JPH08284735A - 内燃機関の吸・排気系圧力推定装置 - Google Patents
内燃機関の吸・排気系圧力推定装置Info
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- JPH08284735A JPH08284735A JP7092631A JP9263195A JPH08284735A JP H08284735 A JPH08284735 A JP H08284735A JP 7092631 A JP7092631 A JP 7092631A JP 9263195 A JP9263195 A JP 9263195A JP H08284735 A JPH08284735 A JP H08284735A
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低コストで吸・排気系の圧力を精度良く推定す
る。 【構成】別ルーチンで求められたシリンダ吸入空気量Ｑ
ａｃ，シリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，吸気温度Ｔａ，排
気温度Ｔｅ，体積効率相当値Ｋｉｎを入力し(Ｓ１) 、
これらの値に基づいて吸気圧Ｐｍを演算する (Ｓ２) 。
る。 【構成】別ルーチンで求められたシリンダ吸入空気量Ｑ
ａｃ，シリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，吸気温度Ｔａ，排
気温度Ｔｅ，体積効率相当値Ｋｉｎを入力し(Ｓ１) 、
これらの値に基づいて吸気圧Ｐｍを演算する (Ｓ２) 。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気系や排
気系の圧力を推定する技術に関する。
気系の圧力を推定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の吸気系圧力の検出方式
としては、圧力を直接検出する手段を設けたり、該圧力
検出手段の他に吸入空気流量を検出する手段を設けて、
検出された吸気系の圧力を吸入空気流量の検出値で補正
するなどして検出していた (特開昭５８−３５２５５号
公報等参照) 。
としては、圧力を直接検出する手段を設けたり、該圧力
検出手段の他に吸入空気流量を検出する手段を設けて、
検出された吸気系の圧力を吸入空気流量の検出値で補正
するなどして検出していた (特開昭５８−３５２５５号
公報等参照) 。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸気圧力検出方式にあっては、吸入空気流量
を検出しないものでは大気圧等の環境変化に対する空燃
比の最適化ができなかった。また、吸入空気流量と吸気
圧力とを検出するものでは、センサの取付け数の増大に
よるコスト増加を招いていた。
うな従来の吸気圧力検出方式にあっては、吸入空気流量
を検出しないものでは大気圧等の環境変化に対する空燃
比の最適化ができなかった。また、吸入空気流量と吸気
圧力とを検出するものでは、センサの取付け数の増大に
よるコスト増加を招いていた。
【０００４】また過給機付機関の場合は、オイル劣化等
による過給機の作動特性の変化により過渡運転時の最適
化ができないという問題が判明した。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑みなされたもので、吸気系や排気
系の圧力を直接検出することなく、高精度に推定できる
ようにした内燃機関の吸・排気圧推定装置を提供するこ
とを目的とする。
による過給機の作動特性の変化により過渡運転時の最適
化ができないという問題が判明した。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑みなされたもので、吸気系や排気
系の圧力を直接検出することなく、高精度に推定できる
ようにした内燃機関の吸・排気圧推定装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に実線で示すように、機関に吸入される空
気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、機関の回転
速度を検出する回転速度検出手段と、検出された機関の
吸入空気流量と回転速度とを含む要素に基づいて吸気系
圧力を推定する吸気系圧力推定手段と、を含んで構成し
たことを特徴とする。
る発明は図１に実線で示すように、機関に吸入される空
気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、機関の回転
速度を検出する回転速度検出手段と、検出された機関の
吸入空気流量と回転速度とを含む要素に基づいて吸気系
圧力を推定する吸気系圧力推定手段と、を含んで構成し
たことを特徴とする。
【０００６】また、請求項２に係る発明は図１に点線で
示すように、前記吸気系圧力推定手段が、機関の吸入空
気流量と、回転速度と、体積効率相当値と、容積比 (吸
気系の総容積に対するシリンダ容積の比) と、を含む要
素に基づいてシリンダに吸入される空気量を演算するシ
リンダ吸入空気量演算手段と、前記演算されたシリンダ
吸入空気量と、体積効率相当値と、前記容積比と、を含
む要素に基づいて吸気系圧力を演算する吸気系圧力演算
手段と、前記体積効率相当値を、機関運転開始時に初期
値に設定し、その後は演算された吸気系圧力と検出され
た機関回転速度とを含む要素に基づいて演算した値で更
新していく体積効率相当値演算手段と、を含んでいるこ
とを特徴とする。
示すように、前記吸気系圧力推定手段が、機関の吸入空
