JP3670727B2 - 内燃機関の排気システムの温度に関する信号を形成する方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する、内燃機関の排気システムの温度に関する信号を形成する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許第４３３８３４２号明細書（本明細書の出願日前に公開されていない）に、排気ガスプローブまたは触媒コンバータの排気ガス温度に関するシュミレーション信号を形成する方法および装置が記載されている。公知の方法は、特性曲線を用いて定常状態の排気ガス温度を求めるためのものである。第１フィルタを用いて、定常状態の排気ガス温度を基にし、触媒コンバータより前のところの排気ガス温度の時間変化をシュミレーションする。その後さらに触媒コンバータの温度を第２フィルタを用いて求めることができる。
【０００３】
さらにドイツ連邦共和国特許第４４２４８１１号明細書（同様に、本明細書の出願日前に公開されていない）に、排気ガス温度の時間変化をシュミレーションする際に、定常状態の排気ガス温度を基にし、速い成分と遅い成分とに分割することが記載されている。２つの成分はさらに処理された後、再度重畳される。運転速度の関数である排気ガスの冷却を考慮するための補正係数を用いるために、さらに対策がとられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、内燃機関の排気システムの温度をできる限り正確に再生する信号を形成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題は、第１信号に補正信号を作用させ、前記補正信号は、内燃機関の効率に関する信号の関数であり、および／または内燃機関に吸入される空気の温度を表す信号の関数である本発明の方法、または内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する第１手段と、内燃機関の効率に関する信号の関数、および／または内燃機関に吸入される空気の温度を表す信号の関数として、補正信号を作るように設けられた第２手段と、前記第１信号に補正信号を作用させるように設けられた第３手段とを有する本発明の装置により達成される。
【０００６】
本発明による方法は、排気システムの温度に対する信号を形成する際に、従来技術でまだ言及されていない付加的な動作特性を考慮する点で従来技術と異なり、その結果全体として高い精度が得られる。さらに本発明による方法では、たとえば燃料調量による個々のシリンダに対する停止（中でもトラクションコントロールの際に生じることがある）等の時々にしか生じない動作状態も考慮することができる。本発明による方法により付加的な動作特性として、たとえば内燃機関の効率に関するデータ、空気／燃料混合ガスに関するデータ、内燃機関に吸入される空気の温度に関するデータ、停止されるシリンダ数に関するデータを考慮することができる。
【０００７】
本発明による方法には、内燃機関の様々に異なる動作状態の下で、内燃機関の排気システムの温度を表す信号を良好な精度で作ることができるという利点がある。内燃機関の排気システムの温度に関する信号を作るために、内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する。この第１信号に補正信号（内燃機関の効率に関する信号の関数、および／または内燃機関に吸入された空気の温度を表す信号の関数である）を作用させる。
【０００８】
さらに内燃機関に吸入される混合ガスの空燃比を表す信号、および／または内燃機関を通過する混合ガスの流速を表す信号の関数を、補正信号として用いることができる。
【０００９】
本発明の別の利点は、内燃機関の排気システムの温度に関する信号を作る際に、燃料調量により停止されたシリンダ数に関する信号を考慮することができることである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明が用いられる技術分野を示す。内燃機関１００に吸気管１０２を介して空気／燃料混合ガスが供給され、排気ガスは排気管１０４に放気される。吸気の流入方向から見て、エアーフローメータつまり空気流量計１０６（たとえば熱線式の薄膜形空気流量計（hot film air mass meter ））、温度センサ１０７、スロットルバルブ１０８（スロットルバルブ１０８の開放角を検出するセンサ１１０が設けられている）、および少なくとも１つの噴射ノズル１１２が吸気管１０２に取り付けられている。排気ガスの流出方向から見て、第１排気ガスプローブ１１４、触媒コンバータ１１６、および第２排気ガスプローブ１１８が排気管１０４に設けられている。速度センサ１２０および温度センサ１２１は、内燃機関１００に取り付けられている。さらに内燃機関１００には、たとえばシリンダ内で空気／燃料混合ガスに点火するための４本の点火プラグ１２２が設けられている。空気流量センサつまり空気流量計１０６の出力信号ｍＬ、温度センサ１０７の出力信号ＴＡｎ、スロットルバルブ１０８の開放角を検出するためのセンサ１１０の出力信号α、第１排気ガスプローブ１１４の出力信号λ１、第２排気ガスプローブ１１８の出力信号λ２、速度センサ１２０の出力信号ｎ、および温度センサ１２１の出力信号ＴＢＫＭが、それぞれの接続線を介して中央制御ユニット１２４に供給される。制御ユニット１２４は、センサ信号を評価し、別の接続線を介して１本または複数の噴射ノズル１１２と点火プラグ１２２とを動作させる。さらに制御ユニット１２４は、内燃機関１００の排気システムの温度に関する信号を形成するための本発明による方法を実行する。
【００１１】
図２に、本発明の構成をブロック図で示す。内燃機関１００に流れ込む混合ガスの流速を表す少なくとも１つの信号が、ブロック２００に供給される。この信号を、空気流量計つまりエアーフローセンサ１０６から出力された信号ｍＬにすることができる。信号ｍＬの代わりに、速度に対する信号ｎおよび内燃機関１００に加わる付加に対する他の信号ｔＬを、ブロック２００に供給することもできる。このことは、図２の信号ｍＬが供給される他のブロックについても言える。つまり信号ｎおよびｔＬを信号ｍＬの代わりに用いることができる。たとえばスロットルバルブ１０８の開放角αから公知の方法で、内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｔＬを求めることができる。信号ｍＬまたは信号ｎおよびｔＬから、ブロック２００は定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔを決定し、その信号を出力側に出力する。
【００１２】
