JP7444101B2 - Cooling systems and cooling system control methods - Google Patents

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Description

この開示は、冷却システムおよび冷却システムの制御方法に関し、特に、内燃機関の冷却システムおよび冷却システムの制御方法に関する。 This disclosure relates to a cooling system and a method of controlling the cooling system, and particularly relates to a cooling system of an internal combustion engine and a method of controlling the cooling system.

従来、内燃機関の排気を浄化するために、内燃機関の排気通路に、燃料または尿素水などの添加剤を噴射する添加弁を設けることがあった。このような添加弁は、排気の熱により極めて高温となるため、添加弁の内部の構成部品が熱で劣化するおそれがある。そこで、冷却ポンプで冷却水を循環させることにより添加弁を冷却する冷却方法があった(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1の冷却方法では、添加弁の熱劣化の防止に加えて、エンジンの停止後のバッテリの蓄電量の低下を防止するために、エンジン停止後の添加弁の近傍の温度から冷却ポンプの駆動要求を判定している。さらに、冷却水の気化潜熱による冷却効果を利用して、冷却ポンプの駆動期間を短くしている。 Conventionally, in order to purify the exhaust gas of an internal combustion engine, an additive valve for injecting fuel or an additive such as urea water has been provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. Since such an addition valve reaches an extremely high temperature due to the heat of the exhaust gas, there is a risk that the internal components of the addition valve may deteriorate due to the heat. Therefore, there has been a cooling method in which the addition valve is cooled by circulating cooling water using a cooling pump (for example, see Patent Document 1). In the cooling method of Patent Document 1, in addition to preventing thermal deterioration of the addition valve, the temperature of the cooling pump is adjusted based on the temperature near the addition valve after the engine is stopped in order to prevent a decrease in the amount of stored electricity in the battery after the engine is stopped. Determining drive request. Furthermore, the cooling effect of the latent heat of vaporization of the cooling water is utilized to shorten the driving period of the cooling pump.

特開2018-9456号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-9456

特許文献1の冷却方法では、エンジンの停止後に添加弁を冷却するようにしているが、エンジンの運転中にも、添加弁が高温となる場合があるため、添加弁を冷却する目的で冷却ポンプの駆動が必要である。その際、エンジンルームへの搭載性およびコストを考慮すると、既存の冷却ポンプがあれば、それを利用することによって、1つの冷却ポンプで複数の冷却対象を冷却することが望ましい。 In the cooling method of Patent Document 1, the addition valve is cooled after the engine is stopped, but since the addition valve may reach a high temperature even while the engine is running, a cooling pump is used to cool the addition valve. drive is required. In this case, in consideration of ease of installation in the engine room and cost, it is desirable to use an existing cooling pump, if any, to cool a plurality of objects to be cooled with one cooling pump.

たとえば、エンジンの吸気経路の吸気の温度を制御する目的で設けられるインタークーラを水冷するための冷却ポンプを用いてインタークーラに加えて添加弁を冷却することが考えられる。この場合、インタークーラを通過する吸気の過冷却によりエンジンが失火したり排気性能が悪化したりすることがある。これを回避するために、添加弁を冷却するための要求による冷却ポンプの駆動期間を短くする必要がある。このため、添加弁に関連する温度を用いて冷却ポンプを駆動することが考えられる。しかし、添加弁に関連する温度を検出するためにセンサを新設する場合、そのセンサに関するエンジンルームへの搭載性およびコストに課題が生じる。 For example, it is conceivable to cool the addition valve in addition to the intercooler using a cooling pump for water-cooling an intercooler provided for the purpose of controlling the temperature of intake air in the intake path of the engine. In this case, the engine may misfire or the exhaust performance may deteriorate due to overcooling of the intake air passing through the intercooler. In order to avoid this, it is necessary to shorten the driving period of the cooling pump due to the demand for cooling the addition valve. For this reason, it is conceivable to drive the cooling pump using the temperature associated with the addition valve. However, when a new sensor is installed to detect the temperature related to the addition valve, problems arise regarding the ease of mounting the sensor in the engine room and the cost.

この開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関の排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定することが可能な冷却システムおよび冷却システムの制御方法を提供することである。 This disclosure was made in order to solve the above-mentioned problems, and the purpose is to circulate a coolant for cooling an addition valve that adds an additive to the exhaust gas for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a cooling system and a cooling system control method capable of estimating the temperature related to an addition valve without newly installing a sensor for detecting the temperature of the cooling liquid in a path for cooling.

この開示に係る内燃機関の冷却システムは、内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第1循環経路に加えて、添加弁に冷却液を循環させる第2循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、第2循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、ポンプを制御する制御装置とを備える。制御装置は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度を推定する。 The cooling system for an internal combustion engine according to this disclosure includes an addition valve that is installed in the exhaust path of the internal combustion engine and adds an additive to the exhaust gas for purifying the exhaust gas, and a first addition valve that circulates coolant to a cooling target different from the addition valve. In addition to the circulation path, a second circulation path that circulates the coolant to the addition valve includes a pump that circulates the coolant, and a plurality of pumps that each detect the values of a plurality of indexes that are different from the temperature of the coolant in the second circulation path. sensor and a control device that controls the pump. The controller estimates the associated temperature of the addition valve using the values of the plurality of indicators detected by the plurality of sensors.

複数の第1の指標は、複数の指標のうち添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標であり、複数の第2の指標は、複数の指標のうち添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標であるようにしてもよい。制御装置は、複数の第1の指標の値を用いて、排気が関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第1の量を特定し、複数の第2の指標の値を用いて、冷却液が関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第2の量を特定し、前回推定した関連温度に、第1の量から第2の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の関連温度を推定するようにしてもよい。 The plurality of first indicators are indicators related to exhaust gas, which is an element that gives heat to the addition valve, among the plurality of indicators, and the plurality of second indicators are indicators, which are elements that take heat away from the addition valve, among the plurality of indicators. The index may be related to a cooling liquid. The control device uses the values of the plurality of first indicators to determine a first amount, which is a degree to which the exhaust gas contributes to an increase in the related temperature, converted into a temperature at which the temperature of the coolant increases per unit time. , using the values of the plurality of second indicators, specifying a second amount in which the degree to which the coolant contributes to the reduction of the related temperature is converted into a temperature at which the temperature of the coolant decreases per unit time, and The current related temperature may be estimated by adding to the estimated related temperature a value obtained by subtracting the second amount from the first amount multiplied by the elapsed period from the previous time to the present.

複数のセンサは、内燃機関への吸入空気量を検出するエアフローメータと、内燃機関からの排気温度を検出する排気温度センサとを含むようにしてもよい。制御装置は、エアフローメータによって検出された吸入空気量と排気温度センサによって検出された排気温度とを用いて、第1の量を特定するようにしてもよい。 The plurality of sensors may include an air flow meter that detects the amount of air taken into the internal combustion engine, and an exhaust temperature sensor that detects the temperature of exhaust gas from the internal combustion engine. The control device may specify the first amount using the intake air amount detected by the air flow meter and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor.

複数のセンサは、第1循環経路の冷却液の温度を検出する液温センサと、冷却液の流量に関連する量を検出する関連量センサとを含むようにしてもよい。制御装置は、液温センサによって検出された温度と関連量センサによって検出された関連量とを用いて、第2の量を特定するようにしてもよい。 The plurality of sensors may include a liquid temperature sensor that detects the temperature of the coolant in the first circulation path, and a related amount sensor that detects an amount related to the flow rate of the coolant. The control device may specify the second amount using the temperature detected by the liquid temperature sensor and the related amount detected by the related amount sensor.

添加弁を収容するホルダをさらに備え、ホルダは、冷却液の流入口と流出口とを有し、関連温度は、流出口の冷却液の温度であるようにしてもよい。 The method may further include a holder accommodating the addition valve, the holder having a coolant inlet and an outlet, the associated temperature being the temperature of the coolant at the outlet.

この開示の他の局面によれば、内燃機関の冷却システムの制御方法における冷却システムは、内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第1循環経路に加えて、添加弁に冷却液を循環させる第2循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、第2循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、ポンプを制御する制御装置とを備える。制御方法は、制御装置が、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度を推定するステップと、推定した関連温度を用いてポンプを制御するステップとを含む。 According to another aspect of this disclosure, the cooling system in the method for controlling a cooling system of an internal combustion engine includes an additive valve that is provided in an exhaust path of the internal combustion engine and adds an additive to the exhaust gas for purifying the exhaust gas; In addition to the first circulation path that circulates the coolant to different objects to be cooled, a second circulation path that circulates the coolant to the addition valve includes a pump that circulates the coolant, and a temperature of the coolant in the second circulation path. It includes a plurality of sensors that respectively detect the values of a plurality of different indicators, and a control device that controls the pump. The control method includes the steps of a control device estimating a relevant temperature of the addition valve using values of a plurality of indicators detected by a plurality of sensors, and a step of controlling a pump using the estimated relevant temperature.

この開示によれば、内燃機関の排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定することが可能な冷却システムおよび冷却システムの制御方法を提供することができる。 According to this disclosure, the additive for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine is added to the exhaust gas without installing a new sensor to detect the temperature of the coolant in the path that circulates the coolant for cooling the addition valve that adds the additive to the exhaust gas. It is possible to provide a cooling system and a method of controlling a cooling system in which the relative temperature of a valve can be estimated.

この実施の形態に係る内燃機関システムの構成の概略を示す図である。1 is a diagram schematically showing the configuration of an internal combustion engine system according to this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁の周辺の構成の概略を示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration around the fuel addition valve of this embodiment. この実施の形態における電動ポンプ制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of electric pump control processing in this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の上昇量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between each parameter in a map for determining the amount of increase in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder of this embodiment. この実施の形態の電動ポンプの回転速度と吐出量との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the rotational speed and the discharge amount of the electric pump of this embodiment. この実施の形態のインタークーラの系統と燃料添加弁の系統との流量の分配を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining flow rate distribution between an intercooler system and a fuel addition valve system in this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between each parameter in a map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder of this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第1の図である。FIG. 3 is a first diagram for explaining the relationship between each parameter in a map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder of this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第2の図である。FIG. 7 is a second diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder of this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第3の図である。FIG. 7 is a third diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder of this embodiment. この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第4の図である。FIG. 7 is a fourth diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder of this embodiment. 第2実施形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of each parameter in the map for calculating|requiring the temperature of the coolant in a fuel addition valve holder of 2nd Embodiment. 第2実施形態の吸入空気量と燃料添加弁の周辺の排気の温度と燃料添加弁61の近傍の排気のエネルギとの関係を示す図である。7 is a diagram showing the relationship between the intake air amount, the temperature of the exhaust gas around the fuel addition valve, and the energy of the exhaust gas around the fuel addition valve 61 in the second embodiment. FIG. 第2実施形態の電動ポンプの回転速度と燃料添加弁ホルダ内への流入水量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotational speed of the electric pump of 2nd Embodiment, and the amount of water inflow into a fuel addition valve holder. 第3実施形態に係る内燃機関システムの構成の概略を示す図である。It is a figure showing an outline of composition of an internal combustion engine system concerning a 3rd embodiment. 第4実施形態に係る内燃機関システムの構成の概略を示す図である。It is a figure showing the outline of composition of an internal combustion engine system concerning a 4th embodiment.

以下、図面を参照しつつ、この開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返されない。 Embodiments of this disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts are given the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

[第1実施形態]
図1は、この実施の形態に係る内燃機関システム1の構成の概略を示す図である。図1を参照して、内燃機関システム1は、車両に搭載される。内燃機関システム1は、エンジン10と、過給機22と、第1酸化触媒(以下「DOC(Diesel Oxidation Catalyst)」という)41と、粒子状物質捕集フィルタ(以下「DPF(Diesel Particulate Filter)」という)42と、選択還元触媒(以下「SCR(Selective Catalytic Reduction)」という)43と、第2酸化触媒44と、制御装置(以下「ECU(Electronic Control Unit)」という)50と、冷却システム70とを備える。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an internal combustion engine system 1 according to this embodiment. Referring to FIG. 1, an internal combustion engine system 1 is mounted on a vehicle. The internal combustion engine system 1 includes an engine 10, a supercharger 22, a first oxidation catalyst (hereinafter referred to as "DOC (Diesel Oxidation Catalyst)") 41, and a particulate matter collection filter (hereinafter referred to as "DPF (Diesel Particulate Filter)"). ) 42, a selective reduction catalyst (hereinafter referred to as "SCR (Selective Catalytic Reduction)") 43, a second oxidation catalyst 44, a control device (hereinafter referred to as "ECU (Electronic Control Unit)") 50, and a cooling system. 70.