気流量と、回転速度と、体積効率相当値と、容積比 (吸
気系の総容積に対するシリンダ容積の比) と、を含む要
素に基づいてシリンダに吸入される空気量を演算するシ
リンダ吸入空気量演算手段と、前記演算されたシリンダ
吸入空気量と、体積効率相当値と、前記容積比と、を含
む要素に基づいて吸気系圧力を演算する吸気系圧力演算
手段と、前記体積効率相当値を、機関運転開始時に初期
値に設定し、その後は演算された吸気系圧力と検出され
た機関回転速度とを含む要素に基づいて演算した値で更
新していく体積効率相当値演算手段と、を含んでいるこ
とを特徴とする。
【０００７】また、請求項３に係る発明は図１に鎖線で
示すように、内燃機関が排気還流 (ＥＧＲ) 装置を備え
ており、前記吸気系圧力推定手段は、吸気系に吸入され
るＥＧＲ流量を演算するＥＧＲ流量演算手段と、演算さ
れたＥＧＲ流量と、機関の回転速度と、体積効率相当値
と、容積比 (吸気系の総容積に対するシリンダ容積の
比) と、を含む要素に基づいてシリンダに吸入されるＥ
ＧＲ量を演算するシリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段と、を
含んでおり、前記吸気系圧力演算手段は、演算されたシ
リンダ吸入ＥＧＲ量を含む要素に基づいて吸気系圧力を
演算することを特徴とする。
示すように、内燃機関が排気還流 (ＥＧＲ) 装置を備え
ており、前記吸気系圧力推定手段は、吸気系に吸入され
るＥＧＲ流量を演算するＥＧＲ流量演算手段と、演算さ
れたＥＧＲ流量と、機関の回転速度と、体積効率相当値
と、容積比 (吸気系の総容積に対するシリンダ容積の
比) と、を含む要素に基づいてシリンダに吸入されるＥ
ＧＲ量を演算するシリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段と、を
含んでおり、前記吸気系圧力演算手段は、演算されたシ
リンダ吸入ＥＧＲ量を含む要素に基づいて吸気系圧力を
演算することを特徴とする。
【０００８】また、請求項４に係る発明は、前記吸気系
圧力演算手段は、次式により吸気圧力を演算することを
特徴とする。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) Ｐｍ：吸気圧力 Ｋｖｏｌ：１シリンダ容積／吸気系容積 Ｑａｃ：１シリンダ当りの吸入空気量 Ｑｅｃ：１シリンダ当りの還流排気量 Ｔａ：吸気温度 Ｔｅ：還流排気温度 Ｒ，Ｋｐｍ，Ｏｐｍ：定数 また、請求項５に係る発明は図２に実線で示すように、
機関に吸入される空気流量を検出する吸入空気流量検出
手段と、機関の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、検出された機関の吸入空気流量と回転速度とを含む
要素に基づいて排気系圧力を推定する排気系圧力推定手
段と、を含んで構成したことを特徴とする。
圧力演算手段は、次式により吸気圧力を演算することを
特徴とする。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) Ｐｍ：吸気圧力 Ｋｖｏｌ：１シリンダ容積／吸気系容積 Ｑａｃ：１シリンダ当りの吸入空気量 Ｑｅｃ：１シリンダ当りの還流排気量 Ｔａ：吸気温度 Ｔｅ：還流排気温度 Ｒ，Ｋｐｍ，Ｏｐｍ：定数 また、請求項５に係る発明は図２に実線で示すように、
機関に吸入される空気流量を検出する吸入空気流量検出
手段と、機関の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、検出された機関の吸入空気流量と回転速度とを含む
要素に基づいて排気系圧力を推定する排気系圧力推定手
段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【０００９】また、請求項６に係る発明は図２に鎖線で
示すように、内燃機関が排気還流 (ＥＧＲ) 装置を備え
ており、前記排気系圧力推定手段は、シリンダから排出
される排気量を演算するシリンダ排出排気量演算手段
と、シリンダに吸入されるシリンダ吸入ＥＧＲ量を演算
するシリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段と、演算されたシリ
ンダ排出排気量とシリンダ吸入ＥＧＲ量と機関回転速度
とを含む要素に基づいて排気系圧力を演算する排気系圧
力演算手段と、を含んでいることを特徴とする。
示すように、内燃機関が排気還流 (ＥＧＲ) 装置を備え
ており、前記排気系圧力推定手段は、シリンダから排出
される排気量を演算するシリンダ排出排気量演算手段
と、シリンダに吸入されるシリンダ吸入ＥＧＲ量を演算
するシリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段と、演算されたシリ
ンダ排出排気量とシリンダ吸入ＥＧＲ量と機関回転速度
とを含む要素に基づいて排気系圧力を演算する排気系圧
力演算手段と、を含んでいることを特徴とする。
【００１０】また、請求項７に係る発明は、前記排気系
圧力演算手段が、次式により吸気圧力を演算することを
特徴とする。 Ｐｅｘｈ＝ (Ｑｅｘｈ−Ｑｅ) ×Ｔｅｘｈ×Ｎｅ×Ｋｐ
ｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ Ｐｅｘｈ：排気系圧力 Ｑｅｘｈ：排気温度 Ｎｅ：機関回転速度 Ｋｐｅｘｈ，Ｏｐｅｘｈ：定数
圧力演算手段が、次式により吸気圧力を演算することを
特徴とする。 Ｐｅｘｈ＝ (Ｑｅｘｈ−Ｑｅ) ×Ｔｅｘｈ×Ｎｅ×Ｋｐ
ｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ Ｐｅｘｈ：排気系圧力 Ｑｅｘｈ：排気温度 Ｎｅ：機関回転速度 Ｋｐｅｘｈ，Ｏｐｅｘｈ：定数
【００１１】
【作用】請求項１に係る発明によれば、吸入空気流量検
出手段で検出された機関の吸入空気流量と回転速度検出
手段で検出された機関回転速度との関係から吸気系圧力
推定手段が、シリンダ吸入空気量に見合った吸気系圧力
を推定する。
出手段で検出された機関の吸入空気流量と回転速度検出
手段で検出された機関回転速度との関係から吸気系圧力
推定手段が、シリンダ吸入空気量に見合った吸気系圧力
を推定する。
【００１２】また、請求項２に係る発明によれば、シリ
ンダ吸入空気量演算手段は、機関の吸入空気流量と回転
速度とに基づいて逐次シリンダ容積当りの空気量を求め
つつ、体積効率相当値と容積比とに基づいてシリンダに
吸入される空気量を演算する。吸気系圧力演算手段は、
シリンダ吸入空気量と、体積効率相当値と、前記容積比
と、を含む要素に基づいて吸気系圧力を演算する。
ンダ吸入空気量演算手段は、機関の吸入空気流量と回転
速度とに基づいて逐次シリンダ容積当りの空気量を求め
つつ、体積効率相当値と容積比とに基づいてシリンダに
吸入される空気量を演算する。吸気系圧力演算手段は、
シリンダ吸入空気量と、体積効率相当値と、前記容積比
と、を含む要素に基づいて吸気系圧力を演算する。
【００１３】また、体積効率相当値は、機関の運転開始
時は大気圧により決定されるが、運転後は吸気系の圧力
や機関回転速度によって変化するので、逐次演算された
吸気系圧力，機関回転速度に基づいて演算更新する。そ
れによって新たに演算される吸気系圧力の精度も向上す
る。また、請求項３に係る発明によれば、ＥＧＲ制御を
行う場合に、ＥＧＲ流量演算手段で吸気系へのＥＧＲ流
量を演算し、シリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段が該ＥＧＲ
流量と機関の回転速度と、体積効率相当値と、容積比と
に基づいてシリンダに吸入されるＥＧＲ量を演算する。
時は大気圧により決定されるが、運転後は吸気系の圧力
や機関回転速度によって変化するので、逐次演算された
吸気系圧力，機関回転速度に基づいて演算更新する。そ
れによって新たに演算される吸気系圧力の精度も向上す
る。また、請求項３に係る発明によれば、ＥＧＲ制御を
行う場合に、ＥＧＲ流量演算手段で吸気系へのＥＧＲ流
量を演算し、シリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段が該ＥＧＲ
流量と機関の回転速度と、体積効率相当値と、容積比と
に基づいてシリンダに吸入されるＥＧＲ量を演算する。
【００１４】そして、吸気系圧力演算手段は、該シリン
ダ吸入ＥＧＲ量を考慮することにより、吸気系圧力を精
度よく演算することができる。また、請求項４に係る発
明によれば、前記の式に基づいて、シリンダ内の総ガス
量 (空気とＥＧＲガス) と体積効率，容積比等から吸気
系圧力を、精度良く演算することができる。
ダ吸入ＥＧＲ量を考慮することにより、吸気系圧力を精
度よく演算することができる。また、請求項４に係る発
明によれば、前記の式に基づいて、シリンダ内の総ガス
量 (空気とＥＧＲガス) と体積効率，容積比等から吸気
系圧力を、精度良く演算することができる。
【００１５】また、請求項５に係る発明によれば、吸入
空気流量検出手段で検出された機関の吸入空気流量と回
転速度検出手段で検出された機関回転速度との関係から
排気系圧力推定手段が、排気系圧力を推定する。また、
請求項６に係る発明によれば、ＥＧＲ制御を行う場合
に、シリンダ排出排気量演算手段がシリンダから排出さ
れる排気量を演算し、シリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段が
シリンダに吸入されるＥＧＲ量を演算し、排気系圧力演
算手段が演算されたシリンダ排出排気量とシリンダ吸入
ＥＧＲ量と機関回転速度とを含む要素に基づいて排気系
圧力を演算する。
空気流量検出手段で検出された機関の吸入空気流量と回
転速度検出手段で検出された機関回転速度との関係から
排気系圧力推定手段が、排気系圧力を推定する。また、
請求項６に係る発明によれば、ＥＧＲ制御を行う場合
に、シリンダ排出排気量演算手段がシリンダから排出さ
れる排気量を演算し、シリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段が
シリンダに吸入されるＥＧＲ量を演算し、排気系圧力演
算手段が演算されたシリンダ排出排気量とシリンダ吸入
ＥＧＲ量と機関回転速度とを含む要素に基づいて排気系
圧力を演算する。
【００１６】また、請求項７に係る発明によれば、前記
排気系圧力演算手段は、前記の式を用いて排気系圧力を
精度良く推定演算することができる。
排気系圧力演算手段は、前記の式を用いて排気系圧力を
精度良く推定演算することができる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。一実施例の全体構成を示す図４において、過給機１
は、エアフィルタ２でダストを除去されて吸気通路３に
吸入された空気を吸気コンプレッサ１Ａにより圧縮過給
して下流側の吸気マニホールド４へ送り込む。
る。一実施例の全体構成を示す図４において、過給機１
は、エアフィルタ２でダストを除去されて吸気通路３に
吸入された空気を吸気コンプレッサ１Ａにより圧縮過給
して下流側の吸気マニホールド４へ送り込む。
【００１８】一方、機関５の燃焼室に装着された燃料噴
射ノズル６には、噴射ポンプ７から各気筒に分配して燃
料が圧送供給され、該燃料噴射ノズル６から燃焼室に向