ブロック２００の出力側は、論理素子２０２の第１入力側に接続されている。論理素子２０２の第２入力側は、補正ブロック２０４の出力側に接続されている。補正ブロック２０４は、入力側に供給される信号の関数として補正信号ｄＴＳｔａｔを出力し、前記補正信号ｄＴＳｔａｔは、論理素子２０２で定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔと加算される。補正ブロック２０４の入力側Ａには、内燃機関１００の効率を表す信号ηが供給される。たとえば特性曲線を用いて、その時の動作状態の下で最適な点火進角に対する実際の点火進角の偏差から、信号ηを求めることができる。補正ブロック２０４の入力側Ｂには、内燃機関１００に吸入された混合ガスの空燃費に対する信号λが供給される。排気ガスプローブ１１４および１１８でそれぞれ作られる信号λ１およびλ２の内の１つを、信号λとすることができる。補正ブロック２０４の入力側Ｃには、吸気管１０２の空気温度に対する信号ＴＡｎが供給され、前記信号ＴＡｎは温度センサ１０７により作られる。１つの入力側Ｄには、空気流量計に対する信号ｍＬが供給され、または速度および内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｎおよびｔＬが供給される。補正ブロック２０４の内部構成を図３に示し、関連する文脈で説明する。
【００１３】
信号ＴＳｔａｔを補正信号ｄＴＳｔａｔと加算することにより生じる信号ＴＳｔａｔ１が、論理素子２０２の出力側に出力される。論理素子２０２の出力側は、ブロック２０６の入力側Ｇに接続されている。ブロック２０６は、燃料調量により停止されたシリンダ数を信号ＴＳｔａｔ１に作用させ、その出力側に信号ＴＳｔａｔ２を出力する。停止されたシリンダ数は信号ＲＥＤによりブロック２０６に送信され、前記信号ＲＥＤはブロック２０６の入力側Ｆに供給される。信号ＲＥＤは、制御ユニット１２４内で作られ、１本の噴射ノズルまたは複数の噴射ノズル１１２を動作させる際には、いわばどのような場合でも信号ＲＥＤが既に作られているように考慮されるが、本発明による方法のために特別に作る必要はない。空気流速に対する信号ｍＬは、ブロック２０６の別の入力側Ｅに供給され、または速度および内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｎおよびｔＬが供給される。ブロック２０６の内部構成を図４に示し、その機能動作方法の詳細は関連する文脈で説明する。
【００１４】
ブロック２０６の出力側はブロック２０８の入力側に接続され、前記ブロック２０８内で信号ＴＳｔａｔ２は、速い成分と遅い成分とに分割される。最初に２つの成分は、それぞれさらに処理されて重畳され、信号ＴＡｂｇを形成する。信号ＴＡｂｇは、ブロック２０８の出力側に出力される。ブロック２０８内でさらに運転速度を作用させ、遅い成分の補正を実施することができる。このためにブロック２０８の別の入力側を介して、自動車の運転速度に対する信号ｖを供給することができ、たとえば前記信号はタコメータで生成することができる。別の入力側を介して空気流量計に対する信号ｍＬが、ブロック２０８に供給され、または速度および内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｎおよびｔＬが供給される。ブロック２０８の構成および機能動作方法は、ドイツ連邦共和国特許第４４２４８１１号明細書に記載されている。ブロック２０８の別の入力側は、ブロック２１０の出力側に接続されている。ブロック２１０内で、凝結した水があるか否か、および内燃機関１００の排気システム内にどれ位あるかが求められる。ブロック２１０の入力側には空気流量に対する信号ｍＬが入力されるか、速度に対する信号ｎおよび内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｔＬが入力される。ブロック２１０の構成および機能動作モードは、ドイツ連邦共和国特許第４３３８３４２号明細書に記載されている。
【００１５】
ブロック２０８の出力側は、論理素子２１２の第１入力側に接続されている。論理素子２１２の第２入力側は、補正ブロック２１４の出力側に接続されている。補正ブロック２１４は、信号ｄＴＡｂｇを出力し、前記信号ｄＴＡｂｇは、触媒コンバータ１１６内での排気ガスの発熱を伴う変換が排気ガス温度に与える影響を示すものである。補正ブロック２１４には３つの入力側Ｈ、Ｉ、Ｋがあり、それぞれに信号η、λ、ＲＥＤが入力される。補正ブロック２１４の構成および機能動作方法を図５に示し、関連する文脈で説明する。論理素子２１２で信号ＴＡｂｇおよびｄＴＡｂｇが重畳され、信号ＴＩｋａｔを形成し、この触媒コンバータ１１６の温度を表す信号ＴＩｋａｔは、一方で別の処理のために供され、他方でブロック２１６の入力側に供給される。ブロック２１６は、触媒コンバータ１１６の温度応答をシュミレートし、たとえばフィルタ（特にはローパスフィルタ）として構成することができる。ブロック２１６の別の入力側には、空気流量に対する信号ｍＬが供給さるか、速度に対する信号ｎおよび内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｔＬが供給される。ブロック２１６の第３入力側は、ブロック２１０の第２出力側に接続されており、つまりブロック２１６は第３入力側を介して、凝結した水が触媒コンバータ１１６にあるか否か関数の作用を受ける。ブロック２１６の出力側には、触媒コンバータ１１６の直後の温度を表す信号Ｔｋａｔが出力される。
【００１６】
図２に示すブロック図の機能動作を以下のように要約することができる。
【００１７】
補正ブロック２０４から出力された補正信号ｄＴＳｔａｔを、論理素子２０２で信号ＴＳｔａｔと重畳することにより、ブロック２００により出力される定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔが、一連の動作特性の関数の１つとして最初に補正され、信号ＴＳｔａｔ１が形成される。信号ＴＳｔａｔ１に、停止されたシリンダ数の関数を作用させることもでき（ブロック２０６）、この場合には信号ＴＳｔａｔ２から排気ガス温度に対する信号ＴＡｂｇがブロック２０８で、ダイナミック作用を考慮にいれて作られる。触媒コンバータ１１６の温度に対する信号ＴＩｋａｔは、信号ｄＴＡｂｇ（補正ブロック２１４で作られる）を用いて触媒コンバータ１１６から放出された熱を考慮し、論理素子２１２で信号ＴＩｋａｔを信号ＴＡｂｇと重畳することにより作られる。最終的に前記信号ＴＩｋａｔからブロック２１６で、温度に関して触媒コンバータ１１６のダイナミック応答をシュミレートし、触媒コンバータ１１６の直後の温度を表す信号Ｔｋａｔが作られる。排気システムの凝結した水が存在するところでは、凝結した水の露点を越えて温度は上昇しないという作用を、ブロック２１０で考慮する。状況に応じてブロック２０８またはブロック２１６でそれぞれ作られる信号ＴＡｂｇおよびＴｋａｔを、露点に対応する値に制限するように、ブロック２１０はブロック２０８およびブロック２１６を動作させる。
【００１８】
図３に、図２の補正ブロック２０４の内部構成のブロック図を示す。内燃機関１００の効率に対する信号ηは、補正ブロック２０４の入力側Αに供給される。入力側Αは、ブロック３００の入力側に接続され、前記ブロック３００は、信号ηから補正値Ｆηを求め出力する。
【００１９】
補正ブロック２０４の入力側Ｂには、混合ガスの空燃比に対する信号λが入力される。入力側Ｂは、ブロック３０２の入力側に接続され、前記ブロック３０２は、信号λから補正値Ｆλを求め出力する。
【００２０】