ECU50は、CPU(Central Processing Unit)51、ROM(Read-Only Memory)52、RAM(Random Access Memory)53、タイマ54、および、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)55などを備えた公知のものである。ECU50は、エンジン10等の車両の各部を制御する。CPU51は、ROM52に記憶された各種プログラムおよびマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。RAM53は、CPU51での演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶する。EEPROM55は、たとえば、車両のメインスイッチがオフとされているときに保存しておくデータ等を記憶する。 The ECU 50 is a known ECU including a CPU (Central Processing Unit) 51, a ROM (Read-Only Memory) 52, a RAM (Random Access Memory) 53, a timer 54, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 55, and the like. It is something. ECU 50 controls each part of the vehicle, such as engine 10. The CPU 51 executes various calculation processes based on various programs and maps stored in the ROM 52. The RAM 53 temporarily stores calculation results by the CPU 51, data input from each detection device, and the like. The EEPROM 55 stores, for example, data that is saved when the main switch of the vehicle is turned off.

過給機22は、排気流入口から排気流出口に流れる排気によって回転駆動されるタービン22Aと、吸気流入口からの吸気をタービン22Aからの駆動力により圧縮して吸気流出口から吐出するコンプレッサ22Bとを含む。 The supercharger 22 includes a turbine 22A that is rotationally driven by exhaust gas flowing from an exhaust inlet to an exhaust outlet, and a compressor 22B that compresses intake air from the intake inlet using the driving force from the turbine 22A and discharges it from the intake outlet. including.

エアクリーナ(不図示)は、吸気に含まれる塵埃などの異物を取除く。エアクリーナには、吸気管11Aの一方端が接続される。コンプレッサ22Bの吸気流入口には、吸気管11Aの他方端が接続される。 An air cleaner (not shown) removes foreign matter such as dust contained in the intake air. One end of the intake pipe 11A is connected to the air cleaner. The other end of the intake pipe 11A is connected to the intake inlet of the compressor 22B.

エアフローメータ21は、吸気管11Aの途中に設けられ、通過する吸気の流量を検出し、検出した流量を示す検出信号をECU50に出力する。 The air flow meter 21 is provided in the middle of the intake pipe 11A, detects the flow rate of intake air passing therethrough, and outputs a detection signal indicating the detected flow rate to the ECU 50.

コンプレッサ22Bの吸気流出口には、吸気管11Bの一方端が接続される。吸気マニホールド11Cの吸気流入口には、吸気管11Bの他方端が接続される。 One end of the intake pipe 11B is connected to the intake outlet of the compressor 22B. The other end of the intake pipe 11B is connected to the intake inlet of the intake manifold 11C.

インタークーラ71は、吸気管11Bの途中に設けられ、内部のクーラント流路を流れるクーラントによって、吸気管11Bの一部を構成する、インタークーラ71の内部の吸気流路を通過する吸気を冷却する。吸気温度センサ23Aは、吸気管11Bのインタークーラ71の上流側に設けられ、インタークーラ71に流入する前の吸気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。吸気温度センサ23Bは、吸気管11Bのインタークーラ71の下流側に設けられ、インタークーラ71で冷却された吸気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。 The intercooler 71 is provided in the middle of the intake pipe 11B, and cools the intake air passing through the intake flow path inside the intercooler 71, which forms part of the intake pipe 11B, by the coolant flowing through the internal coolant flow path. . Intake air temperature sensor 23A is provided upstream of intercooler 71 in intake pipe 11B, detects the temperature of intake air before it flows into intercooler 71, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to ECU 50. The intake air temperature sensor 23B is provided downstream of the intercooler 71 in the intake pipe 11B, detects the temperature of the intake air cooled by the intercooler 71, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to the ECU 50.

吸気マニホールド11Cは、吸気管11Bからの吸気を分流させて、エンジン10の各シリンダに導く。エンジン10は、ディーゼルエンジンであり、ECU50からの制御信号に応じて、燃料タンク(不図示)から供給された燃料を各シリンダに噴射するインジェクタ14A~14Dを含む。エンジン10は、吸気マニホールド11Cからの吸気を圧縮し、圧縮した吸気に燃料を噴射することによる燃焼により回転駆動力を発生し、燃焼による排気を各シリンダから排気マニホールド12Aに排出する。エンジン10からの排気は、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、粒子状物質(PM)、および、窒素酸化物(NOx)を含む。 The intake manifold 11C divides intake air from the intake pipe 11B and guides it to each cylinder of the engine 10. Engine 10 is a diesel engine, and includes injectors 14A to 14D that inject fuel supplied from a fuel tank (not shown) into each cylinder in response to a control signal from ECU 50. The engine 10 compresses intake air from the intake manifold 11C, injects fuel into the compressed intake air to generate rotational driving force, and discharges exhaust gas from the combustion from each cylinder to the exhaust manifold 12A. Exhaust from engine 10 includes carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), particulate matter (PM), and nitrogen oxides (NOx).

クランク角センサ27は、エンジン10に設けられ、エンジン10のクランクシャフトの回転角度を検出し、検出した回転角度を示す検出信号をECU50に出力する。カム角センサ28は、エンジン10に設けられ、エンジン10の所定気筒の圧縮上死点を検出し、検出したタイミングで検出信号をECU50に出力する。アクセル開度センサ25は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出した踏み込み量を示す検出信号をECU50に出力する。 The crank angle sensor 27 is provided in the engine 10, detects the rotation angle of the crankshaft of the engine 10, and outputs a detection signal indicating the detected rotation angle to the ECU 50. The cam angle sensor 28 is provided in the engine 10, detects the compression top dead center of a predetermined cylinder of the engine 10, and outputs a detection signal to the ECU 50 at the detected timing. The accelerator opening sensor 25 detects the amount of depression of the accelerator pedal by the driver, and outputs a detection signal indicating the detected amount of depression to the ECU 50.

ECU50は、クランク角センサ27からの検出信号で示されるクランクシャフトの回転角度からエンジン10の回転速度を算出し、算出したエンジン10の回転速度と、アクセル開度センサ25からの検出信号で示されるアクセルペダルの踏み込み量とを用いて要求負荷を算出し、要求負荷および吸気温度センサ23Bからの検出信号で示される吸気の温度を用いて燃料噴射量を算出する。ECU50は、クランク角センサ27からの検出信号で示されるクランクシャフトの回転角度とカム角センサ28からの検出信号で示される所定気筒の圧縮上死点のタイミングとを用いて、各気筒の燃料噴射のタイミングを算出し、算出したタイミングで、算出した燃料噴射量を噴射するよう、インジェクタ14A~14Dを制御する。 The ECU 50 calculates the rotational speed of the engine 10 from the rotational angle of the crankshaft indicated by the detection signal from the crank angle sensor 27, and the rotational speed is indicated by the calculated rotational speed of the engine 10 and the detection signal from the accelerator opening sensor 25. The required load is calculated using the amount of depression of the accelerator pedal, and the fuel injection amount is calculated using the required load and the intake air temperature indicated by the detection signal from the intake air temperature sensor 23B. The ECU 50 uses the rotation angle of the crankshaft indicated by the detection signal from the crank angle sensor 27 and the compression top dead center timing of a predetermined cylinder indicated by the detection signal from the cam angle sensor 28 to control the fuel injection for each cylinder. The timing is calculated, and the injectors 14A to 14D are controlled to inject the calculated fuel injection amount at the calculated timing.

排気マニホールド12Aは、エンジン10の各シリンダからの排気を合流させて排気管12Bに導く。排気マニホールド12Aの排気流出口には、排気管12Bの一方端が接続される。過給機22のタービン22Aの排気流入口には、排気管12Bの他方端が接続される。 The exhaust manifold 12A merges exhaust gas from each cylinder of the engine 10 and guides it to the exhaust pipe 12B. One end of an exhaust pipe 12B is connected to an exhaust outlet of the exhaust manifold 12A. The other end of the exhaust pipe 12B is connected to the exhaust inlet of the turbine 22A of the supercharger 22.

過給機22のタービン22Aの排気流出口には、排気管12Cの一方端が接続される。DOC41の排気流入口には、排気管12Cの他方端が接続される。DOC41は、排気に含まれる一酸化炭素(CO)および炭化水素(HC)を酸化することにより排気を浄化する。排気温度センサ36Aは、排気管12Cの途中に設けられ、DOC41に流入する前の排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。 One end of an exhaust pipe 12C is connected to an exhaust outlet of a turbine 22A of the supercharger 22. The other end of the exhaust pipe 12C is connected to the exhaust inlet of the DOC 41. DOC41 purifies exhaust gas by oxidizing carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas. The exhaust gas temperature sensor 36A is provided in the middle of the exhaust pipe 12C, detects the temperature of the exhaust gas before it flows into the DOC 41, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to the ECU 50.

燃料添加弁61は、過給機22のタービン22Aと排気温度センサ36Aとの間の排気管12Cに設けられ、燃料タンク(不図示)から供給される燃料を添加剤として排気に添加(噴射)する。 The fuel addition valve 61 is provided in the exhaust pipe 12C between the turbine 22A of the supercharger 22 and the exhaust temperature sensor 36A, and adds (injects) fuel supplied from a fuel tank (not shown) to the exhaust gas as an additive. do.

DOC41の排気が流出する側には、DPF42が設けられる。DPF42は、排気に含まれる粒子状物質(PM)を捕集する。排気温度センサ36Bは、DCO41とDPF42との間に設けられ、DOC41から流出した排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。差圧センサ35は、DPF42の上流側と下流側との差圧を検出し、検出した差圧を示す検出信号をECU50に出力する。 A DPF 42 is provided on the side of the DOC 41 from which exhaust gas flows out. The DPF 42 collects particulate matter (PM) contained in the exhaust gas. The exhaust gas temperature sensor 36B is provided between the DCO 41 and the DPF 42, detects the temperature of the exhaust gas flowing out from the DOC 41, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to the ECU 50. The differential pressure sensor 35 detects the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the DPF 42 and outputs a detection signal indicating the detected differential pressure to the ECU 50.

ECU50は、差圧センサ35からの検出信号で示される差圧を用いてDPF42に捕集されている粒子状物質(PM)の堆積量を推定する。ECU50は、堆積量が所定閾値を超えると、燃料を添加するよう燃料添加弁61を制御する。燃料が添加されると、DOC41で燃料が酸化反応し、その反応熱によりDPF42に流入する排気の温度が上昇する。ECU50は、排気温度センサ36Bからの検出信号で示される排気温度が粒子状物質(PM)を燃焼するのに適した温度となるように、燃料添加弁61による燃料の添加量を制御する。これにより、DPF42に堆積した粒子状物質(PM)が燃焼し除去されることで、DPF42の捕集機能が回復(再生)される。 The ECU 50 uses the differential pressure indicated by the detection signal from the differential pressure sensor 35 to estimate the amount of particulate matter (PM) collected in the DPF 42 . The ECU 50 controls the fuel addition valve 61 to add fuel when the amount of accumulation exceeds a predetermined threshold. When fuel is added, the fuel undergoes an oxidation reaction in the DOC 41, and the heat of the reaction increases the temperature of the exhaust gas flowing into the DPF 42. The ECU 50 controls the amount of fuel added by the fuel addition valve 61 so that the exhaust temperature indicated by the detection signal from the exhaust temperature sensor 36B becomes a temperature suitable for burning particulate matter (PM). As a result, the particulate matter (PM) deposited on the DPF 42 is burned and removed, and the collection function of the DPF 42 is restored (regenerated).

DPF42の排気流出口には、排気管12Dの一方端が接続される。SCR43の排気流入口には、排気管12Dの他方端が接続される。SCR43は、尿素水添加弁62によって添加された尿素水から排気の熱により生成されたアンモニアを用いて、排気に含まれる窒素酸化物(NOx)を還元浄化する。 One end of the exhaust pipe 12D is connected to the exhaust outlet of the DPF 42. The other end of the exhaust pipe 12D is connected to the exhaust inlet of the SCR 43. The SCR 43 uses ammonia generated from the heat of the exhaust gas from the urea water added by the urea water addition valve 62 to reduce and purify nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas.