けて燃料が噴射され、該噴射された燃料は圧縮行程末期
に着火して燃焼される。また、排気マニホールド８と吸
気マニホールド４とを結んでＥＧＲ制御弁９を介装した
ＥＧＲ通路１０が接続されると共に、前記吸気通路３の
吸気コンプレッサ１Ａの上流側にＥＧＲ制御時に吸気を
絞って排気圧と吸気圧との差圧を拡大してＥＧＲしやす
くするためのスロットル弁３１が介装され、主としてア
イドル時や低負荷時に排気改善，騒音対策のために前記
スロットル弁３１を絞ると同時にＥＧＲ制御弁９の開度
を制御してＥＧＲ制御を行う。具体的には、バキューム
ポンプ１１からの負圧を電磁弁３２を介してダイアフラ
ム装置３３に導いて前記絞り弁３１を絞ると同時に、前
記負圧をデューティ制御される電磁弁１２で大気との希
釈割合を制御することによって前記ＥＧＲ制御弁９の圧
力室に導かれる圧力を制御し、もって開度を制御するこ
とによりＥＧＲ率を制御している。これらＥＧＲ率や燃
料噴射制御は、コントロールユニット１３により行われ
る。
射ノズル６には、噴射ポンプ７から各気筒に分配して燃
料が圧送供給され、該燃料噴射ノズル６から燃焼室に向
けて燃料が噴射され、該噴射された燃料は圧縮行程末期
に着火して燃焼される。また、排気マニホールド８と吸
気マニホールド４とを結んでＥＧＲ制御弁９を介装した
ＥＧＲ通路１０が接続されると共に、前記吸気通路３の
吸気コンプレッサ１Ａの上流側にＥＧＲ制御時に吸気を
絞って排気圧と吸気圧との差圧を拡大してＥＧＲしやす
くするためのスロットル弁３１が介装され、主としてア
イドル時や低負荷時に排気改善，騒音対策のために前記
スロットル弁３１を絞ると同時にＥＧＲ制御弁９の開度
を制御してＥＧＲ制御を行う。具体的には、バキューム
ポンプ１１からの負圧を電磁弁３２を介してダイアフラ
ム装置３３に導いて前記絞り弁３１を絞ると同時に、前
記負圧をデューティ制御される電磁弁１２で大気との希
釈割合を制御することによって前記ＥＧＲ制御弁９の圧
力室に導かれる圧力を制御し、もって開度を制御するこ
とによりＥＧＲ率を制御している。これらＥＧＲ率や燃
料噴射制御は、コントロールユニット１３により行われ
る。
【００１９】前記ＥＧＲ制御弁９には、弁体のリフト量
を検出するリフトセンサ３４が設置されている。燃焼後
の排気は、排気マニホールド８より前記過給機１の排気
タービン１Ｂを回転駆動させた後、排気中に含まれるパ
ーティキュレート (排気微粒子) 等がフィルタ１４で捕
集され、マフラー１５で消音された後に大気中に放出さ
れる。
を検出するリフトセンサ３４が設置されている。燃焼後
の排気は、排気マニホールド８より前記過給機１の排気
タービン１Ｂを回転駆動させた後、排気中に含まれるパ
ーティキュレート (排気微粒子) 等がフィルタ１４で捕
集され、マフラー１５で消音された後に大気中に放出さ
れる。
【００２０】前記過給機１の吸気コンプレッサ１Ａ上流
の吸気通路３には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ１６が設けられ、また、機関回転速度Ｎｅを検出
する回転速度センサ１７、前記燃料噴射ポンプ７のコン
トロールレバー開度を検出するレバー開度センサ１８、
水温を検出する水温センサ１９等が設けられ、これらの
検出値に基づいて吸気系圧力，排気系圧力を検出しつつ
シリンダ吸入空気量に見合った燃料の許容最大噴射量が
後述するようにして設定される。
の吸気通路３には、吸入空気流量を検出するエアフロー
メータ１６が設けられ、また、機関回転速度Ｎｅを検出
する回転速度センサ１７、前記燃料噴射ポンプ７のコン
トロールレバー開度を検出するレバー開度センサ１８、
水温を検出する水温センサ１９等が設けられ、これらの
検出値に基づいて吸気系圧力，排気系圧力を検出しつつ
シリンダ吸入空気量に見合った燃料の許容最大噴射量が
後述するようにして設定される。
【００２１】以下、コントロールユニット１３による各
種演算について説明する。まず、吸気系圧力 (以下吸気
圧という) Ｐｍの演算のルーチンを、図４のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが吸気系圧力
演算手段に相当する。ステップ (図ではＳと記す。以下
同様) １では、それぞれ後述する別ルーチンで演算され
た１シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ，１シリンダ当り
の吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，吸気温度Ｔａ，ＥＧＲ温度Ｔ
ｅ，体積効率相当値Ｋｉｎを入力する。
種演算について説明する。まず、吸気系圧力 (以下吸気
圧という) Ｐｍの演算のルーチンを、図４のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが吸気系圧力
演算手段に相当する。ステップ (図ではＳと記す。以下
同様) １では、それぞれ後述する別ルーチンで演算され
た１シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ，１シリンダ当り
の吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，吸気温度Ｔａ，ＥＧＲ温度Ｔ
ｅ，体積効率相当値Ｋｉｎを入力する。
【００２２】ステップ２では、ステップ１で入力した各
値と、予め分かっている容積比 (１シリンダ当りの容積
／吸気系のコレクタ容積) Ｋｖｏｌと、に基づいて次式
により吸気圧Ｐｍを演算する。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) 次に、排気系圧力 (ＥＧＲ取出口の圧力，以下排気圧と