補正ブロック２０４の入力側Ｃには、内燃機関１００に吸入された空気の温度に対する信号ＴＡｎが入力される。入力側Ｃは、ブロック３０４の入力側に接続され、前記ブロック３０４は、信号ＴＡｎから補正値ＦＴＡｎを求め出力する。
【００２１】
空気流量に対する信号ｍＬは、補正ブロック２０４の入力側Ｄに入力される。補正ブロック２０４の入力側Ｄは、ブロック３０６の入力側に接続され、前記ブロック３０６は、信号ｍＬから補正値ＦｍＬを求め出力する。
【００２２】
ブロック３００から出力される補正値Ｆηは、排気ガス温度が内燃機関１００の効率に影響を与えることを考慮する。高い効率を得る場合、空気／燃料混合ガスの燃焼の際に放出されるエネルギは、低い効率の場合より多く運動エネルギに変換される。したがって高い効率の場合、低い効率の場合より少ない熱量が放出され、つまり低い効率の場合より排気ガス温度は低い。ブロック３００の出力側は、論理素子３０８の第１入力側に接続されている。論理素子３０８の第２入力側は、論理素子３１０の出力側に接続されている。論理素子３１０の第１入力側は、ブロック３０２の出力側に接続され、論理素子３１０の第２入力側は、ブロック３０４の出力側に接続されている。たとえば信号ＦλおよびＦＴΑｎは、論理素子３１０で重畳（加算）され、重畳結果は論理素子３１０の出力側に出力される。論理素子３１０の出力信号は、論理素子３０８で信号Ｆηから減算され、減算結果は論理素子３０８の出力側に出力される。論理素子３０８の出力側は、論理素子３１２の第１入力側に接続され、論理素子３１２の第２入力側は、ブロック３０６の出力側に接続されている。論理素子３０８から出力された信号と信号ＦｍＬとの重畳（乗算）は、論理素子３１２で行われる。この重畳結果（乗算結果）が補正信号ｄＴＳｔａｔであり、前記補正信号ｄＴＳｔａｔを用いて定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔが最終的に補正される(図２参照)。論理素子３１２の出力側は、補正ブロック２０４の出力側に接続されている。
【００２３】
総じて補正ブロック２０４内で、一連の動作特性信号（排気ガス温度に関する動作特性の影響を考慮する）から、これらの信号Ｆη、Ｆλ、ＦＴＡｎ、ＦｍＬが作られる。これらの信号は、ブロック３００、３０２、３０４、３０６で作られ、そのことはたとえば特性曲線を用いて実現される。各信号は、論理素子３０８、３１０、３１２を用いて図３に示すように重畳され、補正信号ｄＴＳｔａｔを形成し、前記補正信号ｄＴＳｔａｔは、補正ブロック２０４の出力側に出力される。
【００２４】
図４に、図２のブロック２０６の内部構成を表すブロック図を示す。ブロック２０６は、排気ガス温度に関して停止されたシリンダの影響を考慮する。空気流量に対する信号ｍＬが入力されるブロック２０６の入力側Ｅは、ブロック４００の入力側に接続されている。ブロック４００は信号ｍＬから、シリンダが停止されている状態での定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔＡを求める。換言すると、シリンダが停止されている場合の定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔＡが、内燃機関１００を通過する混合ガスの流速の関数として求められる。信号ＴＳｔａｔＡを求める際に、内燃機関１００の温度に加えて別のパラメータとしての信号ＴＢＫＭを用いることもできる。したがって特性曲線として、またはエンジン特性マップとして、あるいは数学上のアルゴリズムとしてブロック４００を実現することができる。
【００２５】
以下に説明するブロック２０６の機能ユニットは、信号ＴＳｔａｔＡまたは信号ＴＳｔａｔ１（ブロック２０６の入力側Ｇに入力される）を、停止されたシリンダ数の関数である重み付け係数で重み付けし、次に前記信号を重畳し信号ＴＳｔａｔ２を作る働きをし、いわば停止されたシリンダの温度と燃料が供給されるシリンダの温度とを混合した温度を求めるものである。
【００２６】
停止されたシリンダに対する信号ＲＥＤが入力されるブロック２０６の入力側Ｆは、ブロック４０２の入力側に接続されている。信号ＲＥＤからブロック４０２は、重み付け係数ＦＧを決定し、前記重み付け係数ＦＧは、信号ＴＳｔａｔ１との重畳の間に、信号ＴＳｔａｔＡの成分の大きさを設定する。重み付け係数ＦＧは、停止されたシリンダ数に依存する０から１までの値である。ブロック４０２の出力側は、論理素子４０４の第１入力側と、論理素子４０６の第１入力側とに接続されている。論理素子４０４では、その第２入力側はブロック４００の出力側に接続され、信号ＴＳｔａｔＡが重み付け係数ＦＧと乗算され、その論理演算結果は、論理素子４０４の出力側に出力される。論理素子４０６の第２入力側は、リードオンリーメモリ４０８の出力側に接続され、ここには値１が記憶されている。論理素子４０６で重み付け係数ＦＧは、値１から減算され、この演算結果は論理素子４０６の出力側に出力される。論理素子４０６の出力側は、論理素子４１０の第１入力側に接続され、前記論理素子４１０の第２入力側は、ブロック２０６入力側Ｇに接続されている。論理素子４１０では、信号ＴＳｔａｔ１が、差分（１−ＦＧ）と乗算され、この論理演算結果は、論理素子４１０の出力側に出力される。論理素子４１０の出力側は、論理素子４１２の第１入力側に接続され、前記論理素子４１２の第２入力側は、論理素子４０４出力側に接続されている。論理素子４１２では、重み付け係数ＦＧで重み付けられた信号ＴＳｔａｔＡと、差分（１−ＦＧ）で重み付けられた信号ＴＳｔａｔ１とが重畳され、この重畳結果は、信号ＴＳｔａｔ２として論理素子４１２の出力側に出力される。論理素子４１２の出力側は、ブロック２０６の出力側に接続されている。
【００２７】
図５に、図２の補正ブロック２１４の内部構成のブロック図を示す。補正ブロック２１４は、触媒コンバータ１１６内での排気ガスの発熱を伴う変換が、排気ガス温度に与える影響を考慮する。発熱を伴う変換は、信号η、λ、ＲＥＤにより補正ブロック２１４で考慮される一連の動作特性の関数である。内燃機関１００の効率に対する信号ηが入力されるブロック２１４の入力側Ｈは、ブロック５００の入力側に接続されている。ブロック５００は、信号ηから補正信号ＴＥηを求め出力側に出力する。空燃比に対する信号λが入力される補正ブロック２１４の入力側Ｉは、ブロック５０２の入力側に接続されている。ブロック５０２は、信号λから補正信号ＴＥλを求め出力側に出力する。停止されたシリンダに対する信号ＲＥＤが入力される補正ブロック２１４の入力側Ｋは、ブロック５０４の入力側に接続されている。ブロック５０４は、信号ＲＥＤから補正信号ＴＥＲＥＤを求め出力側に出力する。ブロック５００の出力側およびブロック５０２の出力側は、それぞれブロック５０６の１つの入力側に接続されている。ブロック５０６は、２つの補正信号ＴＥηおよびＴＥλの内の最小値を形成し、このようにして生じたその信号を出力側に出力する。ブロック５０６の出力側は、論理素子５０８の第１入力側に接続され、前記論理素子５０８の第２入力側は、ブロック５０４の出力側に接続されている。論理素子５０８は、ブロック５０６の出力信号と信号ＴＥＲＥＤとを重畳し、重畳結果を出力側に出力する。論理素子５０８の出力側は、ブロック５１０の入力側に接続されている。ブロック５１０はフィルタとして構成される。前記ブロック５１０は、論理素子５０８の出力信号をフィルタリングし、フィルタリイングした信号ｄＴＡｂｇを補正ブロック２１４の出力側に送出する。