排気温度センサ36CおよびNOxセンサ37Aは、DPF42とSCR43との間の排気管12Dに設けられる。排気温度センサ36Cは、DFP42から流出した排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。NOxセンサ37Aは、DPF42から流出した排気に含まれるNOxの濃度を検出し、検出した濃度を示す検出信号をECU50に出力する。 The exhaust gas temperature sensor 36C and the NOx sensor 37A are provided in the exhaust pipe 12D between the DPF 42 and the SCR 43. The exhaust gas temperature sensor 36C detects the temperature of the exhaust gas flowing out from the DFP 42, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to the ECU 50. The NOx sensor 37A detects the concentration of NOx contained in the exhaust gas flowing out from the DPF 42, and outputs a detection signal indicating the detected concentration to the ECU 50.

尿素水添加弁62は、NOxセンサ37AとSCR43との間の排気管12Dに設けられ、尿素水タンク(不図示)から供給される尿素水を添加剤として排気に添加(噴射)する。 The urea water addition valve 62 is provided in the exhaust pipe 12D between the NOx sensor 37A and the SCR 43, and adds (injects) urea water supplied from a urea water tank (not shown) to the exhaust gas as an additive.

SCR43の排気流出口には、排気管12Eの一方端が接続される。第2酸化触媒44の排気流入口には、排気管12Eの他方端が接続される。排気温度センサ36DおよびNOxセンサ37Bは、排気管12Eの途中に設けられる。排気温度センサ36Dは、SCR43から流出した排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。NOxセンサ37Bは、SCR43から流出した排気に含まれるNOxの濃度を検出し、検出した濃度を示す検出信号をECU50に出力する。 One end of the exhaust pipe 12E is connected to the exhaust outlet of the SCR 43. The other end of the exhaust pipe 12E is connected to the exhaust gas inlet of the second oxidation catalyst 44. The exhaust gas temperature sensor 36D and the NOx sensor 37B are provided in the middle of the exhaust pipe 12E. The exhaust temperature sensor 36D detects the temperature of the exhaust gas flowing out from the SCR 43, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to the ECU 50. The NOx sensor 37B detects the concentration of NOx contained in the exhaust gas flowing out from the SCR 43, and outputs a detection signal indicating the detected concentration to the ECU 50.

ECU50は、NOxセンサ37A,37Bからの検出信号で示されるNOxの濃度および排気温度センサ36Dからの検出信号で示される排気の温度を用いて、SCR43によるNOxの浄化度合を算出し、算出した浄化度合に応じて尿素水を添加するよう尿素水添加弁62を制御する。これにより、SCR43により排気に含まれるNOxが還元浄化される。 The ECU 50 calculates the degree of NOx purification by the SCR 43 using the concentration of NOx indicated by the detection signals from the NOx sensors 37A and 37B and the temperature of the exhaust gas indicated by the detection signal from the exhaust temperature sensor 36D. The urea water addition valve 62 is controlled to add urea water according to the degree. As a result, NOx contained in the exhaust gas is reduced and purified by the SCR 43.

第2酸化触媒44は、SCR43で用いられずに余剰となったアンモニアを酸化して除去する。第2酸化触媒44の排気流出口から流出した排気は、マフラー(不図示)などを通過して大気に排出される。 The second oxidation catalyst 44 oxidizes and removes surplus ammonia that is not used in the SCR 43. The exhaust gas flowing out from the exhaust outlet of the second oxidation catalyst 44 passes through a muffler (not shown) and is discharged into the atmosphere.

この実施の形態の冷却システム70は、既存のインタークーラ71のクーラントの循環系統(以下「既存系統」という)に、燃料添加弁61のクーラントの循環系統(以下「付加系統」という)が付加されることで構成されている。冷却システム70は、前述のインタークーラ71と、インタークーラ用ラジエータ72と、電動ポンプ73と、前述の燃料添加弁61と、燃料添加弁ホルダ74と、クーラント循環通路75とを含む。ECU50は、冷却システム70の電動ポンプ73を制御することにより、冷却システム70の一部を構成する。 The cooling system 70 of this embodiment has a coolant circulation system for the fuel addition valve 61 (hereinafter referred to as the "additional system") added to the existing coolant circulation system for the intercooler 71 (hereinafter referred to as the "existing system"). It consists of: The cooling system 70 includes the above-mentioned intercooler 71, an intercooler radiator 72, an electric pump 73, the above-mentioned fuel addition valve 61, a fuel addition valve holder 74, and a coolant circulation passage 75. The ECU 50 constitutes a part of the cooling system 70 by controlling the electric pump 73 of the cooling system 70.

クーラント循環通路75は、ラジエータ出口配管75AAと、ポンプ出口配管75BAと、インタークーラ行き配管75BBと、燃料添加弁行き配管75BCと、インタークーラ戻り配管75CAと、燃料添加弁戻り配管75CBとを含む。 Coolant circulation passage 75 includes a radiator outlet pipe 75AA, a pump outlet pipe 75BA, an intercooler-bound pipe 75BB, a fuel addition valve-bound pipe 75BC, an intercooler return pipe 75CA, and a fuel addition valve return pipe 75CB.

電動ポンプ73は、ECU50からの制御信号に応じて駆動するモータを有し、モータによる駆動力によってクーラント循環通路75を循環するクーラントを圧送する。電動ポンプ73は、モータの回転速度センサ73Aを含む。回転速度センサ73Aは、モータの回転速度を検出し、検出した回転速度を示す検出信号をECU50に出力する。クーラントは、ラジエータ出口配管75AAから電動ポンプ73に流入する。電動ポンプ73から圧送されたクーラントは、ポンプ出口配管75BAを流れた後、インタークーラ行き配管75BBと燃料添加弁行き配管75BCとに分流される。 The electric pump 73 has a motor that is driven in response to a control signal from the ECU 50, and pumps the coolant circulating through the coolant circulation passage 75 by the driving force of the motor. Electric pump 73 includes a motor rotation speed sensor 73A. The rotational speed sensor 73A detects the rotational speed of the motor and outputs a detection signal indicating the detected rotational speed to the ECU 50. Coolant flows into the electric pump 73 from the radiator outlet pipe 75AA. The coolant pumped from the electric pump 73 flows through the pump outlet pipe 75BA, and then is divided into the intercooler-bound pipe 75BB and the fuel addition valve-bound pipe 75BC.

インタークーラ行き配管75BBに分流されたクーラントは、インタークーラ71に流入する。インタークーラ71については、前述したので重複する説明は繰り返さない。インタークーラ71の内部のクーラント流路を流れるクーラントは、吸気管11Bに接続された吸気流路を通過する吸気と熱交換することで加熱される。クーラント温度センサ71Aは、インタークーラ71のクーラント流路の上流側に設けられ、インタークーラ71の入口側のクーラントの温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。クーラント温度センサ71Bは、インタークーラ71のクーラント流路の下流側に設けられ、インタークーラ71の出口側のクーラントの温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をECU50に出力する。インタークーラ71から流出したクーラントは、インタークーラ戻り配管75CAを流れた後、インタークーラ用ラジエータ72に流入する。 The coolant diverted to the intercooler-bound pipe 75BB flows into the intercooler 71. The intercooler 71 has been described above, so a redundant explanation will not be repeated. The coolant flowing through the coolant flow path inside the intercooler 71 is heated by exchanging heat with the intake air passing through the intake flow path connected to the intake pipe 11B. Coolant temperature sensor 71A is provided on the upstream side of the coolant flow path of intercooler 71, detects the temperature of the coolant on the inlet side of intercooler 71, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to ECU 50. Coolant temperature sensor 71B is provided on the downstream side of the coolant flow path of intercooler 71, detects the temperature of the coolant on the outlet side of intercooler 71, and outputs a detection signal indicating the detected temperature to ECU 50. The coolant flowing out from the intercooler 71 flows into the intercooler radiator 72 after flowing through the intercooler return pipe 75CA.

燃料添加弁行き配管75BCに分流されたクーラントは、燃料添加弁ホルダ74に流入する。 The coolant branched into the fuel addition valve-bound pipe 75BC flows into the fuel addition valve holder 74.

図2は、この実施の形態の燃料添加弁61の周辺の構成の概略を示す図である。図2を参照して、燃料添加弁ホルダ74は、燃料添加弁61を包み込む筐体74Cを含む。筐体74Cには、クーラント流入口74Aと、クーラント流出口74Bとが設けられる。筐体74Cと燃料添加弁61との間の空間は、燃料添加弁行き配管75BCからクーラント流入口74Aを通って流入するクーラントで満たされる。空間に満たされたクーラントは、クーラント流出口74Bから流出する。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration around the fuel addition valve 61 of this embodiment. Referring to FIG. 2, fuel addition valve holder 74 includes a housing 74C that encloses fuel addition valve 61. As shown in FIG. The housing 74C is provided with a coolant inlet 74A and a coolant outlet 74B. The space between the housing 74C and the fuel addition valve 61 is filled with coolant flowing from the fuel addition valve-bound pipe 75BC through the coolant inlet 74A. The coolant filling the space flows out from the coolant outlet 74B.

燃料添加弁61は、高温の排気ガスが流れる排気管12Cに設けられているため、排気管12Cを流れる排気および排気管12Cにより加熱される。燃料添加弁61の内部には、燃料を噴射するためのソレノイドの姿勢保持を目的とした樹脂材がある。この樹脂材が熱により劣化し溶損することにより、ソレノイドのコイル部の周りに空間が生じる。このため、コイルが空気断熱状態となるため、コイルの自己発熱により、コイルが焼き切れる。燃料添加弁61は、燃料添加弁ホルダ74に満たされるクーラントによって冷却される。これにより、燃料添加弁61のコイルが焼き切れることを防止できる。 Since the fuel addition valve 61 is provided in the exhaust pipe 12C through which high-temperature exhaust gas flows, it is heated by the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 12C and the exhaust pipe 12C. Inside the fuel addition valve 61, there is a resin material for the purpose of maintaining the posture of a solenoid for injecting fuel. When this resin material deteriorates and melts due to heat, a space is created around the coil portion of the solenoid. For this reason, the coil is in an air-insulated state, and the coil burns out due to self-heating of the coil. The fuel addition valve 61 is cooled by coolant filled in the fuel addition valve holder 74. This can prevent the coil of the fuel addition valve 61 from burning out.

燃料添加弁ホルダ74のクーラント流出口74Bから流出したクーラントは、燃料添加弁戻り配管75CBを流れた後、インタークーラ戻り配管75CAに合流し、インタークーラ用ラジエータ72に流入する。 The coolant flowing out from the coolant outlet 74B of the fuel addition valve holder 74 flows through the fuel addition valve return pipe 75CB, joins the intercooler return pipe 75CA, and flows into the intercooler radiator 72.

インタークーラ用ラジエータ72は、エンジン10の内部を循環して冷却するエンジン用クーラントを冷却するエンジン用ラジエータ15とは別に設けられる。インタークーラ用ラジエータ72は、インタークーラ用ラジエータ72の外面に接して流れる外気と、インタークーラ用ラジエータ72の内部を流れるクーラントとの熱交換により、クーラントを冷却する。インタークーラ用ラジエータ72から流出したクーラントは、ラジエータ出口配管75AAを流れた後、電動ポンプ73に戻る。 The intercooler radiator 72 is provided separately from the engine radiator 15 that cools the engine coolant that circulates inside the engine 10 to cool it. The intercooler radiator 72 cools the coolant by heat exchange between the outside air flowing in contact with the outer surface of the intercooler radiator 72 and the coolant flowing inside the intercooler radiator 72 . The coolant flowing out from the intercooler radiator 72 returns to the electric pump 73 after flowing through the radiator outlet pipe 75AA.

以上で説明したように、クーラントは、既存系統においては、ラジエータ出口配管75AA、電動ポンプ73、ポンプ出口配管75BA、インタークーラ行き配管75BB、インタークーラ71、インタークーラ戻り配管75CA、インタークーラ用ラジエータ72の順に循環する。付加系統においては、クーラントは、既存系統のポンプ出口配管75BAで分岐して、燃料添加弁行き配管75BC、燃料添加弁ホルダ74(燃料添加弁61)、燃料添加弁戻り配管75CBの順に循環し、インタークーラ戻り配管75CAに合流する。付加系統は、既存系統の、インタークーラ行き配管75BB、インタークーラ71、および、インタークーラ戻り配管75CAの部分と並列である。 As explained above, in the existing system, the coolant is supplied to the radiator outlet pipe 75AA, the electric pump 73, the pump outlet pipe 75BA, the intercooler going pipe 75BB, the intercooler 71, the intercooler return pipe 75CA, and the intercooler radiator 72. cycle in this order. In the additional system, the coolant branches off at the pump outlet piping 75BA of the existing system and circulates in the order of the fuel addition valve-bound piping 75BC, the fuel addition valve holder 74 (fuel addition valve 61), and the fuel addition valve return piping 75CB, It joins the intercooler return pipe 75CA. The additional system is parallel to the intercooler-bound piping 75BB, intercooler 71, and intercooler return piping 75CA of the existing system.