いう) Ｐｅｘｈの演算のルーチンを、図５のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが排気系圧力
演算手段に相当する。
値と、予め分かっている容積比 (１シリンダ当りの容積
／吸気系のコレクタ容積) Ｋｖｏｌと、に基づいて次式
により吸気圧Ｐｍを演算する。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) 次に、排気系圧力 (ＥＧＲ取出口の圧力，以下排気圧と
いう) Ｐｅｘｈの演算のルーチンを、図５のフローチャ
ートに従って説明する。尚、このルーチンが排気系圧力
演算手段に相当する。
【００２３】ステップ11では、それぞれ後述する別ルー
チンで演算された１シリンダから排出される排気量Ｑｅ
ｘｈと、１シリンダ当りの吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，排気温
度Ｔｅｘｈ，機関回転速度Ｎｅを入力する。ステップ12
では、ステップ11で入力した各値と、定数Ｋｐｅｘｈ，
Ｏｐｅｘｈと、に基づいて次式により排気圧力Ｐｅｘｈ
を演算する。
チンで演算された１シリンダから排出される排気量Ｑｅ
ｘｈと、１シリンダ当りの吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ，排気温
度Ｔｅｘｈ，機関回転速度Ｎｅを入力する。ステップ12
では、ステップ11で入力した各値と、定数Ｋｐｅｘｈ，
Ｏｐｅｘｈと、に基づいて次式により排気圧力Ｐｅｘｈ
を演算する。
【００２４】Ｐｅｘｈ＝ (Ｑｅｘｈ−Ｑｅ) ×Ｔｅｘｈ
×Ｎｅ×Ｋｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ 図６は、１シリンダ当りの吸入空気量 (以下シリンダ吸
入空気量という) Ｑａｃを演算するフローチャートを示
す。尚、このルーチンがシリンダ吸入空気量演算手段を
構成する。ステップ21では、前記エアフローメータ１６
による吸入空気流量の出力値 (電圧) Ｑ0 を読み込む。
×Ｎｅ×Ｋｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ 図６は、１シリンダ当りの吸入空気量 (以下シリンダ吸
入空気量という) Ｑａｃを演算するフローチャートを示
す。尚、このルーチンがシリンダ吸入空気量演算手段を
構成する。ステップ21では、前記エアフローメータ１６
による吸入空気流量の出力値 (電圧) Ｑ0 を読み込む。
【００２５】ステップ22では、前記出力値Ｑ0 から変換
テーブルにより吸入空気流量Ｑａｓｍを求める。ステッ
プ23では、前記吸入空気流量Ｑａｓｍに対して加重平均
処理を行ってＱａｓ０を求める。ステップ24では、回転
速度センサ１７により検出される機関回転速度Ｎｅを読
み込む。
テーブルにより吸入空気流量Ｑａｓｍを求める。ステッ
プ23では、前記吸入空気流量Ｑａｓｍに対して加重平均
処理を行ってＱａｓ０を求める。ステップ24では、回転
速度センサ１７により検出される機関回転速度Ｎｅを読
み込む。
【００２６】ステップ25では、前記吸入空気流量の加重
平均値Ｑａｓ０と機関回転速度Ｎｅと定数Ｋｃとから次
式により、エアフローメータ１６で検出された吸入空気
流量に対するシリンダ吸入空気量Ｑａｃ０を演算する。 Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０／Ｎｅ×Ｋｃ ステップ26では、前記シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ
０のｎ回演算分のディレイ処理を行い、吸気コレクタ入
口部の吸入空気量Ｑａｃｎを演算する。具体的には、最
新から過去ｎ回前までのＱａｃ０を記憶しておき、ｎ回
前のＱａｃ０値をＱａｃｎとして取り出す。
平均値Ｑａｓ０と機関回転速度Ｎｅと定数Ｋｃとから次
式により、エアフローメータ１６で検出された吸入空気
流量に対するシリンダ吸入空気量Ｑａｃ０を演算する。 Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０／Ｎｅ×Ｋｃ ステップ26では、前記シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃ
０のｎ回演算分のディレイ処理を行い、吸気コレクタ入
口部の吸入空気量Ｑａｃｎを演算する。具体的には、最
新から過去ｎ回前までのＱａｃ０を記憶しておき、ｎ回
前のＱａｃ０値をＱａｃｎとして取り出す。
【００２７】ステップ27では、定数Ｋｖｏｌと、体積効
率相当値Ｋｉｎとを用いて次式によりシリンダ当りの吸
入空気量Ｑａｃを演算する。 Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1 × (１−Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ)＋Ｑａ
ｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ このようにして、シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃを精
度良く求めることができる。
率相当値Ｋｉｎとを用いて次式によりシリンダ当りの吸
入空気量Ｑａｃを演算する。 Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1 × (１−Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ)＋Ｑａ
ｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ このようにして、シリンダ当りの吸入空気量Ｑａｃを精
度良く求めることができる。
【００２８】次にＥＧＲ制御時にシリンダ当りの吸入Ｅ
ＧＲ量を演算するルーチンを、図７のフローチャートに
従って説明する。尚、このルーチンがシリンダ吸入ＥＧ
Ｒ量演算手段を構成する。ステップ３１では、後述する
ルーチンによって演算される吸気系へのＥＧＲ流量Ｑｅ
を入力する。
ＧＲ量を演算するルーチンを、図７のフローチャートに
従って説明する。尚、このルーチンがシリンダ吸入ＥＧ
Ｒ量演算手段を構成する。ステップ３１では、後述する
ルーチンによって演算される吸気系へのＥＧＲ流量Ｑｅ
を入力する。
【００２９】ステップ３２では、機関回転速度Ｎｅを読
み込む。ステップ３３では、前記ＥＧＲ量Ｑｅと機関回
転速度Ｎｅとから、吸気コレクタ部へ吸入されるシリン
ダ容積当りのＥＧＲ量Ｑｅｃｎを演算する。ステップ３
４では、定数Ｋｖｏｌと、体積効率相当値Ｋｉｎとを用
いて次式によりシリンダに吸入されるシリンダＥＧＲ量
Ｑｅｃを演算する。
み込む。ステップ３３では、前記ＥＧＲ量Ｑｅと機関回
転速度Ｎｅとから、吸気コレクタ部へ吸入されるシリン
ダ容積当りのＥＧＲ量Ｑｅｃｎを演算する。ステップ３
４では、定数Ｋｖｏｌと、体積効率相当値Ｋｉｎとを用
いて次式によりシリンダに吸入されるシリンダＥＧＲ量
Ｑｅｃを演算する。
【００３０】Ｑｅｃ＝Ｑｅｃn-1 × (１−Ｋｖｏｌ×Ｋ
ｉｎ)＋Ｑｅｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ 図８は、吸入空気 (ＥＧＲガスを含まない新気) の温度
Ｔａを演算するルーチンのフローチャートである。尚、
この処理は、吸気温度を直接検出するセンサを有する場
合は、不要である。
ｉｎ)＋Ｑｅｃｎ×Ｋｖｏｌ×Ｋｉｎ 図８は、吸入空気 (ＥＧＲガスを含まない新気) の温度
Ｔａを演算するルーチンのフローチャートである。尚、
この処理は、吸気温度を直接検出するセンサを有する場
合は、不要である。
【００３１】ステップ41では、前回求められた吸気圧力
Ｐｍn-1 を入力する。ステップ42では、次式により断熱
変化の関係から吸入空気温度Ｔａを演算する。 Ｔａ＝ＴＡ♯× (Ｐｍn-1 ／ＰＡ♯）(K-1)/K ＋ＴＯＦ
Ｆ♯ ここで、ＴＡ♯，ＰＡ♯は標準状態の温度，圧力であ
り、ＴＯＦＦ♯は大気から吸気コレクタに空気が入るま
での温度上昇分であるが、これらの値を水温等に応じて
補正してもよい。
Ｐｍn-1 を入力する。ステップ42では、次式により断熱
変化の関係から吸入空気温度Ｔａを演算する。 Ｔａ＝ＴＡ♯× (Ｐｍn-1 ／ＰＡ♯）(K-1)/K ＋ＴＯＦ
Ｆ♯ ここで、ＴＡ♯，ＰＡ♯は標準状態の温度，圧力であ
り、ＴＯＦＦ♯は大気から吸気コレクタに空気が入るま
での温度上昇分であるが、これらの値を水温等に応じて
補正してもよい。
【００３２】図９は、ＥＧＲガスの吸気コレクタへの導
入口における温度Ｔｅを演算するルーチンのフローチャ
ートである。ステップ52では、後述するルーチンで求め
られた排気温度Ｔｅｘｈを入力する。ステップ53では、
次式によりＥＧＲ温度Ｔｅを演算する。
入口における温度Ｔｅを演算するルーチンのフローチャ
ートである。ステップ52では、後述するルーチンで求め
られた排気温度Ｔｅｘｈを入力する。ステップ53では、
次式によりＥＧＲ温度Ｔｅを演算する。
【００３３】Ｔｅ＝Ｔｅｘｈ×ＫＴＬＯＳ♯ ＫＴＬＯＳ♯は、ＥＧＲ通路によるＥＧＲの温度低下係
数である。図10は体積効率相当値Ｋｉｎを演算するルー
チンのフローチャートである。尚、このルーチンが体積
効率相当値演算手段を構成する。ステップ61では、前回
求められた吸気圧Ｐｍn-1 を入力する。
数である。図10は体積効率相当値Ｋｉｎを演算するルー
チンのフローチャートである。尚、このルーチンが体積
効率相当値演算手段を構成する。ステップ61では、前回
求められた吸気圧Ｐｍn-1 を入力する。
【００３４】ステップ62では、前記吸気圧Ｐｍn-1 か
ら、図11に示すようなテーブルを用いて圧力補正係数Ｋ
ｉｎｐを演算する。ステップ63では、機関回転速度Ｎｅ
から、図12に示すようなテーブルを用いて回転補正係数
Ｋｉｎｎを演算する。ステップ64では、前記圧力補正係
数Ｋｉｎｐ及び回転補正係数Ｋｉｎｎを用いて、体積効
率Ｋｉｎを次式により演算する。
ら、図11に示すようなテーブルを用いて圧力補正係数Ｋ
ｉｎｐを演算する。ステップ63では、機関回転速度Ｎｅ
から、図12に示すようなテーブルを用いて回転補正係数
Ｋｉｎｎを演算する。ステップ64では、前記圧力補正係
数Ｋｉｎｐ及び回転補正係数Ｋｉｎｎを用いて、体積効
率Ｋｉｎを次式により演算する。
【００３５】Ｋｉｎ＝Ｋｉｎｐ×Ｋｉｎｎ 図13はＥＧＲ出口部の排気温度Ｔｅｘｈを演算するルー
チンのフローチャートである。尚、この処理は、排気温
度を直接検出するセンサを有する場合は、不要である。
ステップ71では、吸気行程で燃料が噴射されてから排気
行程までのサイクル遅れ分遡って噴射された燃料噴射量
Ｑｆｏを入力する。
チンのフローチャートである。尚、この処理は、排気温
度を直接検出するセンサを有する場合は、不要である。
ステップ71では、吸気行程で燃料が噴射されてから排気
行程までのサイクル遅れ分遡って噴射された燃料噴射量
Ｑｆｏを入力する。
【００３６】ステップ72では、前記同様のサイクル遅れ
分遡って演算された吸気温度Ｔｎｏを入力する。ステッ