【００２８】
補正ブロック２１４の機能動作方法を以下のように要約することができる。
【００２９】
ブロック５００、５０２は、入力信号η、λから補正信号ＴＥη、ＴＥλを作り、ブロック５０６は、それらの最小値を選択する。論理素子５０８で、ブロック５０４により信号ＲＥＤから求めた補正信号ＴＥＲＥＤとこの最小値を重畳（加算）する。最後にブロック５１０でフィルタリングすることにより、重畳結果から排気ガス温度に対する補正信号ｄＴＡｂｇが作られる。補正信号を作るブロック５００、５０２、５０４を、特性曲線を用いて実現することができ、またはこの代わりにそれぞれ適切なアルゴリズムを有する機能ブロックにすることができる。
【００３０】
図６に、本発明による方法のフローチャートを示す。定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔは、第１ステップ６００で作られる。このステップは、図２のブロック２００で実施される。ステップ６００の次にステップ６０２に移り、前記ステップ６０２では、補正信号ｄＴＳｔａｔは、信号η、λ、ＴＡｎ、ｍＬを用いて示された好適な実施例で説明した一連の動作特性から作られる。ステップ６０２は、図２のブロック２０４で実施される。ステップ６０２の次にステップ６０４に移り、前記ステップ６０４では、信号ＴＳｔａｔとｄＴＳｔａｔとが加算され信号ＴＳｔａｔ１が作られる。加算は、図２の論理素子２０２で実施される。ステップ６０６はステップ６０４の次に行われる。ステップ６０６では、図２のブロック２０６を用いて信号ＴＳｔａｔ１、ＲＥＤ、ｍＬから信号ＴＳｔａｔ２が形成される。次にステップ６０８に移り、前に求めた信号ＴＳｔａｔ２と、信号ｖおよびｍＬとから、排気ガス温度に対する信号ＴＡｂｇを求める。ステップ６０８は、図２のブロック２０８を用いて実施され、凝結した水があることを示す信号がブロック２１０（同様に図２に示される）により送信されるか否かが考慮されている。ステップ６０８の次にステップ６１０に移る。ステップ６１０では、信号η、λ、ＲＥＤにより示される動作特性の関数として、信号ｄＴＡｂｇが形成される。信号ｄＴＡｂｇは、図２のブロック２１４で作られる。ステップ６１０の次にステップ６１２に移り、前記ステップ６１２では、ステップ６１０で求められた信号ｄＴＡｂｇが、信号ＴＡｂｇに加算され信号ＴＩｋａｔが形成される。加算は、図２の論理素子２１２で実施される。ステップ６１２の次にステップ６１４に移り、前記ステップ６１４では、信号ＴＩｋａｔとｍＬとの関数として信号Ｔｋａｔが求められる。ステップ６１４は、図２のブロック２１６で実施される。ステップ６０８と同様に、凝結した水あることを示す信号がブロック２１０により送信されるか否かが、ステップ６１４でも考慮される。フローチャートを通しての処理はステップ６１４で終了する。
【００３１】
本発明による方法の範囲内で、既に説明した好適な実施例に加えて、別の一連の変形例が可能である。たとえばどのような精度で排気システムのどこの温度をシュミレートするかに応じて、図２に示したブロック図の１つのブロック、または複数のブロックであっても省略することができる。たとえば触媒コンバータ１１６より前のところの排気ガス温度に対して１つの信号ＴＡｂｇだけを作る場合、あるいは発熱を伴う変換が、触媒コンバータ１１６の温度（信号ＴＩｋａｔ）または触媒コンバータより後のところの温度（信号Ｔｋａｔ）に与える影響を無視することができる場合、補正ブロック２１４を省略することができる。シリンダの停止を無視することができる場合、または全くシリンダが停止されない場合、ブロック２０６も省略することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明により、内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する、内燃機関の排気システムの温度に関する信号を形成する方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いる技術分野を示す。
【図２】本発明の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したブロックの内の１つの内部構成を示す図である。
【図４】図２に示したブロックの内の１つの内部構成を示す図である。
【図５】図２に示したブロックの内の１つの内部構成を示す図である。
【図６】本発明による方法のフローチャートである。
【符号の説明】
２００ ブロック
２０２ 論理素子
２０４ 補正ブロック
η 内燃機関の効率に関する信号
λ 内燃機関に吸入された混合ガスの空燃比を表す信号
ＴＡｎ 内燃機関に吸入される空気の温度を表す信号
ｍＬ 内燃機関を通過する混合ガスの流速を表す信号
ＲＥＤ 燃料調量により停止されたシリンダ数に関する信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する、内燃機関の排気システムの温度に関する信号を形成する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許第４３３８３４２号明細書（本明細書の出願日前に公開されていない）に、排気ガスプローブまたは触媒コンバータの排気ガス温度に関するシュミレーション信号を形成する方法および装置が記載されている。公知の方法は、特性曲線を用いて定常状態の排気ガス温度を求めるためのものである。第１フィルタを用いて、定常状態の排気ガス温度を基にし、触媒コンバータより前のところの排気ガス温度の時間変化をシュミレーションする。その後さらに触媒コンバータの温度を第２フィルタを用いて求めることができる。
【０００３】
さらにドイツ連邦共和国特許第４４２４８１１号明細書（同様に、本明細書の出願日前に公開されていない）に、排気ガス温度の時間変化をシュミレーションする際に、定常状態の排気ガス温度を基にし、速い成分と遅い成分とに分割することが記載されている。２つの成分はさらに処理された後、再度重畳される。運転速度の関数である排気ガスの冷却を考慮するための補正係数を用いるために、さらに対策がとられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、内燃機関の排気システムの温度をできる限り正確に再生する信号を形成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題は、第１信号に補正信号を作用させ、前記補正信号は、内燃機関の効率に関する信号の関数であり、および／または内燃機関に吸入される空気の温度を表す信号の関数である本発明の方法、または内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する第１手段と、内燃機関の効率に関する信号の関数、および／または内燃機関に吸入される空気の温度を表す信号の関数として、補正信号を作るように設けられた第２手段と、前記第１信号に補正信号を作用させるように設けられた第３手段とを有する本発明の装置により達成される。