上述した冷却システム70においては、エンジン10の吸気経路の吸気の温度を制御する目的で設けられるインタークーラ71を水冷するための電動ポンプ73を用いて、インタークーラ71に加えて燃料添加弁61が冷却される。この場合、インタークーラ71を通過する吸気の過冷却により、エンジン10が失火したり排気性能が悪化したりすることがある。これを回避するために、燃料添加弁61を冷却するための要求による電動ポンプ73の駆動期間を短くする必要がある。このため、燃料添加弁61に関連する温度を用いて電動ポンプ73を駆動することが考えられる。しかし、燃料添加弁61に関連する温度を検出するために温度センサを新設する場合、その温度センサに関するエンジンルームへの搭載性およびコストに課題が生じる。 In the cooling system 70 described above, an electric pump 73 is used to cool the intercooler 71, which is provided for the purpose of controlling the temperature of intake air in the intake path of the engine 10, and the fuel addition valve 61 is installed in addition to the intercooler 71. cooled down. In this case, the engine 10 may misfire or the exhaust performance may deteriorate due to supercooling of the intake air passing through the intercooler 71. In order to avoid this, it is necessary to shorten the driving period of the electric pump 73 due to the request for cooling the fuel addition valve 61. For this reason, it is conceivable to drive the electric pump 73 using the temperature related to the fuel addition valve 61. However, when a new temperature sensor is installed to detect the temperature related to the fuel addition valve 61, problems arise in terms of mountability and cost in the engine room regarding the temperature sensor.

そこで、冷却システム70は、エンジン10の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤である燃料を排気に添加する燃料添加弁61と、燃料添加弁61と異なる冷却対象であるインタークーラ71にクーラントを循環させる既存系統に加えて、燃料添加弁61にクーラントを循環させる付加系統に、クーラントを循環させる電動ポンプ73と、電動ポンプ73を制御するECU50とに加えて、付加系統のクーラントの温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサ(たとえば、エアフローメータ21,排気温度センサ36A,クーラント温度センサ71A,回転速度センサ73A)を備え、ECU50は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて燃料添加弁61の関連温度を推定する。 Therefore, the cooling system 70 includes a fuel addition valve 61 that is provided in the exhaust path of the engine 10 and adds fuel, which is an additive for purifying the exhaust gas, to the exhaust gas, and an intercooler 71 that is a cooling object different from the fuel addition valve 61. In addition to the existing system that circulates coolant to the fuel addition valve 61, an electric pump 73 that circulates coolant and an ECU 50 that controls the electric pump 73 are added to the additional system that circulates coolant to the fuel addition valve 61. The ECU 50 includes a plurality of sensors (for example, an air flow meter 21, an exhaust temperature sensor 36A, a coolant temperature sensor 71A, and a rotational speed sensor 73A) that detect values of a plurality of indexes different from temperature. The related temperature of the fuel addition valve 61 is estimated using the values of the plurality of indexes.

これにより、エンジン10の排気を浄化するための添加剤である燃料を排気に添加する燃料添加弁61を冷却するためのクーラントを循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく燃料添加弁61の関連温度を推定することができる。 This eliminates the need to newly install a sensor to detect the temperature of the coolant in the path that circulates the coolant for cooling the fuel addition valve 61 that adds fuel, which is an additive for purifying the exhaust gas of the engine 10, to the exhaust gas. The relevant temperature of the fuel addition valve 61 can be estimated.

図3は、この実施の形態における電動ポンプ制御処理の流れを示すフローチャートである。この電動ポンプ制御処理は、ECU50のCPU51によって、上位の処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of electric pump control processing in this embodiment. This electric pump control process is called and executed by the CPU 51 of the ECU 50 from a higher level process at every predetermined control cycle.

図3を参照して、まず、ECU50のCPU51は、燃料添加弁ホルダ74の出口のクーラントの温度Tcを推定する(ステップS111)。この温度Tcの推定方法は後述する。 Referring to FIG. 3, first, CPU 51 of ECU 50 estimates the temperature Tc of the coolant at the outlet of fuel addition valve holder 74 (step S111). A method for estimating this temperature Tc will be described later.

次に、CPU51は、インタークーラ71の出口の吸気の温度Taを検出する吸気温度センサ23Bからの検出信号で示される温度Taを特定する(ステップS112)。 Next, the CPU 51 specifies the temperature Ta indicated by the detection signal from the intake air temperature sensor 23B that detects the temperature Ta of the intake air at the outlet of the intercooler 71 (step S112).

CPU51は、電動ポンプ73に制御信号を出力して電動ポンプ73を運転中であるか否かを判断する(ステップS113)。電動ポンプ73を運転中でない(ステップS113でNO)と判断した場合、CPU51は、ステップS111で推定したクーラントの温度Tcが所定温度T1を超える(Tc>T1)か否かを判断する(ステップS114)。所定温度T1は、燃料添加弁61の樹脂材の熱劣化が進行すると判断するための燃料添加弁ホルダ74の出口のクーラントの基準温度である。クーラントの温度Tcがこの所定温度T1を超えると熱劣化の進行度合が、熱劣化が懸念される所定度合よりも早くなる。 The CPU 51 outputs a control signal to the electric pump 73 and determines whether the electric pump 73 is in operation (step S113). When determining that the electric pump 73 is not in operation (NO in step S113), the CPU 51 determines whether the coolant temperature Tc estimated in step S111 exceeds the predetermined temperature T1 (Tc>T1) (step S114). ). The predetermined temperature T1 is a reference temperature of the coolant at the outlet of the fuel addition valve holder 74 for determining that the thermal deterioration of the resin material of the fuel addition valve 61 is progressing. When the temperature Tc of the coolant exceeds the predetermined temperature T1, the degree of thermal deterioration progresses faster than the predetermined degree at which thermal deterioration is a concern.

Tc>T1でない(ステップS114でNO)と判断した場合、CPU51は、ステップS112で特定したインタークーラ71の出口の吸気の温度Taが所定温度T3を超える(Ta>T3)か否かを判断する(ステップS115)。所定温度T3は、吸気の温度が低いことによりエンジン10の効率が所定値よりも悪くなると判断するためのインタークーラ71の出口の吸気の基準温度である。インタークーラ71の出口の吸気温度Taがこの所定温度T3を超えるとエンジン10の効率が所定値よりも悪くなる。Ta>T3でない(ステップS115でNO)と判断した場合、CPU51は、実行する処理をこの電動ポンプ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。 If it is determined that Tc>T1 is not (NO in step S114), the CPU 51 determines whether the temperature Ta of the intake air at the outlet of the intercooler 71 specified in step S112 exceeds a predetermined temperature T3 (Ta>T3). (Step S115). The predetermined temperature T3 is a reference temperature of the intake air at the outlet of the intercooler 71 for determining that the efficiency of the engine 10 becomes lower than a predetermined value due to the low intake air temperature. When the intake air temperature Ta at the outlet of the intercooler 71 exceeds this predetermined temperature T3, the efficiency of the engine 10 becomes worse than the predetermined value. If it is determined that Ta>T3 is not satisfied (NO in step S115), the CPU 51 returns the process to be executed to the higher level process that called the electric pump control process.

一方、Tc>T1である(ステップS114でYES)と判断した場合、または、Ta>T3である(ステップS115でYES)と判断した場合、CPU51は、電動ポンプ73の吐出流量の要求流量を算出する(ステップS116)。 On the other hand, if it is determined that Tc>T1 (YES in step S114) or Ta>T3 (YES in step S115), the CPU 51 calculates the required flow rate of the discharge flow rate of the electric pump 73. (Step S116).

Tc>T1である場合は、インタークーラ71の冷却効率ηとインタークーラ71へ流入する吸気の流量とを軸に持つ要求流量算出用マップから、電動ポンプ73の吐出流量の要求流量を算出する。冷却効率ηは、η=(インタークーラの入口吸気温度-インタークーラの出口吸気温度)×100/(インタークーラ入口吸気温度-インタークーラ入口水温)の算出式で算出できる。この要求流量算出用マップは、冷却効率ηが高い程、または、流入吸気流量が多い程、要求流量は大きくなるよう設定される。 When Tc>T1, the required flow rate of the discharge flow rate of the electric pump 73 is calculated from a required flow rate calculation map having the cooling efficiency η of the intercooler 71 and the flow rate of intake air flowing into the intercooler 71 as axes. The cooling efficiency η can be calculated using the following formula: η=(intercooler inlet intake air temperature−intercooler outlet intake temperature)×100/(intercooler inlet intake air temperature−intercooler inlet water temperature). This required flow rate calculation map is set such that the higher the cooling efficiency η or the greater the inflow intake air flow rate, the larger the required flow rate.

Ta>T3である場合は、燃料添加弁ホルダ74の空間に入るクーラントの容積を全量交換する水量を送るとの思想に基づき、要求流量×駆動期間=容積が成立するように、要求流量と駆動期間とを算出する。Tc>T1かつTa>T3である場合は、Tc>T1である場合の要求流量とTa>T3である場合の要求流量のうち大きい方の要求流量とする。 If Ta > T3, based on the idea that the amount of water is sent to replace the entire volume of coolant entering the space of the fuel addition valve holder 74, the required flow rate and drive are adjusted so that the following relationship holds: required flow rate x driving period = volume. Calculate the period. When Tc>T1 and Ta>T3, the required flow rate is set to be the larger of the required flow rate when Tc>T1 and the required flow rate when Ta>T3.

次に、CPU51は、ステップS116で算出された要求流量を吐出するよう電動ポンプ73を制御する(ステップS117)。ステップS117の後、CPU51は、実行する処理をこの電動ポンプ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。 Next, the CPU 51 controls the electric pump 73 to discharge the required flow rate calculated in step S116 (step S117). After step S117, the CPU 51 returns the process to be executed to the higher level process that called the electric pump control process.

電動ポンプ73の運転中である(ステップS113でYES)と判断した場合、CPU51は、ステップS111で推定したクーラントの温度Tcが所定温度T2未満となった(Tc<T2)か否かを判断する(ステップS121)。所定温度T2は、燃料添加弁61の樹脂材の熱劣化が進行しないと判断するための燃料添加弁ホルダ74の出口のクーラントの基準温度である。クーラントの温度Tcがこの所定温度T2を下回ると熱劣化の進行度合が、熱劣化が懸念される所定度合よりも遅くなる。 If it is determined that the electric pump 73 is in operation (YES in step S113), the CPU 51 determines whether the coolant temperature Tc estimated in step S111 is less than the predetermined temperature T2 (Tc<T2). (Step S121). The predetermined temperature T2 is a reference temperature of the coolant at the outlet of the fuel addition valve holder 74 for determining that thermal deterioration of the resin material of the fuel addition valve 61 does not proceed. When the coolant temperature Tc falls below this predetermined temperature T2, the degree of progress of thermal deterioration becomes slower than the predetermined degree at which thermal deterioration is a concern.

Tc<T2でない(ステップS121でNO)と判断した場合、CPU51は、実行する処理を前述のステップS116に移行する。 If it is determined that Tc<T2 is not satisfied (NO in step S121), the CPU 51 shifts the process to step S116 described above.

Tc<T2である(ステップS121でYES)と判断した場合、CPU51は、ステップS112で特定したインタークーラ71の出口の吸気の温度Taが所定温度T4未満となった(Ta<T4)か否かを判断する(ステップS122)。所定温度T4は、吸気の温度が低過ぎることによりエンジン10が失火したり排気性能が悪化したりすると判断するためのインタークーラ71の出口の吸気の基準温度である。インタークーラ71の出口の吸気温度Taがこの所定温度T4を下回るとエンジン10が失火したり排気性能が規制基準よりも悪化したりする。Ta<T4でない(ステップS122でNO)と判断した場合、CPU51は、実行する処理を前述のステップS116に移行する。 When determining that Tc<T2 (YES in step S121), the CPU 51 determines whether the temperature Ta of the intake air at the outlet of the intercooler 71 specified in step S112 has become less than the predetermined temperature T4 (Ta<T4). is determined (step S122). The predetermined temperature T4 is a reference temperature of the intake air at the outlet of the intercooler 71 for determining that the engine 10 will misfire or the exhaust performance will deteriorate due to the intake air temperature being too low. If the intake air temperature Ta at the outlet of the intercooler 71 falls below this predetermined temperature T4, the engine 10 may misfire or the exhaust performance may become worse than regulatory standards. If it is determined that Ta<T4 is not satisfied (NO in step S122), the CPU 51 moves the processing to be executed to step S116 described above.

