JP2018193881A - ピストン温度推定装置及びピストン温度推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係るピストン温度推定装置1の構成を示す図である。ピストン温度推定装置1は、車両Vに搭載される内燃機関であるエンジンEが備えるピストンの温度を推定するコンピュータである。車両Vは、例えば、バスやトラック等の大型の車両である。ピストン温度推定装置1は、車両Vに搭載されており、車両Vに設けられている各種センサからエンジンEの状態を示すエンジン状態情報を取得する。ピストン温度推定装置1は、当該エンジン状態情報に基づいて、ピストンの温度を推定する。
記憶部2は、例えば、ハードディスクやメモリである。記憶部2は、制御部3が推定したピストン温度を記憶する。
続いて、吸気温度選択部4、ピストン温度推定部5、及びピストン温度補正部6の詳細について説明する。まず、吸気温度選択部4の詳細を説明する。
図2は、本実施形態に係る吸気温度選択部4の構成の一例を示す図である。吸気温度選択部4は、選択部41と、取得部42とを備える。
続いて、ピストン温度推定部5の詳細について説明する。図4は、本実施形態に係るピストン温度推定部5の構成を示す図である。ピストン温度推定部5は、取得部51と、推定部52と、補正値算出部53と、補正部59とを備える。
まず、油圧補正計算部54の詳細を説明する。油圧補正計算部54は、推定部52によって推定された油圧と、取得部51が取得した油圧情報が示す油圧との差分と、推定部52によって推定された推定ピストン温度と、エンジン回転数とに基づいて、油圧の差分に伴う推定ピストン温度の補正値である第1補正値を算出する。また、油圧補正計算部54は、取得部51が取得した油圧情報が示す油圧と、油圧検出状態と、チェックバルブ開閉状態とに基づいて、第1補正値を出力するか否かを制御する。
乗算器54Cは、減算器54Aから出力される油圧の差分と、第1油圧補正係数と推定ピストン温度との乗算値とを乗算する。
除算器54Dは、乗算器54Cから出力される、油圧の差分と第1油圧補正係数と推定ピストン温度との乗算値をエンジン回転数で除算することによって、第1油圧補正値を算出する。
加算器54Fは、除算器54Dから出力される第1油圧補正値と、乗算器54Eから出力される第2油圧補正値とを加算する。これにより、第1補正値が算出される。
続いて、油温補正計算部55の詳細を説明する。油温補正計算部55は、推定部52によって推定された油温と、取得部51が取得した油温情報が示す油温との差分と、推定部52によって推定された推定ピストン温度とに基づいて、油温の差分に伴う推定ピストン温度の補正値である第2補正値を算出する。また、油温補正計算部55は、取得部51が取得した油温検出状態に基づいて、第2補正値を出力するか否かを制御する。
乗算器55Cは、減算器55Aから出力される油温の差分と、乗算器55Bから出力される第1油温上昇時補正係数と推定ピストン温度との乗算値とを乗算することによって、第1油温上昇時補正値を算出する。
加算器55Eは、乗算器55Cから出力される第1油温上昇時補正値と、乗算器55Dから出力される第2油温上昇時補正値とを加算することにより、油温上昇時補正値を算出する。
乗算器55Gは、減算器55Aから出力される油温の差分と、乗算器55Fから出力される第1油温低下時補正係数と推定ピストン温度との乗算値とを乗算することによって、第1油温低下時補正値を算出する。
加算器55Iは、乗算器55Gから出力される第1油温低下時補正値と、乗算器55Hから出力される第2油温低下時補正値とを加算することにより、油温低下時補正値を算出する。
続いて、吸気温度補正計算部56の詳細を説明する。吸気温度補正計算部56は、推定部52によって推定された吸気温度と、取得部51が取得した吸気温度情報が示す吸気温度との差分と、推定部52によって推定された推定ピストン温度とに基づいて、吸気温度の差分に伴う推定ピストン温度の補正値である第3補正値を算出する。また、吸気温度補正計算部56は、インタークーラー温度検出状態と、インテークマニホールド出口温度検出状態と、吸気出口温度検出状態とに基づいて、第3補正値を出力するか否かを制御する。
乗算器56Cは、減算器56Aから出力される吸気温度の差分と、乗算器56Bから出力される第1吸気温度補正係数と推定ピストン温度との乗算値とを乗算することによって、第1吸気温度補正値を算出する。
加算器56Eは、乗算器56Cから出力される第1吸気温度補正値と、乗算器56Dから出力される第2吸気温度補正値とを加算することにより、吸気温度補正値を算出する。
図8は、本実施形態に係る吸入空気量補正計算部57の構成を示す図である。図8に示すように、吸入空気量補正計算部57は、減算器57Aと、乗算器57Bと、乗算器57Cと、乗算器57Dと、加算器57Eと、乗算器57Fと、乗算器57Gと、乗算器57Hと、加算器57Iと、比較器57Jと、スイッチ57Kと、調整器57Lと、スイッチ57Mと、スイッチ57Nとを備える。
乗算器57Cは、減算器57Aから出力される吸入空気量の差分と、乗算器57Bから出力される第1吸入量上昇時補正係数と推定ピストン温度との乗算値とを乗算することによって、第1吸入量上昇時補正値を算出する。
加算器57Eは、乗算器57Cから出力される第1吸入量上昇時補正値と、乗算器57Dから出力される第2吸入量上昇時補正値とを加算することにより、吸入量上昇時補正値を算出する。