【０００６】
本発明による方法は、排気システムの温度に対する信号を形成する際に、従来技術でまだ言及されていない付加的な動作特性を考慮する点で従来技術と異なり、その結果全体として高い精度が得られる。さらに本発明による方法では、たとえば燃料調量による個々のシリンダに対する停止（中でもトラクションコントロールの際に生じることがある）等の時々にしか生じない動作状態も考慮することができる。本発明による方法により付加的な動作特性として、たとえば内燃機関の効率に関するデータ、空気／燃料混合ガスに関するデータ、内燃機関に吸入される空気の温度に関するデータ、停止されるシリンダ数に関するデータを考慮することができる。
【０００７】
本発明による方法には、内燃機関の様々に異なる動作状態の下で、内燃機関の排気システムの温度を表す信号を良好な精度で作ることができるという利点がある。内燃機関の排気システムの温度に関する信号を作るために、内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する。この第１信号に補正信号（内燃機関の効率に関する信号の関数、および／または内燃機関に吸入された空気の温度を表す信号の関数である）を作用させる。
【０００８】
さらに内燃機関に吸入される混合ガスの空燃比を表す信号、および／または内燃機関を通過する混合ガスの流速を表す信号の関数を、補正信号として用いることができる。
【０００９】
本発明の別の利点は、内燃機関の排気システムの温度に関する信号を作る際に、燃料調量により停止されたシリンダ数に関する信号を考慮することができることである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明が用いられる技術分野を示す。内燃機関１００に吸気管１０２を介して空気／燃料混合ガスが供給され、排気ガスは排気管１０４に放気される。吸気の流入方向から見て、エアーフローメータつまり空気流量計１０６（たとえば熱線式の薄膜形空気流量計（hot film air mass meter ））、温度センサ１０７、スロットルバルブ１０８（スロットルバルブ１０８の開放角を検出するセンサ１１０が設けられている）、および少なくとも１つの噴射ノズル１１２が吸気管１０２に取り付けられている。排気ガスの流出方向から見て、第１排気ガスプローブ１１４、触媒コンバータ１１６、および第２排気ガスプローブ１１８が排気管１０４に設けられている。速度センサ１２０および温度センサ１２１は、内燃機関１００に取り付けられている。さらに内燃機関１００には、たとえばシリンダ内で空気／燃料混合ガスに点火するための４本の点火プラグ１２２が設けられている。空気流量センサつまり空気流量計１０６の出力信号ｍＬ、温度センサ１０７の出力信号ＴＡｎ、スロットルバルブ１０８の開放角を検出するためのセンサ１１０の出力信号α、第１排気ガスプローブ１１４の出力信号λ１、第２排気ガスプローブ１１８の出力信号λ２、速度センサ１２０の出力信号ｎ、および温度センサ１２１の出力信号ＴＢＫＭが、それぞれの接続線を介して中央制御ユニット１２４に供給される。制御ユニット１２４は、センサ信号を評価し、別の接続線を介して１本または複数の噴射ノズル１１２と点火プラグ１２２とを動作させる。さらに制御ユニット１２４は、内燃機関１００の排気システムの温度に関する信号を形成するための本発明による方法を実行する。
【００１１】
図２に、本発明の構成をブロック図で示す。内燃機関１００に流れ込む混合ガスの流速を表す少なくとも１つの信号が、ブロック２００に供給される。この信号を、空気流量計つまりエアーフローセンサ１０６から出力された信号ｍＬにすることができる。信号ｍＬの代わりに、速度に対する信号ｎおよび内燃機関１００に加わる付加に対する他の信号ｔＬを、ブロック２００に供給することもできる。このことは、図２の信号ｍＬが供給される他のブロックについても言える。つまり信号ｎおよびｔＬを信号ｍＬの代わりに用いることができる。たとえばスロットルバルブ１０８の開放角αから公知の方法で、内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｔＬを求めることができる。信号ｍＬまたは信号ｎおよびｔＬから、ブロック２００は定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔを決定し、その信号を出力側に出力する。
【００１２】
ブロック２００の出力側は、論理素子２０２の第１入力側に接続されている。論理素子２０２の第２入力側は、補正ブロック２０４の出力側に接続されている。補正ブロック２０４は、入力側に供給される信号の関数として補正信号ｄＴＳｔａｔを出力し、前記補正信号ｄＴＳｔａｔは、論理素子２０２で定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔと加算される。補正ブロック２０４の入力側Ａには、内燃機関１００の効率を表す信号ηが供給される。たとえば特性曲線を用いて、その時の動作状態の下で最適な点火進角に対する実際の点火進角の偏差から、信号ηを求めることができる。補正ブロック２０４の入力側Ｂには、内燃機関１００に吸入された混合ガスの空燃費に対する信号λが供給される。排気ガスプローブ１１４および１１８でそれぞれ作られる信号λ１およびλ２の内の１つを、信号λとすることができる。補正ブロック２０４の入力側Ｃには、吸気管１０２の空気温度に対する信号ＴＡｎが供給され、前記信号ＴＡｎは温度センサ１０７により作られる。１つの入力側Ｄには、空気流量計に対する信号ｍＬが供給され、または速度および内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｎおよびｔＬが供給される。補正ブロック２０４の内部構成を図３に示し、関連する文脈で説明する。
【００１３】
信号ＴＳｔａｔを補正信号ｄＴＳｔａｔと加算することにより生じる信号ＴＳｔａｔ１が、論理素子２０２の出力側に出力される。論理素子２０２の出力側は、ブロック２０６の入力側Ｇに接続されている。ブロック２０６は、燃料調量により停止されたシリンダ数を信号ＴＳｔａｔ１に作用させ、その出力側に信号ＴＳｔａｔ２を出力する。停止されたシリンダ数は信号ＲＥＤによりブロック２０６に送信され、前記信号ＲＥＤはブロック２０６の入力側Ｆに供給される。信号ＲＥＤは、制御ユニット１２４内で作られ、１本の噴射ノズルまたは複数の噴射ノズル１１２を動作させる際には、いわばどのような場合でも信号ＲＥＤが既に作られているように考慮されるが、本発明による方法のために特別に作る必要はない。空気流速に対する信号ｍＬは、ブロック２０６の別の入力側Ｅに供給され、または速度および内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｎおよびｔＬが供給される。ブロック２０６の内部構成を図４に示し、その機能動作方法の詳細は関連する文脈で説明する。
【００１４】