プ73では、前記図５で演算された排気圧力Ｐｅｘｈn-1
を入力する。ステップ74では、前記サイクル遅れ燃料噴
射量Ｑｆｏから図14に示すようなテーブルから基本排気
温度Ｔｅｘｈｂを検索する。
分遡って演算された吸気温度Ｔｎｏを入力する。ステッ
プ73では、前記図５で演算された排気圧力Ｐｅｘｈn-1
を入力する。ステップ74では、前記サイクル遅れ燃料噴
射量Ｑｆｏから図14に示すようなテーブルから基本排気
温度Ｔｅｘｈｂを検索する。
【００３７】ステップ75では、前記吸気温度Ｔｎｏから
次式により吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１を演算す
る。 Ｋｔｅｘｈ１＝ (Ｔｎｏ／ＴＡ♯）KN 吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１は、上記のように標準
温度に対する吸気温度の比のＫＮ乗として求められるも
のであり、吸気温度上昇による排気温度の上昇割合を示
すものである。
次式により吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１を演算す
る。 Ｋｔｅｘｈ１＝ (Ｔｎｏ／ＴＡ♯）KN 吸気温度補正係数Ｋｔｅｈｘｈ１は、上記のように標準
温度に対する吸気温度の比のＫＮ乗として求められるも
のであり、吸気温度上昇による排気温度の上昇割合を示
すものである。
【００３８】ステップ76では、前記排気圧力Ｐｅｘｈ
n-1 から断熱変化の関係により排気圧力上昇による排気
温度上昇割合である温度上昇補正係数Ｋｔｅｘｈ２を演
算する。 Ｋｔｅｘｈ２＝ (Ｐｎｅｈｘn-1 ／ＰＡ♯）(Ke-1)/Ke ステップ77では、前記基本排気温度Ｔｅｘｈｂ，吸気温
度補正係数Ｋｔｅｘｈ１，温度上昇補正係数Ｋｔｅｈｘ
ｈ２により、次式により排気温度Ｔｅｘｈを次式により
演算する。
n-1 から断熱変化の関係により排気圧力上昇による排気
温度上昇割合である温度上昇補正係数Ｋｔｅｘｈ２を演
算する。 Ｋｔｅｘｈ２＝ (Ｐｎｅｈｘn-1 ／ＰＡ♯）(Ke-1)/Ke ステップ77では、前記基本排気温度Ｔｅｘｈｂ，吸気温
度補正係数Ｋｔｅｘｈ１，温度上昇補正係数Ｋｔｅｈｘ
ｈ２により、次式により排気温度Ｔｅｘｈを次式により
演算する。
【００３９】 Ｔｅｘｈ＝Ｔｅｘｈｂ×Ｋｔｅｘｈ１×Ｋｔｅｘｈ２ 図15は、ＥＧＲ流量Ｑｅを演算するルーチンのフローチ
ャートである。尚、このルーチンがＥＧＲ流量演算手段
を構成する。ステップ81では、吸気圧Ｐｍ，排気圧Ｐｅ
ｘｈ，ＥＧＲ制御弁の実リフト量Ｌｉｆｔｓを入力す
る。
ャートである。尚、このルーチンがＥＧＲ流量演算手段
を構成する。ステップ81では、吸気圧Ｐｍ，排気圧Ｐｅ
ｘｈ，ＥＧＲ制御弁の実リフト量Ｌｉｆｔｓを入力す
る。
【００４０】ステップ82では、前記実リフト量Ｌｉｆｔ
ｓからＥＧＲ通路の開口面積ＡＶｅを例えば図16に示し
たようなテーブルから検索する。ステップ83では、次式
によりＥＧＲ流量Ｑｅを演算する。 Ｑｅ＝Ａｖｅ× (Ｐｅｘｈ−Ｐｍ) 1/2 ×ＫＲ♯ ここで、ＫＲ♯は定数で、前後差圧ΔＰにおける流速ｑ
の式ｑ＝ (ΔＰ・２ρ) 1/2 から略 (２ρ) 1/2 に等し
い値である (但し、ρは排気の密度) 。
ｓからＥＧＲ通路の開口面積ＡＶｅを例えば図16に示し
たようなテーブルから検索する。ステップ83では、次式
によりＥＧＲ流量Ｑｅを演算する。 Ｑｅ＝Ａｖｅ× (Ｐｅｘｈ−Ｐｍ) 1/2 ×ＫＲ♯ ここで、ＫＲ♯は定数で、前後差圧ΔＰにおける流速ｑ
の式ｑ＝ (ΔＰ・２ρ) 1/2 から略 (２ρ) 1/2 に等し
い値である (但し、ρは排気の密度) 。
【００４１】図17はシリンダ吸入空気量，燃料噴射量，
シリンダ吸気温度のサイクル処理ルーチンのフローチャ
ートを示す。ステップ91では、シリンダ吸入空気量Ｑａ
ｃ，燃料噴射量Ｑｓｏｌ，シリンダ吸気温度Ｔｎを入力
する。尚、シリンダ吸気温度Ｔｎは例えば次式により演
算することができる。
シリンダ吸気温度のサイクル処理ルーチンのフローチャ
ートを示す。ステップ91では、シリンダ吸入空気量Ｑａ
ｃ，燃料噴射量Ｑｓｏｌ，シリンダ吸気温度Ｔｎを入力
する。尚、シリンダ吸気温度Ｔｎは例えば次式により演
算することができる。
【００４２】 (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ×Ｔｅ) ／ (Ｑａｃ＋Ｑｅｃ) ステップ92では、前記Ｑａｃ，Ｑｓｏｌ，Ｔｎにサイク
ル処理を施す。排気行程との位相合わせのため、吸気行
程におけるＱａｃ，Ｔｎについてはシリンダ数から１を
引いた分、圧縮行程におけるＱｓｏｌについてはシリン
ダ数から２を引いた分のディレイ処理を行い、夫々Ｑｅ
ｘｈ，Ｔｎｏ，Ｑｆｏとし処理を終了する。
ル処理を施す。排気行程との位相合わせのため、吸気行
程におけるＱａｃ，Ｔｎについてはシリンダ数から１を
引いた分、圧縮行程におけるＱｓｏｌについてはシリン
ダ数から２を引いた分のディレイ処理を行い、夫々Ｑｅ
ｘｈ，Ｔｎｏ，Ｑｆｏとし処理を終了する。
【００４３】図18，図20，図21は、実際のＥＧＲ制御の
フローチャートを示したものである。図18は、ＥＧＲ制
御弁の指令リフト量Ｌｉｆｔｔを演算するルーチンのフ
ローチャートである。ステップ101 では、吸気圧Ｐｍ，
排気圧Ｐｅｘｈ，要求ＥＧＲ量Ｔｑｅを入力する。
フローチャートを示したものである。図18は、ＥＧＲ制
御弁の指令リフト量Ｌｉｆｔｔを演算するルーチンのフ
ローチャートである。ステップ101 では、吸気圧Ｐｍ，
排気圧Ｐｅｘｈ，要求ＥＧＲ量Ｔｑｅを入力する。
【００４４】ステップ102 では、次式によりＥＧＲ制御