Ta<T4である(ステップS122でYES)と判断した場合、CPU51は、電動ポンプ73を停止するよう制御する(ステップS123)。ステップS123の後、CPU51は、実行する処理をこの電動ポンプ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。 If it is determined that Ta<T4 (YES in step S122), the CPU 51 controls the electric pump 73 to stop (step S123). After step S123, the CPU 51 returns the process to be executed to the higher level process that called the electric pump control process.

次に、ステップS111における燃料添加弁ホルダ74の出口のクーラントの温度Tcを推定する方法を説明する。温度Tc(℃)は、Tc(℃)=前回制御周期のTc(℃)+(単位時間当りの燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の上昇量(℃/sec)-単位時間当りの燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量(℃/sec))×制御周期(sec)の算出式で推定できる。 Next, a method for estimating the temperature Tc of the coolant at the outlet of the fuel addition valve holder 74 in step S111 will be described. Temperature Tc (°C) is calculated as follows: Tc (°C) = Tc (°C) of previous control cycle + (amount of rise in temperature of coolant in fuel addition valve holder 74 per unit time (°C/sec) - fuel per unit time) It can be estimated using the calculation formula: amount of decrease in temperature of the coolant in the addition valve holder 74 (° C./sec) x control period (sec).

単位時間当りの燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の上昇量は、燃料添加弁ホルダ74の周辺の排気の状態をもとに算出できる。 The amount of increase in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 per unit time can be calculated based on the state of the exhaust gas around the fuel addition valve holder 74.

図4は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の上昇量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。図4を参照して、エアフローメータ21で検出される吸気の流量(吸入空気量)が多い程、クーラントの温度の上昇量が大きくなるといった関係がある。また、燃料添加弁61の周辺の排気の温度が高い程、クーラントの温度の上昇量が大きくなるといった関係がある。燃料添加弁61の周辺の排気の温度は、排気温度センサ36Aで検出される排気の温度と同じとみなせる。このため、図4で示される、吸入空気量と燃料添加弁61の周辺の排気温度と燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の上昇量との関係が設定されたマップが用いられて、燃料添加弁ホルダ74内の単位時間当りのクーラントの温度の上昇量が求められる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between each parameter in a map for determining the amount of increase in temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of this embodiment. Referring to FIG. 4, there is a relationship such that the greater the intake air flow rate (intake air amount) detected by air flow meter 21, the greater the amount of increase in coolant temperature. Further, there is a relationship such that the higher the temperature of the exhaust gas around the fuel addition valve 61, the greater the amount of increase in the coolant temperature. The temperature of the exhaust gas around the fuel addition valve 61 can be considered to be the same as the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 36A. Therefore, a map shown in FIG. 4 in which the relationship between the intake air amount, the exhaust temperature around the fuel addition valve 61, and the amount of increase in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 is set is used. The amount of increase in the temperature of the coolant within the addition valve holder 74 per unit time is determined.

図5は、この実施の形態の電動ポンプ73の回転速度と吐出量との関係を示す図である。図5を参照して、電動ポンプ73の回転速度が上昇すると、指数関数的に、吐出量が増加する。クーラントの温度が高い場合は、クーラントの動粘度が低くなるため、同一回転速度の場合の吐出量が増加する。クーラントの温度が低い場合は、クーラントの動粘度が高くなるため、同一回転速度の場合の吐出量が減少する。この実施の形態においては、図3のステップS116で示したように、ECU50は、クーラントの要求流量を算出する。ECU50は、この要求流量を吐出するための電動ポンプ73の回転速度を、図5で示される関係を用いて求める。ECU50は、ステップS117で、求められた回転速度で電動ポンプ73のモータが回転するよう制御する。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rotational speed and the discharge amount of the electric pump 73 of this embodiment. Referring to FIG. 5, as the rotation speed of electric pump 73 increases, the discharge amount increases exponentially. When the temperature of the coolant is high, the kinematic viscosity of the coolant decreases, so the discharge amount increases at the same rotation speed. When the temperature of the coolant is low, the kinematic viscosity of the coolant increases, so the discharge amount at the same rotation speed decreases. In this embodiment, as shown in step S116 in FIG. 3, the ECU 50 calculates the required flow rate of the coolant. The ECU 50 determines the rotational speed of the electric pump 73 for discharging this required flow rate using the relationship shown in FIG. In step S117, the ECU 50 controls the motor of the electric pump 73 to rotate at the determined rotational speed.

図6は、この実施の形態のインタークーラ71の系統と燃料添加弁61の系統との流量の分配を説明するための図である。図6を参照して、電動ポンプ73の吐出流量によらず、インタークーラ71の系統と燃料添加弁61の系統との電動ポンプ73の吐出流量の分配比率は一定である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the flow rate distribution between the intercooler 71 system and the fuel addition valve 61 system in this embodiment. Referring to FIG. 6, the distribution ratio of the discharge flow rate of electric pump 73 between the intercooler 71 system and the fuel addition valve 61 system is constant regardless of the discharge flow rate of electric pump 73.

図7は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。図7を参照して、燃料添加弁ホルダ74の入口のクーラントの温度が高い程、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係がある。燃料添加弁ホルダ74の入口のクーラントの温度は、クーラント温度センサ71Aで検出されるインタークーラ71の入口側のクーラントの温度と同じとみなす。このため、クーラント温度センサ71Aで検出されるインタークーラ71の入口側のクーラントの温度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係がある。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between each parameter in a map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of this embodiment. Referring to FIG. 7, there is a relationship such that the higher the temperature of the coolant at the inlet of the fuel addition valve holder 74, the greater the amount of decrease in the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74. The temperature of the coolant at the inlet of the fuel addition valve holder 74 is considered to be the same as the temperature of the coolant at the inlet of the intercooler 71 detected by the coolant temperature sensor 71A. For this reason, there is a relationship such that the higher the temperature of the coolant on the inlet side of the intercooler 71 detected by the coolant temperature sensor 71A, the greater the amount of decrease in the coolant temperature.

また、図5で求めた電動ポンプ73のモータの回転速度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係がある。図7で示される関係が設定されたマップが用いられて、単位時間当りのクーラントの温度の低下量が求められる。 Further, there is a relationship such that the higher the rotational speed of the motor of the electric pump 73 determined in FIG. 5, the greater the amount of decrease in coolant temperature. Using the map in which the relationship shown in FIG. 7 is set, the amount of decrease in coolant temperature per unit time is determined.

図8は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第1の図である。図8を参照して、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が100℃であるときに、25℃のクーラントが燃料添加弁ホルダ74の容量の20%分、流入すると、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が85℃程度になると考えられる。 FIG. 8 is a first diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of this embodiment. Referring to FIG. 8, when the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 is 100° C., when 25° C. coolant flows into the fuel addition valve holder 74 by 20% of the capacity, the fuel addition valve holder 74 It is thought that the temperature of the coolant inside is about 85°C.

図9は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第2の図である。図9を参照して、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が100℃であるときに、図8と同じ25℃のクーラントが、図8と異なる、燃料添加弁ホルダ74の容量の80%分、流入すると、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が40℃程度になると考えられる。 FIG. 9 is a second diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of this embodiment. Referring to FIG. 9, when the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 is 100° C., the coolant at 25° C., the same as in FIG. 8, is 80% of the capacity of the fuel addition valve holder 74, which is different from FIG. It is thought that when the coolant flows in for 20 minutes, the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 becomes about 40°C.

図8および図9に基づいて、燃料添加弁ホルダ74に流入するクーラントの温度が一定の場合、流入する流量が多い程、単位時間当りの燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量が大きくなると考えることができる。このことから、図7で示したように、電動ポンプ73のモータの回転速度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係が導き出せる。 Based on FIGS. 8 and 9, when the temperature of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74 is constant, the amount of decrease in the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 per unit time increases as the flow rate increases. You can think of it as getting bigger. From this, as shown in FIG. 7, a relationship can be derived that the higher the rotational speed of the motor of the electric pump 73, the greater the amount of decrease in coolant temperature.

図10は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第3の図である。図10を参照して、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が100℃であるときに、25℃のクーラントが燃料添加弁ホルダ74の容量の20%分、流入すると、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が85℃程度になると考えられる。 FIG. 10 is a third diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of this embodiment. Referring to FIG. 10, when the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 is 100° C., when 25° C. coolant flows into the fuel addition valve holder 74 by 20% of the capacity, the fuel addition valve holder 74 It is thought that the temperature of the coolant inside is about 85°C.

図11は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第4の図である。図11を参照して、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が100℃であるときに、図10と異なる50℃のクーラントが、図10と同じ、燃料添加弁ホルダ74の容量の20%分、流入すると、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度が90℃程度になると考えられる。 FIG. 11 is a fourth diagram for explaining the relationship between each parameter in the map for determining the amount of decrease in the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of this embodiment. Referring to FIG. 11, when the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 is 100°C, the coolant at 50°C, which is different from that in FIG. It is thought that when the coolant flows in for 1 minute, the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 becomes about 90°C.

図10および図11に基づいて、燃料添加弁ホルダ74に流入するクーラントの流量が一定の場合、流入するクーラントの温度が低い程、単位時間当りの燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の低下量が大きくなると考えることができる。このことから、図7で示したように、インタークーラ71の入口側のクーラントの温度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係が導き出せる。 Based on FIGS. 10 and 11, when the flow rate of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74 is constant, the lower the temperature of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74, the lower the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 per unit time. It can be assumed that the amount increases. From this, as shown in FIG. 7, a relationship can be derived that the higher the temperature of the coolant on the inlet side of the intercooler 71, the greater the amount of decrease in the coolant temperature.

[第2実施形態]
第1実施形態においては、吸入空気量と、燃料添加弁61の周辺の排気温度とを用いて、燃料添加弁ホルダ74内のクーラント温度の上昇量を算出し、インタークーラ71の入口側のクーラント温度と、電動ポンプの吐出流量(電動ポンプ73の回転速度)とを用いて、燃料添加弁ホルダ74内のクーラント温度の低下量を算出し、燃料添加弁ホルダ74内のクーラント温度の上昇量と低下量とを用いて、燃料添加弁ホルダ74内のクーラント温度Tcを推定するようにした。
[Second embodiment]
In the first embodiment, the amount of increase in coolant temperature in the fuel addition valve holder 74 is calculated using the intake air amount and the exhaust temperature around the fuel addition valve 61, and the amount of increase in the coolant temperature on the inlet side of the intercooler 71 is Using the temperature and the discharge flow rate of the electric pump (rotational speed of the electric pump 73), the amount of decrease in the coolant temperature in the fuel addition valve holder 74 is calculated, and the amount of increase in the coolant temperature in the fuel addition valve holder 74 is calculated. The coolant temperature Tc inside the fuel addition valve holder 74 is estimated using the amount of decrease.

第2実施形態においては、第1実施形態と異なる方法で、燃料添加弁ホルダ74内のクーラント温度Tcを推定するようにする。第2実施形態では、温度Tc=前回制御周期のTc(℃)+単位時間当りの燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度の上昇量(℃/sec)×制御周期(sec)の算出式で、温度Tcを推定する。なお、上昇量が0を超える場合、温度Tcは上昇する。上昇量が0未満の場合、温度Tcは低下する。 In the second embodiment, the coolant temperature Tc inside the fuel addition valve holder 74 is estimated using a method different from the first embodiment. In the second embodiment, the calculation formula is: temperature Tc = Tc of the previous control cycle (°C) + amount of increase in temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 per unit time (°C/sec) x control cycle (sec). , estimate the temperature Tc. Note that when the amount of increase exceeds 0, the temperature Tc increases. If the amount of increase is less than 0, the temperature Tc decreases.