加算器57Iは、乗算器57Gから出力される第1吸入量低下時補正値と、乗算器57Hから出力される第2吸入量低下時補正値とを加算することにより、吸入量低下時補正値を算出する。
続いて、噴射時期補正計算部58の詳細を説明する。噴射時期補正計算部58は、推定部52によって推定された噴射時期と、取得部51が取得した噴射時期情報が示す噴射時期との差分と、推定部52によって推定された推定ピストン温度とに基づいて、噴射時期の差分に伴う推定ピストン温度の補正値である第5補正値を算出する。また、噴射時期補正計算部58は、燃料噴射量に基づいて、第5補正値を出力するか否かを制御する。
乗算器58Cは、減算器58Aから出力される噴射時期の差分と、乗算器58Bから出力される第1噴射時期補正係数と推定ピストン温度との乗算値とを乗算することによって、第1噴射時期補正値を算出する。
加算器58Eは、乗算器58Cから出力される第1噴射時期補正値と、乗算器58Dから出力される第2噴射時期補正値とを加算することにより、噴射時期補正値を算出する。
続いて、ピストン温度補正部6の詳細について説明する。ピストン温度補正部6は、エンジン状態情報に基づいて、ピストン温度推定部5が推定した第1補正ピストン温度を補正する。図10は、本実施形態に係るピストン温度補正部6の構成を示す図である。ピストン温度補正部6は、取得部61と、選択部62と、補正部63とを備える。
ここで、第4時定数は、第1補正ピストン温度が上昇しているため、第3時定数よりも値が小さい。
減算器63Bは、スイッチ62Fから出力される値、すなわち、第1補正ピストン温度又は油温から、1次遅れ演算器62Gから出力される1周期前の第1補正ピストン温度を減算し、第1補正ピストン温度の差分を算出する。
加算器63Dは、乗算器63Cから出力される値と、1次遅れ演算器62Gから出力される1周期前の第1補正ピストン温度とを加算し、第2補正ピストン温度を算出する。加算器63Dは、例えば、算出した第2補正ピストン温度を示す情報と、時間を示す情報とを関連付けてピストン温度の変化を示す温度変化情報として記憶部11に記憶させる。
以上説明したように、本実施形態に係るピストン温度推定装置1は、エンジンEが備えるピストンの温度を示すピストン温度を推定し、エンジンEの状態を示すエンジン状態情報を取得し、エンジン状態情報が示すエンジンEの状態と、推定されたピストン温度とに基づいて、推定されたピストン温度の補正値を算出し、当該補正値に基づいて、推定されたピストン温度を補正する。このようにすることで、ピストン温度推定装置1は、エンジンEの状態をピストン温度に反映させ、ピストン温度を精度良く推定することができる。また、ピストン温度推定装置1は、時定数を用いて第1補正ピストン温度を補正することにより、ピストンの実際の温度変化を反映したピストン温度とすることができる。
2・・・記憶部
3・・・制御部
4・・・吸気温度選択部
41・・・選択部
42・・・取得部
5・・・ピストン温度推定部
51・・・取得部
52・・・推定部
53・・・補正値算出部
54・・・油圧補正計算部
55・・・油温補正計算部
56・・・吸気温度補正計算部
57・・・吸入空気量補正計算部
58・・・噴射時期補正計算部
59・・・補正部
6・・・ピストン温度補正部
61・・・取得部
62・・・選択部
63・・・補正部
E・・・エンジン
V・・・車両
Claims (5)
- 内燃機関が備えるピストンの温度を示すピストン温度を推定する推定部と、
前記内燃機関が備える燃焼室への燃料の噴射量を示す噴射量情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した噴射量情報が示す前記噴射量が第1閾値を超える場合に前記ピストン温度を補正し、前記噴射量が前記第1閾値以下の場合に前記ピストン温度を補正しないように制御する補正部と、
を備えるピストン温度推定装置。 - 前記取得部は、前記内燃機関に供給する空気の吸入空気量を示す吸入空気量情報を取得し、
前記補正部は、前記噴射量が第1閾値を超える場合に、前記吸入空気量情報が示す吸入空気量に基づいて前記ピストン温度を補正する、
請求項1に記載のピストン温度推定装置。 - 前記取得部は、前記内燃機関に供給する燃料の噴射時期を示す噴射時期情報を取得し、
前記補正部は、前記噴射量が第1閾値を超える場合に、前記噴射時期情報が示す噴射時期に基づいて前記ピストン温度を補正する、
請求項1又は2に記載のピストン温度推定装置。 - 前記補正部は、前記噴射量が第1閾値を超えていない状態において、前記取得部が新たに取得した前記噴射量情報が示す噴射量が前記第1閾値よりも大きい第2閾値を超えた場合に前記ピストン温度を補正し、前記取得部が新たに取得した前記噴射量情報が示す噴射量が前記第2閾値以下の場合に前記ピストン温度を補正しないように制御する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のピストン温度推定装置。 - コンピュータが実行する、
内燃機関が備えるピストンの温度を示すピストン温度を推定するステップと、
前記内燃機関が備える燃焼室への燃料の噴射量を示す噴射量情報を取得するステップと、
前記取得するステップにおいて取得された噴射量情報が示す前記噴射量が第1閾値を超える場合に前記ピストン温度を補正し、前記噴射量が前記第1閾値以下の場合に前記ピストン温度を補正しないように制御するステップと、
を備えるピストン温度推定方法。
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