ブロック２０６の出力側はブロック２０８の入力側に接続され、前記ブロック２０８内で信号ＴＳｔａｔ２は、速い成分と遅い成分とに分割される。最初に２つの成分は、それぞれさらに処理されて重畳され、信号ＴＡｂｇを形成する。信号ＴＡｂｇは、ブロック２０８の出力側に出力される。ブロック２０８内でさらに運転速度を作用させ、遅い成分の補正を実施することができる。このためにブロック２０８の別の入力側を介して、自動車の運転速度に対する信号ｖを供給することができ、たとえば前記信号はタコメータで生成することができる。別の入力側を介して空気流量計に対する信号ｍＬが、ブロック２０８に供給され、または速度および内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｎおよびｔＬが供給される。ブロック２０８の構成および機能動作方法は、ドイツ連邦共和国特許第４４２４８１１号明細書に記載されている。ブロック２０８の別の入力側は、ブロック２１０の出力側に接続されている。ブロック２１０内で、凝結した水があるか否か、および内燃機関１００の排気システム内にどれ位あるかが求められる。ブロック２１０の入力側には空気流量に対する信号ｍＬが入力されるか、速度に対する信号ｎおよび内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｔＬが入力される。ブロック２１０の構成および機能動作モードは、ドイツ連邦共和国特許第４３３８３４２号明細書に記載されている。
【００１５】
ブロック２０８の出力側は、論理素子２１２の第１入力側に接続されている。論理素子２１２の第２入力側は、補正ブロック２１４の出力側に接続されている。補正ブロック２１４は、信号ｄＴＡｂｇを出力し、前記信号ｄＴＡｂｇは、触媒コンバータ１１６内での排気ガスの発熱を伴う変換が排気ガス温度に与える影響を示すものである。補正ブロック２１４には３つの入力側Ｈ、Ｉ、Ｋがあり、それぞれに信号η、λ、ＲＥＤが入力される。補正ブロック２１４の構成および機能動作方法を図５に示し、関連する文脈で説明する。論理素子２１２で信号ＴＡｂｇおよびｄＴＡｂｇが重畳され、信号ＴＩｋａｔを形成し、この触媒コンバータ１１６の温度を表す信号ＴＩｋａｔは、一方で別の処理のために供され、他方でブロック２１６の入力側に供給される。ブロック２１６は、触媒コンバータ１１６の温度応答をシュミレートし、たとえばフィルタ（特にはローパスフィルタ）として構成することができる。ブロック２１６の別の入力側には、空気流量に対する信号ｍＬが供給さるか、速度に対する信号ｎおよび内燃機関１００に加わる負荷に対する信号ｔＬが供給される。ブロック２１６の第３入力側は、ブロック２１０の第２出力側に接続されており、つまりブロック２１６は第３入力側を介して、凝結した水が触媒コンバータ１１６にあるか否か関数の作用を受ける。ブロック２１６の出力側には、触媒コンバータ１１６の直後の温度を表す信号Ｔｋａｔが出力される。
【００１６】
図２に示すブロック図の機能動作を以下のように要約することができる。
【００１７】
補正ブロック２０４から出力された補正信号ｄＴＳｔａｔを、論理素子２０２で信号ＴＳｔａｔと重畳することにより、ブロック２００により出力される定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔが、一連の動作特性の関数の１つとして最初に補正され、信号ＴＳｔａｔ１が形成される。信号ＴＳｔａｔ１に、停止されたシリンダ数の関数を作用させることもでき（ブロック２０６）、この場合には信号ＴＳｔａｔ２から排気ガス温度に対する信号ＴＡｂｇがブロック２０８で、ダイナミック作用を考慮にいれて作られる。触媒コンバータ１１６の温度に対する信号ＴＩｋａｔは、信号ｄＴＡｂｇ（補正ブロック２１４で作られる）を用いて触媒コンバータ１１６から放出された熱を考慮し、論理素子２１２で信号ＴＩｋａｔを信号ＴＡｂｇと重畳することにより作られる。最終的に前記信号ＴＩｋａｔからブロック２１６で、温度に関して触媒コンバータ１１６のダイナミック応答をシュミレートし、触媒コンバータ１１６の直後の温度を表す信号Ｔｋａｔが作られる。排気システムの凝結した水が存在するところでは、凝結した水の露点を越えて温度は上昇しないという作用を、ブロック２１０で考慮する。状況に応じてブロック２０８またはブロック２１６でそれぞれ作られる信号ＴＡｂｇおよびＴｋａｔを、露点に対応する値に制限するように、ブロック２１０はブロック２０８およびブロック２１６を動作させる。
【００１８】
図３に、図２の補正ブロック２０４の内部構成のブロック図を示す。内燃機関１００の効率に対する信号ηは、補正ブロック２０４の入力側Αに供給される。入力側Αは、ブロック３００の入力側に接続され、前記ブロック３００は、信号ηから補正値Ｆηを求め出力する。
【００１９】
補正ブロック２０４の入力側Ｂには、混合ガスの空燃比に対する信号λが入力される。入力側Ｂは、ブロック３０２の入力側に接続され、前記ブロック３０２は、信号λから補正値Ｆλを求め出力する。
【００２０】
補正ブロック２０４の入力側Ｃには、内燃機関１００に吸入された空気の温度に対する信号ＴＡｎが入力される。入力側Ｃは、ブロック３０４の入力側に接続され、前記ブロック３０４は、信号ＴＡｎから補正値ＦＴＡｎを求め出力する。
【００２１】
空気流量に対する信号ｍＬは、補正ブロック２０４の入力側Ｄに入力される。補正ブロック２０４の入力側Ｄは、ブロック３０６の入力側に接続され、前記ブロック３０６は、信号ｍＬから補正値ＦｍＬを求め出力する。
【００２２】
ブロック３００から出力される補正値Ｆηは、排気ガス温度が内燃機関１００の効率に影響を与えることを考慮する。高い効率を得る場合、空気／燃料混合ガスの燃焼の際に放出されるエネルギは、低い効率の場合より多く運動エネルギに変換される。したがって高い効率の場合、低い効率の場合より少ない熱量が放出され、つまり低い効率の場合より排気ガス温度は低い。ブロック３００の出力側は、論理素子３０８の第１入力側に接続されている。論理素子３０８の第２入力側は、論理素子３１０の出力側に接続されている。論理素子３１０の第１入力側は、ブロック３０２の出力側に接続され、論理素子３１０の第２入力側は、ブロック３０４の出力側に接続されている。たとえば信号ＦλおよびＦＴΑｎは、論理素子３１０で重畳（加算）され、重畳結果は論理素子３１０の出力側に出力される。論理素子３１０の出力信号は、論理素子３０８で信号Ｆηから減算され、減算結果は論理素子３０８の出力側に出力される。論理素子３０８の出力側は、論理素子３１２の第１入力側に接続され、論理素子３１２の第２入力側は、ブロック３０６の出力側に接続されている。論理素子３０８から出力された信号と信号ＦｍＬとの重畳（乗算）は、論理素子３１２で行われる。この重畳結果（乗算結果）が補正信号ｄＴＳｔａｔであり、前記補正信号ｄＴＳｔａｔを用いて定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔが最終的に補正される(図２参照)。論理素子３１２の出力側は、補正ブロック２０４の出力側に接続されている。
【００２３】