図12は、第2実施形態の燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。図12を参照して、燃料添加弁ホルダ74への流入水量Vn(n=1,2,3・・・)ごとに、燃料添加弁ホルダ74へ流入するクーラントの温度と、燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度と、燃料添加弁61の近傍の排気のエネルギとに対する燃料添加弁ホルダ74内の単位時間当りのクーラントの温度の上昇量との関係が、シミュレーションまたは実験で予め特定される。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between each parameter in a map for determining the temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 of the second embodiment. Referring to FIG. 12, the temperature of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74 and the temperature of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74 for each amount of water flowing into the fuel addition valve holder 74 Vn (n=1, 2, 3...) The relationship between the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 and the amount of increase in the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 per unit time with respect to the energy of the exhaust gas near the fuel addition valve 61 is specified in advance by simulation or experiment.

燃料添加弁ホルダ74へ流入するクーラントの温度は、クーラント温度センサ71Aで検出されるインタークーラ71の入口側のクーラントの温度と同じとみなす。燃料添加弁ホルダ74内のクーラントの温度は、前回制御周期の燃料添加弁ホルダ74内のクーラント温度とする。 The temperature of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74 is considered to be the same as the temperature of the coolant on the inlet side of the intercooler 71 detected by the coolant temperature sensor 71A. The temperature of the coolant in the fuel addition valve holder 74 is the coolant temperature in the fuel addition valve holder 74 in the previous control cycle.

燃料添加弁61の近傍の排気のエネルギは、次のように求める。図13は、第2実施形態の吸入空気量と燃料添加弁61の周辺の排気の温度と燃料添加弁61の近傍の排気のエネルギ(添加弁近傍ガスエネルギ)との関係を示す図である。図13を参照して、エアフローメータ21で検出される吸気の流量(吸入空気量)が多い程、添加弁近傍ガスエネルギが大きくなるといった関係がある。また、燃料添加弁61の周辺の排気の温度が高い程、添加弁近傍ガスエネルギが大きくなるといった関係がある。燃料添加弁61の周辺の排気の温度は、排気温度センサ36Aで検出される排気の温度と同じとみなせる。このため、図13で示される、吸入空気量と燃料添加弁61の周辺の排気温度と添加弁近傍ガスエネルギとの関係が設定されたマップが用いられて、図12の添加弁近傍ガスエネルギが求められる。 The energy of the exhaust gas near the fuel addition valve 61 is determined as follows. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the intake air amount, the temperature of the exhaust gas around the fuel addition valve 61, and the energy of the exhaust gas around the fuel addition valve 61 (gas energy near the addition valve) in the second embodiment. Referring to FIG. 13, there is a relationship such that the greater the flow rate of intake air (intake air amount) detected by air flow meter 21, the greater the gas energy near the addition valve. Further, there is a relationship such that the higher the temperature of the exhaust gas around the fuel addition valve 61, the greater the gas energy near the addition valve. The temperature of the exhaust gas around the fuel addition valve 61 can be considered to be the same as the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 36A. Therefore, the map shown in FIG. 13 in which the relationship between the intake air amount, the exhaust temperature around the fuel addition valve 61, and the gas energy near the addition valve is set is used, and the gas energy near the addition valve shown in FIG. Desired.

燃料添加弁ホルダ74への流入水量Vnは、次のように求める。図14は、第2実施形態の電動ポンプ73の回転速度と燃料添加弁ホルダ74内への流入水量との関係を示す図である。図14を参照して、電動ポンプ73の回転速度が上昇すると、指数関数的に、流入水量が増加する。クーラントの温度が高い場合は、クーラントの動粘度が低くなるため、同一回転速度の場合の流入水量が増加する。クーラントの温度が低い場合は、クーラントの動粘度が高くなるため、同一回転速度の場合の流入水量が減少する。このため、図14を用いて、電動ポンプ73の回転速度と、燃料添加弁ホルダ74へ流入するクーラントの温度を用いて、燃料添加弁ホルダ74への流入水量Vnが求められる。 The amount of water Vn flowing into the fuel addition valve holder 74 is determined as follows. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the electric pump 73 and the amount of water flowing into the fuel addition valve holder 74 in the second embodiment. Referring to FIG. 14, when the rotational speed of electric pump 73 increases, the amount of inflow water increases exponentially. When the temperature of the coolant is high, the kinematic viscosity of the coolant decreases, so the amount of water flowing in at the same rotation speed increases. When the temperature of the coolant is low, the kinematic viscosity of the coolant increases, so the amount of water flowing in at the same rotation speed decreases. Therefore, using FIG. 14, the amount of water Vn flowing into the fuel addition valve holder 74 is determined using the rotational speed of the electric pump 73 and the temperature of the coolant flowing into the fuel addition valve holder 74.

[第3実施形態]
第1実施形態においては、内燃機関システム1の冷却システム70によりインタークーラ71に加えて、燃料添加弁61を冷却するようにした。第2実施形態においては、内燃機関システム1Aの冷却システム70Aによりインタークーラ71に加えて、燃料添加弁61および尿素水添加弁62を冷却するようにする。
[Third embodiment]
In the first embodiment, the cooling system 70 of the internal combustion engine system 1 cools the fuel addition valve 61 in addition to the intercooler 71. In the second embodiment, in addition to the intercooler 71, the cooling system 70A of the internal combustion engine system 1A cools the fuel addition valve 61 and the urea water addition valve 62.

図15は、第3実施形態に係る内燃機関システム1Aの構成の概略を示す図である。図15を参照して、第3実施形態の内燃機関システム1Aは、第1実施形態の内燃機関システム1の冷却システム70を、図15で示す冷却システム70Aに変更したものである。 FIG. 15 is a diagram schematically showing the configuration of an internal combustion engine system 1A according to the third embodiment. Referring to FIG. 15, an internal combustion engine system 1A of the third embodiment is obtained by changing the cooling system 70 of the internal combustion engine system 1 of the first embodiment to a cooling system 70A shown in FIG.

第3実施形態の冷却システム70Aは、第1実施形態の冷却システム70の構成に加えて、尿素水添加弁ホルダ76と、第1実施形態のクーラント循環通路75を変更したクーラント循環通路75Aとを含む。 In addition to the configuration of the cooling system 70 of the first embodiment, the cooling system 70A of the third embodiment includes a urea water addition valve holder 76 and a coolant circulation passage 75A that is a modification of the coolant circulation passage 75 of the first embodiment. include.

第3実施形態のクーラント循環通路75Aは、第1実施形態のクーラント循環通路75に加えて、尿素水添加弁行き配管75BDと、尿素水添加弁戻り配管75CCとを含み、燃料添加弁戻り配管75CBを含まない。 In addition to the coolant circulation passage 75 of the first embodiment, the coolant circulation passage 75A of the third embodiment includes a urea water addition valve-bound pipe 75BD, a urea water addition valve return pipe 75CC, and a fuel addition valve return pipe 75CB. Does not include.

燃料添加弁ホルダ74のクーラント流出口74Bから流出したクーラントは、尿素水添加弁行き配管75BDを流れた後、尿素水添加弁ホルダ76に流入する。尿素水添加弁ホルダ76の構造は、図2で説明した燃料添加弁ホルダ74の構造と同様である。 The coolant flowing out from the coolant outlet 74B of the fuel addition valve holder 74 flows through the urea water addition valve-bound pipe 75BD, and then flows into the urea water addition valve holder 76. The structure of the urea water addition valve holder 76 is similar to the structure of the fuel addition valve holder 74 described in FIG. 2.

尿素水添加弁62は、高温の排気ガスが流れる排気管12Dに設けられているため、排気管12Dを流れる排気および排気管12Dにより加熱される。尿素水添加弁62の内部には、尿素水を噴射するためのソレノイドの姿勢保持を目的とした樹脂材がある。この樹脂材が熱により劣化し溶損することにより、ソレノイドのコイル部の周りに空間が生じる。このため、コイルが空気断熱状態となるため、コイルの自己発熱により、コイルが焼き切れる。尿素水添加弁62は、尿素水添加弁ホルダ76に満たされるクーラントによって冷却される。これにより、尿素水添加弁62のコイルが焼き切れることを防止できる。 Since the urea water addition valve 62 is provided in the exhaust pipe 12D through which high-temperature exhaust gas flows, it is heated by the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 12D and the exhaust pipe 12D. Inside the urea water addition valve 62, there is a resin material for the purpose of maintaining the posture of a solenoid for injecting urea water. When this resin material deteriorates and melts due to heat, a space is created around the coil portion of the solenoid. For this reason, the coil is in an air-insulated state, and the coil burns out due to self-heating of the coil. The urea water addition valve 62 is cooled by the coolant filled in the urea water addition valve holder 76 . This can prevent the coil of the urea water addition valve 62 from burning out.

尿素水添加弁ホルダ76から流出したクーラントは、尿素水添加弁戻り配管75CCを流れた後、インタークーラ戻り配管75CAに合流し、インタークーラ用ラジエータ72に流入する。 The coolant flowing out from the urea water addition valve holder 76 flows through the urea water addition valve return pipe 75CC, joins the intercooler return pipe 75CA, and flows into the intercooler radiator 72.

以上で説明したように、クーラントは、既存系統においては、ラジエータ出口配管75AA、電動ポンプ73、ポンプ出口配管75BA、インタークーラ行き配管75BB、インタークーラ71、インタークーラ戻り配管75CA、インタークーラ用ラジエータ72の順に循環する。付加系統においては、クーラントは、既存系統のポンプ出口配管75BAで分岐して、燃料添加弁行き配管75BC、燃料添加弁ホルダ74(燃料添加弁61)、尿素水添加弁行き配管75BD、尿素水添加弁ホルダ76(尿素水添加弁62)、尿素水添加弁戻り配管75CCの順に循環し、インタークーラ戻り配管75CAに合流する。付加系統は、既存系統の、インタークーラ行き配管75BB、インタークーラ71、および、インタークーラ戻り配管75CAの部分と並列である。 As explained above, in the existing system, the coolant is supplied to the radiator outlet pipe 75AA, the electric pump 73, the pump outlet pipe 75BA, the intercooler going pipe 75BB, the intercooler 71, the intercooler return pipe 75CA, and the intercooler radiator 72. cycle in this order. In the additional system, the coolant is branched off at the pump outlet piping 75BA of the existing system, to a piping 75BC for the fuel addition valve, a fuel addition valve holder 74 (fuel addition valve 61), a piping 75BD for the urea water addition valve, and a piping 75BD for the urea water addition valve. It circulates in this order through the valve holder 76 (urea water addition valve 62), urea water addition valve return pipe 75CC, and joins the intercooler return pipe 75CA. The additional system is parallel to the intercooler-bound piping 75BB, intercooler 71, and intercooler return piping 75CA of the existing system.

このような冷却システム70Aにおいても、第1実施形態または第2実施形態と同様にして、尿素水添加弁62の関連温度を推定することができる。 Also in such a cooling system 70A, the related temperature of the urea water addition valve 62 can be estimated in the same manner as in the first embodiment or the second embodiment.

[第4実施形態]
第3実施形態においては、付加系統において、燃料添加弁ホルダ74と尿素水添加弁ホルダ76とを直列に接続するようにした。第4実施形態においては、付加系統において、燃料添加弁ホルダ74と尿素水添加弁ホルダ76とを並列に接続するようにする。
[Fourth embodiment]
In the third embodiment, the fuel addition valve holder 74 and the urea water addition valve holder 76 are connected in series in the additional system. In the fourth embodiment, in the additional system, the fuel addition valve holder 74 and the urea water addition valve holder 76 are connected in parallel.

図16は、第4実施形態に係る内燃機関システム1Bの構成の概略を示す図である。図16を参照して、第4実施形態の内燃機関システム1Bは、第1実施形態の内燃機関システム1の冷却システム70を、図16で示す冷却システム70Bに変更したものである。 FIG. 16 is a diagram schematically showing the configuration of an internal combustion engine system 1B according to the fourth embodiment. Referring to FIG. 16, an internal combustion engine system 1B of the fourth embodiment is obtained by changing the cooling system 70 of the internal combustion engine system 1 of the first embodiment to a cooling system 70B shown in FIG. 16.

第4実施形態の冷却システム70Bは、第1実施形態の冷却システム70の構成に加えて、尿素水添加弁ホルダ76と、第1実施形態のクーラント循環通路75を変更したクーラント循環通路75Bとを含む。 In addition to the configuration of the cooling system 70 of the first embodiment, the cooling system 70B of the fourth embodiment includes a urea water addition valve holder 76 and a coolant circulation passage 75B that is a modification of the coolant circulation passage 75 of the first embodiment. include.

第4実施形態のクーラント循環通路75Bは、第1実施形態のクーラント循環通路75に加えて、尿素水添加弁行き配管75BEと、尿素水添加弁戻り配管75CDとを含む。 The coolant circulation passage 75B of the fourth embodiment includes, in addition to the coolant circulation passage 75 of the first embodiment, a urea water addition valve-bound pipe 75BE and a urea water addition valve return pipe 75CD.

