燃焼室15に送り込むようにしている。このときのコンプレッサ13での圧縮により、吸気の温度は上昇する。したがって、燃焼室15に流入する吸気の温度は、コンプレッサ13での圧縮により上昇した後の温度、すなわち上述の圧縮後吸気温となる。
・上記実施形態では、圧縮後吸気圧P1の単位時間あたりの変化量(変化率ΔP1の絶対値)がα1未満のときには、係数Kの値をβに固定するとともに、同変化量がα1を超えて大きくなるに従って、係数Kの値をβから次第に小さくするようにしていた。すなわち、上記実施形態では、上記変化量が一定の大きさに達するまでは、同変化量に対して係数Kの値が変化しない不感帯を設定するようにしていた。そして、これにより、圧縮後吸気圧P1の変化過程での一時的な変動の影響が、推定吸気温T1の演算値に現れにくくなるようにしていた。こうした不感帯を設定せず、上記変化量のすべての区間において、同変化量に応じた係数Kの値の可変設定を行うようにしてもよい。
Claims (6)
- 吸気を圧縮して燃焼室に供給するコンプレッサを備える過給エンジンに適用されて、前記コンプレッサによる圧縮後の吸気の温度を推定する過給エンジンの吸気温推定装置において、
前記コンプレッサによる圧縮前の吸気の温度である圧縮前吸気温、同コンプレッサによる圧縮前の吸気の圧力である圧縮前吸気圧、及び同コンプレッサによる圧縮後の吸気の圧力である圧縮後吸気圧に基づき、前記コンプレッサによる吸気の圧縮が断熱された状態で行われたとしたときの同コンプレッサによる圧縮後の吸気温を断熱圧縮吸気温として演算する断熱圧縮吸気温演算部と、
前記断熱圧縮吸気温に対して一次遅れの値を返す関数を用いて、前記コンプレッサによる圧縮後の吸気温の推定値である推定吸気温を演算するとともに、前記圧縮後吸気圧の単位時間あたりの変化量が大きいときには、同変化量が小さいときよりも、前記断熱圧縮吸気温に対する前記推定吸気温の追従性が高くなるように、前記関数の係数の値を同変化量に応じて可変設定する推定吸気温演算部と、
を備えることを特徴とする過給エンジンの吸気温推定装置。 - 前記推定吸気温演算部は、前記圧縮後吸気圧の単位時間あたりの変化量の減少に応じて前記係数の値が変化するときに、同係数の単位時間あたりの変化量を規定のガード値以下に制限するガード処理を行って前記推定吸気温の演算を行う
請求項1に記載の過給エンジンの吸気温推定装置。 - 前記推定吸気温演算部は、前記圧縮後吸気圧の単位時間あたりの変化量が大きいときには、同変化量が小さいときよりも、前記ガード値を小さい値に設定して前記ガード処理を行う
請求項2に記載の過給エンジンの吸気温推定装置。 - 前記推定吸気温演算部は、前記ガード処理による前記係数の単位時間あたりの変化量の制限を、前記断熱圧縮吸気温の上昇中には行わず、同断熱圧縮吸気温の低下中にのみ行う
請求項2又は3に記載の過給エンジンの吸気温推定装置。 - 前記推定吸気温演算部は、前記圧縮後吸気圧の単位時間あたりの変化量が規定の値以上のときに、同変化量に応じた前記係数の可変設定を行う
請求項1〜4のいずれか1項に記載の過給エンジンの吸気温推定装置。 - 前記断熱圧縮吸気温演算部による前記断熱圧縮吸気温の演算値をT1m、前記推定吸気温の更新前の値をT1[old]、前記推定吸気温の更新後の値をT1[new]とし、Kを1以上の値を取る係数としたとき、
前記推定吸気温演算部は、下式に示される関係となるように前記推定吸気温の値を更新することで同推定吸気温の演算を行う
請求項1〜5のいずれか1項に記載の過給エンジンの吸気温推定装置。
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