総じて補正ブロック２０４内で、一連の動作特性信号（排気ガス温度に関する動作特性の影響を考慮する）から、これらの信号Ｆη、Ｆλ、ＦＴＡｎ、ＦｍＬが作られる。これらの信号は、ブロック３００、３０２、３０４、３０６で作られ、そのことはたとえば特性曲線を用いて実現される。各信号は、論理素子３０８、３１０、３１２を用いて図３に示すように重畳され、補正信号ｄＴＳｔａｔを形成し、前記補正信号ｄＴＳｔａｔは、補正ブロック２０４の出力側に出力される。
【００２４】
図４に、図２のブロック２０６の内部構成を表すブロック図を示す。ブロック２０６は、排気ガス温度に関して停止されたシリンダの影響を考慮する。空気流量に対する信号ｍＬが入力されるブロック２０６の入力側Ｅは、ブロック４００の入力側に接続されている。ブロック４００は信号ｍＬから、シリンダが停止されている状態での定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔＡを求める。換言すると、シリンダが停止されている場合の定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔＡが、内燃機関１００を通過する混合ガスの流速の関数として求められる。信号ＴＳｔａｔＡを求める際に、内燃機関１００の温度に加えて別のパラメータとしての信号ＴＢＫＭを用いることもできる。したがって特性曲線として、またはエンジン特性マップとして、あるいは数学上のアルゴリズムとしてブロック４００を実現することができる。
【００２５】
以下に説明するブロック２０６の機能ユニットは、信号ＴＳｔａｔＡまたは信号ＴＳｔａｔ１（ブロック２０６の入力側Ｇに入力される）を、停止されたシリンダ数の関数である重み付け係数で重み付けし、次に前記信号を重畳し信号ＴＳｔａｔ２を作る働きをし、いわば停止されたシリンダの温度と燃料が供給されるシリンダの温度とを混合した温度を求めるものである。
【００２６】
停止されたシリンダに対する信号ＲＥＤが入力されるブロック２０６の入力側Ｆは、ブロック４０２の入力側に接続されている。信号ＲＥＤからブロック４０２は、重み付け係数ＦＧを決定し、前記重み付け係数ＦＧは、信号ＴＳｔａｔ１との重畳の間に、信号ＴＳｔａｔＡの成分の大きさを設定する。重み付け係数ＦＧは、停止されたシリンダ数に依存する０から１までの値である。ブロック４０２の出力側は、論理素子４０４の第１入力側と、論理素子４０６の第１入力側とに接続されている。論理素子４０４では、その第２入力側はブロック４００の出力側に接続され、信号ＴＳｔａｔＡが重み付け係数ＦＧと乗算され、その論理演算結果は、論理素子４０４の出力側に出力される。論理素子４０６の第２入力側は、リードオンリーメモリ４０８の出力側に接続され、ここには値１が記憶されている。論理素子４０６で重み付け係数ＦＧは、値１から減算され、この演算結果は論理素子４０６の出力側に出力される。論理素子４０６の出力側は、論理素子４１０の第１入力側に接続され、前記論理素子４１０の第２入力側は、ブロック２０６入力側Ｇに接続されている。論理素子４１０では、信号ＴＳｔａｔ１が、差分（１−ＦＧ）と乗算され、この論理演算結果は、論理素子４１０の出力側に出力される。論理素子４１０の出力側は、論理素子４１２の第１入力側に接続され、前記論理素子４１２の第２入力側は、論理素子４０４出力側に接続されている。論理素子４１２では、重み付け係数ＦＧで重み付けられた信号ＴＳｔａｔＡと、差分（１−ＦＧ）で重み付けられた信号ＴＳｔａｔ１とが重畳され、この重畳結果は、信号ＴＳｔａｔ２として論理素子４１２の出力側に出力される。論理素子４１２の出力側は、ブロック２０６の出力側に接続されている。
【００２７】
図５に、図２の補正ブロック２１４の内部構成のブロック図を示す。補正ブロック２１４は、触媒コンバータ１１６内での排気ガスの発熱を伴う変換が、排気ガス温度に与える影響を考慮する。発熱を伴う変換は、信号η、λ、ＲＥＤにより補正ブロック２１４で考慮される一連の動作特性の関数である。内燃機関１００の効率に対する信号ηが入力されるブロック２１４の入力側Ｈは、ブロック５００の入力側に接続されている。ブロック５００は、信号ηから補正信号ＴＥηを求め出力側に出力する。空燃比に対する信号λが入力される補正ブロック２１４の入力側Ｉは、ブロック５０２の入力側に接続されている。ブロック５０２は、信号λから補正信号ＴＥλを求め出力側に出力する。停止されたシリンダに対する信号ＲＥＤが入力される補正ブロック２１４の入力側Ｋは、ブロック５０４の入力側に接続されている。ブロック５０４は、信号ＲＥＤから補正信号ＴＥＲＥＤを求め出力側に出力する。ブロック５００の出力側およびブロック５０２の出力側は、それぞれブロック５０６の１つの入力側に接続されている。ブロック５０６は、２つの補正信号ＴＥηおよびＴＥλの内の最小値を形成し、このようにして生じたその信号を出力側に出力する。ブロック５０６の出力側は、論理素子５０８の第１入力側に接続され、前記論理素子５０８の第２入力側は、ブロック５０４の出力側に接続されている。論理素子５０８は、ブロック５０６の出力信号と信号ＴＥＲＥＤとを重畳し、重畳結果を出力側に出力する。論理素子５０８の出力側は、ブロック５１０の入力側に接続されている。ブロック５１０はフィルタとして構成される。前記ブロック５１０は、論理素子５０８の出力信号をフィルタリングし、フィルタリイングした信号ｄＴＡｂｇを補正ブロック２１４の出力側に送出する。
【００２８】
補正ブロック２１４の機能動作方法を以下のように要約することができる。
【００２９】
ブロック５００、５０２は、入力信号η、λから補正信号ＴＥη、ＴＥλを作り、ブロック５０６は、それらの最小値を選択する。論理素子５０８で、ブロック５０４により信号ＲＥＤから求めた補正信号ＴＥＲＥＤとこの最小値を重畳（加算）する。最後にブロック５１０でフィルタリングすることにより、重畳結果から排気ガス温度に対する補正信号ｄＴＡｂｇが作られる。補正信号を作るブロック５００、５０２、５０４を、特性曲線を用いて実現することができ、またはこの代わりにそれぞれ適切なアルゴリズムを有する機能ブロックにすることができる。
【００３０】
図６に、本発明による方法のフローチャートを示す。定常状態の排気ガス温度に対する信号ＴＳｔａｔは、第１ステップ６００で作られる。このステップは、図２のブロック２００で実施される。ステップ６００の次にステップ６０２に移り、前記ステップ６０２では、補正信号ｄＴＳｔａｔは、信号η、λ、ＴＡｎ、ｍＬを用いて示された好適な実施例で説明した一連の動作特性から作られる。ステップ６０２は、図２のブロック２０４で実施される。ステップ６０２の次にステップ６０４に移り、前記ステップ６０４では、信号ＴＳｔａｔとｄＴＳｔａｔとが加算され信号ＴＳｔａｔ１が作られる。加算は、図２の論理素子２０２で実施される。ステップ６０６はステップ６０４の次に行われる。ステップ６０６では、図２のブロック２０６を用いて信号ＴＳｔａｔ１、ＲＥＤ、ｍＬから信号ＴＳｔａｔ２が形成される。次にステップ６０８に移り、前に求めた信号ＴＳｔａｔ２と、信号ｖおよびｍＬとから、排気ガス温度に対する信号ＴＡｂｇを求める。ステップ６０８は、図２のブロック２０８を用いて実施され、凝結した水があることを示す信号がブロック２１０（同様に図２に示される）により送信されるか否かが考慮されている。ステップ６０８の次にステップ６１０に移る。ステップ６１０では、信号η、λ、ＲＥＤにより示される動作特性の関数として、信号ｄＴＡｂｇが形成される。信号ｄＴＡｂｇは、図２のブロック２１４で作られる。ステップ６１０の次にステップ６１２に移り、前記ステップ６１２では、ステップ６１０で求められた信号ｄＴＡｂｇが、信号ＴＡｂｇに加算され信号ＴＩｋａｔが形成される。加算は、図２の論理素子２１２で実施される。ステップ６１２の次にステップ６１４に移り、前記ステップ６１４では、信号ＴＩｋａｔとｍＬとの関数として信号Ｔｋａｔが求められる。ステップ６１４は、図２のブロック２１６で実施される。ステップ６０８と同様に、凝結した水あることを示す信号がブロック２１０により送信されるか否かが、ステップ６１４でも考慮される。フローチャートを通しての処理はステップ６１４で終了する。