電動ポンプ73から圧送されたクーラントは、ポンプ出口配管75BAを流れた後、第1実施形態の、インタークーラ行き配管75BBと燃料添加弁行き配管75BCとに加えて、尿素水添加弁行き配管75BEに分流される。 After flowing through the pump outlet pipe 75BA, the coolant pumped from the electric pump 73 is sent to the intercooler-bound pipe 75BB and the fuel addition valve-bound pipe 75BC in the first embodiment, as well as to the urea water addition valve-bound pipe 75BE. Diverted.

尿素水添加弁行き配管75BEに分流されたクーラントは、燃料添加弁ホルダ74に流入する。尿素水添加弁ホルダ76の構造は、第3実施形態の図15と同様、図2で説明した燃料添加弁ホルダ74の構造と同様である。 The coolant branched to the urea water addition valve-bound pipe 75BE flows into the fuel addition valve holder 74. The structure of the urea water addition valve holder 76 is similar to that of the fuel addition valve holder 74 described in FIG. 2, as in FIG. 15 of the third embodiment.

尿素水添加弁ホルダ76から流出したクーラントは、尿素水添加弁戻り配管75CDを流れた後、燃料添加弁戻り配管75CBに合流した後、インタークーラ戻り配管75CAに合流し、インタークーラ用ラジエータ72に流入する。 The coolant flowing out from the urea water addition valve holder 76 flows through the urea water addition valve return pipe 75CD, joins the fuel addition valve return pipe 75CB, then joins the intercooler return pipe 75CA, and flows into the intercooler radiator 72. Inflow.

以上で説明したように、クーラントは、既存系統においては、ラジエータ出口配管75AA、電動ポンプ73、ポンプ出口配管75BA、インタークーラ行き配管75BB、インタークーラ71、インタークーラ戻り配管75CA、インタークーラ用ラジエータ72の順に循環する。付加系統においては、クーラントは、既存系統のポンプ出口配管75BAで2つの経路に分岐して、1つ目の経路では、燃料添加弁行き配管75BC、燃料添加弁ホルダ74(燃料添加弁61)、燃料添加弁戻り配管75CBの順に循環し、インタークーラ戻り配管75CAに合流し、2つ目の経路では、尿素水添加弁行き配管75BD、尿素水添加弁ホルダ76(尿素水添加弁62)、尿素水添加弁戻り配管75CCの順に循環し、燃料添加弁戻り配管75CBに合流する。付加系統の2つの経路は、既存系統の、インタークーラ行き配管75BB、インタークーラ71、および、インタークーラ戻り配管75CAの部分と並列である。 As explained above, in the existing system, the coolant is supplied to the radiator outlet pipe 75AA, the electric pump 73, the pump outlet pipe 75BA, the intercooler going pipe 75BB, the intercooler 71, the intercooler return pipe 75CA, and the intercooler radiator 72. cycle in this order. In the additional system, the coolant is branched into two routes at the pump outlet piping 75BA of the existing system, and in the first route, the pipe 75BC goes to the fuel addition valve, the fuel addition valve holder 74 (fuel addition valve 61), It circulates in the order of the fuel addition valve return pipe 75CB and joins the intercooler return pipe 75CA, and in the second route, the urea water addition valve goes to the pipe 75BD, the urea water addition valve holder 76 (urea water addition valve 62), and the urea water addition valve holder 76 (urea water addition valve 62). It circulates in the order of water addition valve return pipe 75CC and joins fuel addition valve return pipe 75CB. The two routes of the additional system are parallel to the intercooler-bound pipe 75BB, intercooler 71, and intercooler return pipe 75CA of the existing system.

このような冷却システム70Bにおいても、第1実施形態または第2実施形態と同様にして、尿素水添加弁62の関連温度を推定することができる。 Also in such a cooling system 70B, the related temperature of the urea water addition valve 62 can be estimated in the same manner as in the first embodiment or the second embodiment.

[その他の変形例]
(1) 前述した実施の形態においては、図3のステップS111,ステップS113で示したように、燃料添加弁ホルダ74の出口の温度が所定温度T1を超える場合に、燃料添加弁61の劣化が進行すると判断するようにした。しかし、これに限定されず、燃料添加弁61または尿素水添加弁62などの添加弁の劣化を判断できる温度であれば、添加弁の他の関連温度を用いるようにしてもよく、たとえば、燃料添加弁61または尿素水添加弁62の内部の所定部(たとえば、コイル部,樹脂材)の温度であってもよい。
[Other variations]
(1) In the embodiment described above, as shown in steps S111 and S113 in FIG. 3, when the temperature at the outlet of the fuel addition valve holder 74 exceeds the predetermined temperature T1, the fuel addition valve 61 is not deteriorated I decided to proceed. However, the present invention is not limited to this, and other related temperatures of the addition valve may be used as long as the temperature allows determining the deterioration of the addition valve such as the fuel addition valve 61 or the urea water addition valve 62. The temperature may be the temperature of a predetermined part (for example, a coil part, a resin material) inside the addition valve 61 or the urea water addition valve 62.

(2) 前述した実施の形態における、クーラント温度センサ71A,71B、吸気温度センサ23A,23B、および、排気温度センサ36A,36Cなどの温度センサ、ならびに、電動ポンプ73の回転速度センサ73Aで検出される値は、他のセンサで検出された値によって推定される値であってもよい。 (2) In the embodiment described above, temperature sensors such as coolant temperature sensors 71A, 71B, intake air temperature sensors 23A, 23B, and exhaust temperature sensors 36A, 36C, and rotational speed sensor 73A of electric pump 73 detect The value may be a value estimated from a value detected by another sensor.

(3) 前述した実施の形態においては、燃料添加弁ホルダ74または尿素水添加弁ホルダ76のクーラント出口温度を、それぞれ、燃料添加弁61または尿素水添加弁62などの添加弁の関連温度として、添加弁の冷却を判断するようにした。しかし、これに限定されず、添加弁の関連温度は、燃料添加弁ホルダ74または尿素水添加弁ホルダ76の内部の温度であってもよいし、燃料添加弁61または尿素水添加弁62自体の所定部分の温度であってもよい。 (3) In the embodiment described above, the coolant outlet temperature of the fuel addition valve holder 74 or the urea water addition valve holder 76 is taken as the related temperature of the addition valve such as the fuel addition valve 61 or the urea water addition valve 62, respectively. Cooling of the addition valve is now judged. However, the related temperature of the addition valve is not limited to this, and may be the temperature inside the fuel addition valve holder 74 or the urea water addition valve holder 76, or the temperature inside the fuel addition valve 61 or the urea water addition valve 62 itself. It may also be the temperature of a predetermined portion.

(4) 前述した第3実施形態および第4実施形態においては、冷却システム70A,70Bにおいて、燃料添加弁61および尿素水添加弁62の両方が、インタークーラ71を冷却するためのクーラントにより冷却されるようにした。しかし、これに限定されず、尿素水添加弁62のみが、インタークーラ71を冷却するためのクーラントにより冷却されるようにしてもよい。 (4) In the third and fourth embodiments described above, in the cooling systems 70A and 70B, both the fuel addition valve 61 and the urea water addition valve 62 are cooled by the coolant for cooling the intercooler 71. It was to so. However, the present invention is not limited to this, and only the urea water addition valve 62 may be cooled by the coolant for cooling the intercooler 71.

(5) 前述した開示を、冷却システム70,70A,70Bの開示と捉えることができ、冷却システム70,70A,70Bの制御装置(たとえば、ECU50)の開示と捉えることができ、冷却システム70,70A,70Bの制御装置による制御方法または制御プログラムの開示と捉えることができ、添加弁(燃料添加弁61,尿素水添加弁62)の関連温度の推定方法の開示と捉えることができる。 (5) The above-mentioned disclosure can be regarded as disclosure of the cooling systems 70, 70A, 70B, and can be regarded as disclosure of the control device (for example, ECU 50) of the cooling systems 70, 70A, 70B. This can be regarded as a disclosure of a control method or a control program by the control device 70A, 70B, and can be regarded as a disclosure of a method of estimating the temperature related to the addition valves (fuel addition valve 61, urea water addition valve 62).

[まとめ]
(1) 図1、図15および図16で示したように、内燃機関(たとえば、内燃機関システム1,1A,1B)の冷却システム(たとえば、冷却システム70,70A,70B)は、内燃機関(たとえば、エンジン10)の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤(たとえば、燃料,尿素水)を排気に添加する添加弁(たとえば、燃料添加弁61,尿素水添加弁62)と、添加弁と異なる冷却対象に冷却液(たとえば、クーラント)を循環させる第1循環経路(たとえば、既存系統)に加えて、添加弁に冷却液を循環させる第2循環経路(たとえば、追加系統)に、冷却液を循環させるポンプ(たとえば、電動ポンプ73)と、第2循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標(たとえば、吸入空気量,排気温度,クーラント温度,電動ポンプ73の回転速度)の値をそれぞれ検出する複数のセンサ(たとえば、エアフローメータ21,排気温度センサ36A,クーラント温度センサ71A,回転速度センサ73A)と、ポンプを制御する制御装置(たとえば、ECU50)とを備える。図3のステップS111、図4から図7および図12から図14で示したように、制御装置は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度(たとえば、燃料添加弁ホルダ74または尿素水添加弁ホルダ76の出口側のクーラントの温度であってもよいし、燃料添加弁ホルダ74または尿素水添加弁ホルダ76の内部のクーラントの温度であってもよいし、燃料添加弁61または尿素水添加弁62自体の所定部分の温度であってもよい。)を推定する。
[summary]
(1) As shown in FIGS. 1, 15, and 16, the cooling system (for example, cooling system 70, 70A, 70B) of the internal combustion engine (for example, internal combustion engine system 1, 1A, 1B) is For example, an addition valve (for example, a fuel addition valve 61, a urea water addition valve 62) that is provided in the exhaust path of the engine 10) and adds an additive (for example, fuel, urea water) to the exhaust gas for purifying the exhaust gas; In addition to the first circulation path (e.g., existing system) that circulates the coolant (e.g., coolant) to a cooling target different from the addition valve, the second circulation path (e.g., an additional system) that circulates the coolant to the addition valve. , a pump that circulates the coolant (for example, electric pump 73), and a plurality of indicators (for example, intake air amount, exhaust temperature, coolant temperature, rotational speed of electric pump 73) that are different from the temperature of the coolant in the second circulation path. ), and a control device (eg, ECU 50) that controls the pump. As shown in step S111 of FIG. 3, FIGS. 4 to 7 and 12 to 14, the controller uses the values of the plurality of indicators detected by the plurality of sensors to determine the relative temperature of the addition valve (e.g. It may be the temperature of the coolant on the outlet side of the fuel addition valve holder 74 or the urea water addition valve holder 76, or it may be the temperature of the coolant inside the fuel addition valve holder 74 or the urea water addition valve holder 76. , or the temperature of a predetermined portion of the fuel addition valve 61 or the urea water addition valve 62 itself.

これにより、エンジン10の排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定することができる。 This eliminates the need to install a new sensor to detect the temperature of the coolant in the path that circulates the coolant for cooling the additive valve that adds additives to the exhaust gas for purifying the exhaust gas of the engine 10. Temperature can be estimated.

(2)図4から図7で示したように、複数の第1の指標は、複数の指標のうち添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標(たとえば、吸入空気量,排気温度)であり、複数の第2の指標は、複数の指標のうち添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標(たとえば、クーラント温度,電動ポンプ73の回転速度)であるようにしてもよい。図3のステップS111および図4から図7で示したように、制御装置は、複数の第1の指標の値を用いて、排気が関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第1の量を特定し、複数の第2の指標の値を用いて、冷却液が関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第2の量を特定し、前回推定した関連温度に、第1の量から第2の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の関連温度を推定するようにしてもよい。 (2) As shown in FIGS. 4 to 7, the plurality of first indicators are indicators related to exhaust gas, which is the element that gives heat to the addition valve (for example, intake air amount, exhaust temperature ), and the plurality of second indicators are indicators (for example, coolant temperature, rotation speed of the electric pump 73) related to the coolant, which is an element that takes heat from the addition valve, among the plurality of indicators. Good too. As shown in step S111 of FIG. 3 and FIGS. 4 to 7, the control device uses the values of the plurality of first indicators to determine the degree to which the exhaust gas contributes to the increase in the related temperature per unit time. A first amount in terms of the temperature at which the temperature of the liquid increases is determined, and the degree to which the cooling liquid contributes to a decrease in the relevant temperature is determined by using the values of the plurality of second indicators. Determine a second quantity converted to the temperature at which the temperature decreases, and add the value obtained by subtracting the second quantity from the first quantity to the previously estimated related temperature multiplied by the elapsed period from the previous time to the present. By doing so, the current relevant temperature may be estimated.