【００３１】
本発明による方法の範囲内で、既に説明した好適な実施例に加えて、別の一連の変形例が可能である。たとえばどのような精度で排気システムのどこの温度をシュミレートするかに応じて、図２に示したブロック図の１つのブロック、または複数のブロックであっても省略することができる。たとえば触媒コンバータ１１６より前のところの排気ガス温度に対して１つの信号ＴＡｂｇだけを作る場合、あるいは発熱を伴う変換が、触媒コンバータ１１６の温度（信号ＴＩｋａｔ）または触媒コンバータより後のところの温度（信号Ｔｋａｔ）に与える影響を無視することができる場合、補正ブロック２１４を省略することができる。シリンダの停止を無視することができる場合、または全くシリンダが停止されない場合、ブロック２０６も省略することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明により、内燃機関の少なくとも１つの動作特性を基にして第１信号を形成する、内燃機関の排気システムの温度に関する信号を形成する方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いる技術分野を示す。
【図２】本発明の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したブロックの内の１つの内部構成を示す図である。
【図４】図２に示したブロックの内の１つの内部構成を示す図である。
【図５】図２に示したブロックの内の１つの内部構成を示す図である。
【図６】本発明による方法のフローチャートである。
【符号の説明】
２００ ブロック
２０２ 論理素子
２０４ 補正ブロック
η 内燃機関の効率に関する信号
λ 内燃機関に吸入された混合ガスの空燃比を表す信号
ＴＡｎ 内燃機関に吸入される空気の温度を表す信号
ｍＬ 内燃機関を通過する混合ガスの流速を表す信号
ＲＥＤ 燃料調量により停止されたシリンダ数に関する信号
Claims (7)
- 内燃機関（１００）の排気管（１０４）内に配置された触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成する方法において、
まず、前記内燃機関（１００）を通過する混合ガスの流量を表す信号（ｍＬ）と前記内燃機関（１００）の効率を表す信号（η）とに依存して前記触媒コンバータ（１１６）より上流の排気ガス温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を形成し、
つづいて、前記触媒コンバータ（１１６）内の温度に関する信号（ＴＩＫａｔ）を形成するために、前記触媒コンバータ（１１６）より上流の温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を、前記内燃機関（１００）に供給される空気燃料混合気の空燃比を表す信号（λ）と前記内燃機関（１００）の停止されたシリンダ数を表す信号（ＲＥＤ）とから形成される別の信号（ｄＴａｂｇ）と結合し、
つぎに、前記触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成するために、前記触媒コンバータ（１１６）内の温度に関する信号（ＴＩＫａｔ）をフィルタ（２１６）に通すことを特徴とする、内燃機関（１００）の排気管（１０４）内に配置された触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成する方法。 - 前記触媒コンバータ（１１６）より上流の排気ガス温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を形成する際に、前記内燃機関（１００）によって吸い込まれた空気の温度を表す信号（ＴＡｎ）を考慮する、請求項１記載の方法。
- 前記触媒コンバータ（１１６）より上流の排気ガス温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を形成する際に、前記内燃機関（１００）に供給された空気燃料混合気の空燃比を表す信号（λ）を考慮する、請求項１記載の方法。
- 前記触媒コンバータ（１１６）より上流の排気ガス温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を形成する際に、前記内燃機関（１００）の停止されたシリンダ数を表す信号（ＲＥＤ）を考慮する、請求項１記載の方法。
- 前記フィルタ（２１６）において、前記内燃機関（１００）を通過する混合ガスの流量を表す信号（ｍＬ）を考慮する、請求項１記載の方法。
- 前記触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成する際に、速度（ｖ）を考慮する、請求項１記載の方法。
- 内燃機関（１００）の排気管（１０４）内に配置された触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成する装置において、
前記内燃機関（１００）を通過する混合ガスの流量を表す信号（ｍＬ）と前記内燃機関（１００）の効率を表す信号（η）とに依存して前記触媒コンバータ（１１６）より上流の排気ガス温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を形成する第１の手段と、
前記触媒コンバータ（１１６）内の温度に関する信号（ＴＩＫａｔ）を形成するために前記触媒コンバータ（１１６）より上流の温度に関する信号（Ｔａｂｇ）を別の信号（ｄＴａｂｇ）と結合する別の手段（２１２）と、
前記内燃機関（１００）に供給される空気燃料混合気の空燃比を表す信号（λ）と前記内燃機関（１００）の停止されたシリンダ数を表す信号（ＲＥＤ）とから前記別の信号（ｄＴａｂｇ）を形成するさらに別の手段（２１４）と、
前記触媒コンバータ（１１６）内の温度に関する信号（ＴＩＫａｔ）から前記触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成するフィルタ（２１６）とを有することを特徴とする、内燃機関（１００）の排気管（１０４）内に配置された触媒コンバータ（１１６）より下流の排気ガス温度に関する信号（ＴＫａｔ）を形成する装置。.
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