(3) 図1、図15および図16で示したように、複数のセンサは、内燃機関への吸入空気量を検出するエアフローメータ(たとえば、エアフローメータ21)と、内燃機関からの排気温度を検出する排気温度センサ(たとえば、排気温度センサ36A)とを含むようにしてもよい。図3のステップS111および図4で示したように、制御装置は、エアフローメータによって検出された吸入空気量と排気温度センサによって検出された排気温度とを用いて、第1の量を特定するようにしてもよい。 (3) As shown in FIGS. 1, 15, and 16, the plurality of sensors include an air flow meter (for example, air flow meter 21) that detects the intake air amount to the internal combustion engine, and an air flow meter that measures the exhaust temperature from the internal combustion engine. It may also include an exhaust gas temperature sensor (for example, exhaust gas temperature sensor 36A) for detection. As shown in step S111 in FIG. 3 and FIG. 4, the control device specifies the first amount using the intake air amount detected by the air flow meter and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor. You can also do this.

(4) 図1、図15および図16で示したように、複数のセンサは、第1循環経路の冷却液の温度を検出する液温センサ(たとえば、クーラント温度センサ71A)と、冷却液の流量に関連する量を検出する関連量センサ(たとえば、回転速度センサ73A)とを含むようにしてもよい。図3のステップS111および図5から図7で示したように、制御装置は、液温センサによって検出された温度と関連量センサによって検出された関連量とを用いて、第2の量を特定するようにしてもよい。 (4) As shown in FIGS. 1, 15, and 16, the plurality of sensors include a liquid temperature sensor (for example, coolant temperature sensor 71A) that detects the temperature of the coolant in the first circulation path, and a coolant temperature sensor that detects the temperature of the coolant in the first circulation path. It may also include a related quantity sensor (for example, rotational speed sensor 73A) that detects a quantity related to the flow rate. As shown in step S111 in FIG. 3 and FIGS. 5 to 7, the control device specifies the second quantity using the temperature detected by the liquid temperature sensor and the related quantity detected by the related quantity sensor. You may also do so.

(5) 図1、図2、図15および図16で示したように、添加弁を収容するホルダ(たとえば、燃料添加弁ホルダ74,尿素水添加弁ホルダ76)をさらに備え、ホルダは、冷却液の流入口(たとえば、クーラント流入口74A)と流出口(たとえば、クーラント流出口75B)とを有し、関連温度は、流出口の冷却液の温度であるようにしてもよい。 (5) As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 15, and FIG. It may have a liquid inlet (eg, coolant inlet 74A) and an outlet (eg, coolant outlet 75B), and the associated temperature may be the temperature of the coolant at the outlet.

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It is also planned that the embodiments disclosed herein will be implemented in appropriate combinations. The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the claims rather than the description of the embodiments described above, and it is intended that all changes within the meaning and scope equivalent to the claims are included.

1,1A,1B 内燃機関システム、10 エンジン、11A,11B 吸気管、11C 吸気マニホールド、12A 排気マニホールド、12B~12E 排気管、14A~14D インジェクタ、15 エンジン用ラジエータ、21 エアフローメータ、22 過給機、22A タービン、22B コンプレッサ、23A,23B 吸気温度センサ、25 アクセル開度センサ、27 クランク角センサ、28 カム角センサ、35 差圧センサ、36A~36D 排気温度センサ、37A,37B NOxセンサ、41 DOC、42 DPF、43 SCR、44 第2酸化触媒、50 ECU、51 CPU、52 ROM、53 RAM、54 タイマ、55 EEPROM、61 燃料添加弁、62 尿素水添加弁、70,70A,70B 冷却システム、71 インタークーラ、71A,71B クーラント温度センサ、72 インタークーラ用ラジエータ、73 電動ポンプ、73A 回転速度センサ、74 燃料添加弁ホルダ、74A クーラント流入口、74B クーラント流出口、74C 筐体、75,75A,75B クーラント循環通路、75AA ラジエータ出口配管、75BA ポンプ出口配管、75BB インタークーラ行き配管、75BC 燃料添加弁行き配管、75BD,75BE 尿素水添加弁行き配管、75CA インタークーラ戻り配管、75CB 燃料添加弁戻り配管、75CD 尿素水添加弁戻り配管、76 尿素水添加弁ホルダ。 1, 1A, 1B internal combustion engine system, 10 engine, 11A, 11B intake pipe, 11C intake manifold, 12A exhaust manifold, 12B to 12E exhaust pipe, 14A to 14D injector, 15 engine radiator, 21 air flow meter, 22 supercharger , 22A turbine, 22B compressor, 23A, 23B intake air temperature sensor, 25 accelerator opening sensor, 27 crank angle sensor, 28 cam angle sensor, 35 differential pressure sensor, 36A to 36D exhaust temperature sensor, 37A, 37B NOx sensor, 41 DOC , 42 DPF, 43 SCR, 44 second oxidation catalyst, 50 ECU, 51 CPU, 52 ROM, 53 RAM, 54 timer, 55 EEPROM, 61 fuel addition valve, 62 urea water addition valve, 70, 70A, 70B cooling system, 71 Intercooler, 71A, 71B Coolant temperature sensor, 72 Intercooler radiator, 73 Electric pump, 73A Rotational speed sensor, 74 Fuel addition valve holder, 74A Coolant inlet, 74B Coolant outlet, 74C Housing, 75, 75A, 75B coolant circulation passage, 75AA radiator outlet piping, 75BA pump outlet piping, 75BB piping to intercooler, 75BC piping to fuel addition valve, 75BD, 75BE piping to urea water addition valve, 75CA intercooler return piping, 75CB fuel addition valve return piping , 75CD Urea water addition valve return piping, 76 Urea water addition valve holder.

Claims (5)

内燃機関の冷却システムであって、
前記内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、
前記添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第1循環経路に加えて、前記添加弁に冷却液を循環させる第2循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、
前記第2循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、
前記ポンプを制御する制御装置とを備え、
複数の第1の指標は、複数の前記指標のうち前記添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標であり、
複数の第2の指標は、複数の前記指標のうち前記添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標であり、
前記制御装置は、
複数の前記センサによって検出された複数の前記指標の値を用いて前記添加弁の関連温度を推定
複数の前記第1の指標の値を用いて、排気が前記関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第1の量を特定し、
複数の前記第2の指標の値を用いて、冷却液が前記関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第2の量を特定し、
前回推定した前記関連温度に、前記第1の量から前記第2の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の前記関連温度を推定する、冷却システム。
A cooling system for an internal combustion engine,
an addition valve that is installed in the exhaust path of the internal combustion engine and adds an additive to the exhaust gas for purifying the exhaust gas;
a pump that circulates the coolant through a second circulation path that circulates the coolant to the addition valve in addition to a first circulation path that circulates the coolant to a cooling target different from the addition valve;
a plurality of sensors each detecting values of a plurality of indicators different from the temperature of the coolant in the second circulation path;
and a control device that controls the pump,
The plurality of first indicators are indicators related to exhaust gas, which is an element that provides heat to the addition valve, among the plurality of indicators,
The plurality of second indicators are indicators related to the cooling liquid, which is an element that removes heat from the addition valve, among the plurality of indicators,
The control device includes:
estimating the associated temperature of the addition valve using the values of the plurality of indicators detected by the plurality of sensors;
Using the values of the plurality of first indicators, specifying a first amount in which the degree to which the exhaust gas contributes to the increase in the related temperature is converted into a temperature at which the temperature of the coolant increases per unit time;
Using the values of the plurality of second indicators, specifying a second amount in which the degree to which the coolant contributes to the decrease in the related temperature is converted into a temperature at which the temperature of the coolant decreases per unit time;
Estimating the current related temperature by adding to the previously estimated related temperature a value obtained by subtracting the second amount from the first amount multiplied by the elapsed period from the previous time to the present. cooling system.
複数の前記センサは、
前記内燃機関への吸入空気量を検出するエアフローメータと、
前記内燃機関からの排気温度を検出する排気温度センサとを含み、
前記制御装置は、
前記エアフローメータによって検出された吸入空気量と前記排気温度センサによって検出された排気温度とを用いて、前記第1の量を特定する、請求項に記載の冷却システム。
The plurality of sensors include:
an air flow meter that detects the amount of air intake into the internal combustion engine;
an exhaust temperature sensor that detects exhaust temperature from the internal combustion engine,
The control device includes:
The cooling system according to claim 1 , wherein the first amount is determined using an intake air amount detected by the air flow meter and an exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor.
複数の前記センサは、
前記第1循環経路の冷却液の温度を検出する液温センサと、
前記冷却液の流量に関連する量を検出する関連量センサとを含み、
前記制御装置は、
前記液温センサによって検出された温度と前記関連量センサによって検出された関連量とを用いて、前記第2の量を特定する、請求項に記載の冷却システム。
The plurality of sensors include:
a liquid temperature sensor that detects the temperature of the coolant in the first circulation path;
a related quantity sensor that detects a quantity related to the flow rate of the coolant;
The control device includes:
The cooling system according to claim 1 , wherein the second quantity is determined using the temperature detected by the liquid temperature sensor and the related quantity detected by the related quantity sensor.
前記添加弁を収容するホルダをさらに備え、
前記ホルダは、冷却液の流入口と流出口とを有し、
前記関連温度は、前記流出口の冷却液の温度である、請求項1から請求項のいずれかに記載の冷却システム。
further comprising a holder accommodating the addition valve,
The holder has a coolant inlet and an outlet,
4. A cooling system according to any of claims 1 to 3 , wherein the relevant temperature is the temperature of the cooling liquid at the outlet.
内燃機関の冷却システムの制御方法であって、
前記冷却システムは、
前記内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、
前記添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第1循環経路に加えて、前記添加弁に冷却液を循環させる第2循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、
前記第2循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、
前記ポンプを制御する制御装置とを備え、
複数の第1の指標は、複数の前記指標のうち前記添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標であり、
複数の第2の指標は、複数の前記指標のうち前記添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標であり、
前記制御方法は、前記制御装置が、
複数の前記センサによって検出された複数の前記指標の値を用いて前記添加弁の関連温度を推定するステップと、
複数の前記第1の指標の値を用いて、排気が前記関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第1の量を特定するステップと、
複数の前記第2の指標の値を用いて、冷却液が前記関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第2の量を特定するステップと、
前回推定した前記関連温度に、前記第1の量から前記第2の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の前記関連温度を推定するステップと、
推定した前記関連温度を用いて前記ポンプを制御するステップとを含む、冷却システムの制御方法。
A method for controlling a cooling system of an internal combustion engine, the method comprising:
The cooling system includes:
an addition valve that is installed in the exhaust path of the internal combustion engine and adds an additive to the exhaust gas for purifying the exhaust gas;
a pump that circulates the coolant through a second circulation path that circulates the coolant to the addition valve in addition to a first circulation path that circulates the coolant to a cooling target different from the addition valve;
a plurality of sensors each detecting values of a plurality of indicators different from the temperature of the coolant in the second circulation path;
and a control device that controls the pump,
The plurality of first indicators are indicators related to exhaust gas, which is an element that provides heat to the addition valve, among the plurality of indicators,
The plurality of second indicators are indicators related to the cooling liquid, which is an element that removes heat from the addition valve, among the plurality of indicators,
In the control method, the control device:
estimating the associated temperature of the addition valve using the values of the plurality of indicators detected by the plurality of sensors;
using the values of the plurality of first indicators to identify a first amount in which the degree to which the exhaust gas contributes to the increase in the related temperature is converted into a temperature at which the temperature of the coolant increases per unit time; ,
Using the values of the plurality of second indicators, specifying a second amount, which is the degree to which the coolant contributes to the decrease in the related temperature, converted into a temperature at which the temperature of the coolant decreases per unit time. and,
Estimating the current related temperature by adding to the previously estimated related temperature a value obtained by subtracting the second amount from the first amount multiplied by the elapsed period from the previous time to the present. and,
controlling the pump using the estimated relevant temperature.
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