弁の要求流路面積Ｔａｖを演算する。ここで、ＫＲ♯は
前記図15のステップ83で用いたものである。ステップ10
3 では、前記Ｔａｖより例えば図19に示したような流路
面積とリフト量との関係を示すテーブルから目標リフト
量Ｍｌｉｆｔを演算する。ステップ104 では、前記目標
リフト量Ｍｌｉｆｔに弁の作動遅れ分の進み処理を行
い、その値を指令リフト量Ｌｉｆｔｔとして出力する。
弁の要求流路面積Ｔａｖを演算する。ここで、ＫＲ♯は
前記図15のステップ83で用いたものである。ステップ10
3 では、前記Ｔａｖより例えば図19に示したような流路
面積とリフト量との関係を示すテーブルから目標リフト
量Ｍｌｉｆｔを演算する。ステップ104 では、前記目標
リフト量Ｍｌｉｆｔに弁の作動遅れ分の進み処理を行
い、その値を指令リフト量Ｌｉｆｔｔとして出力する。
【００４５】図20は、要求ＥＧＲ量Ｔｑｅを演算するフ
ローチャートである。ステップ111 では、機関回転速度
Ｎｅ, 目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ, シリンダ吸入空気量Ｑａ
ｃを入力する。ステップ112 では、シリンダ吸入空気量
Ｑａｃに目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを乗じることにより吸気
コレクタへの目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅｃ０を求める。
ローチャートである。ステップ111 では、機関回転速度
Ｎｅ, 目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ, シリンダ吸入空気量Ｑａ
ｃを入力する。ステップ112 では、シリンダ吸入空気量
Ｑａｃに目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを乗じることにより吸気
コレクタへの目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅｃ０を求める。
【００４６】ステップ113 では、前記吸入ＥＧＲ量Ｔｑ
ｅｃ０に吸気系容積分の進み処理を進み処理を行い、シ
リンダへの目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅｃを求める。ステップ
114 では、前記目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅｃと機関回転速度
Ｎｅと定数ＫＣＯＮ♯からシリンダ当りの要求ＥＧＲ量
Ｔｑｅを求める。図21は、前記目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを
演算するルーチンのフローチャートである。
ｅｃ０に吸気系容積分の進み処理を進み処理を行い、シ
リンダへの目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅｃを求める。ステップ
114 では、前記目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅｃと機関回転速度
Ｎｅと定数ＫＣＯＮ♯からシリンダ当りの要求ＥＧＲ量
Ｔｑｅを求める。図21は、前記目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを
演算するルーチンのフローチャートである。
【００４７】ステップ121 では、機関回転速度Ｎｅ, 燃
料噴射量Ｑｓｏｌを入力する。ステップ122 では、機関
回転速度Ｎｅと負荷の代表値である燃料噴射量Ｑｓｏｌ
とに基づいて、例えば図22に示すようなテーブルから目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを検索する。図23は、燃料噴射量Ｑ
ｓｏｌを演算するルーチンのフローチャートである。
料噴射量Ｑｓｏｌを入力する。ステップ122 では、機関
回転速度Ｎｅと負荷の代表値である燃料噴射量Ｑｓｏｌ
とに基づいて、例えば図22に示すようなテーブルから目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを検索する。図23は、燃料噴射量Ｑ
ｓｏｌを演算するルーチンのフローチャートである。
【００４８】ステップ131 では、機関回転速度Ｎｅ及び
コントロールレバー開度ＣＬを読み込む。ステップ132
では、機関回転速度Ｎｅとコントロールレバー開度ＣＬ
とから基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを、例えば図24に示す
ようなテーブルから検索する。ステップ133 では、前記
基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを水温等の各種補正係数によ
って補正してＱｓｏｌｌを求める。
コントロールレバー開度ＣＬを読み込む。ステップ132
では、機関回転速度Ｎｅとコントロールレバー開度ＣＬ
とから基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを、例えば図24に示す
ようなテーブルから検索する。ステップ133 では、前記
基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを水温等の各種補正係数によ
って補正してＱｓｏｌｌを求める。
【００４９】ステップ134 では、最大燃料噴射量の制限
を行い、Ｑｓｏｌとして出力する。
を行い、Ｑｓｏｌとして出力する。
【００５０】
【発明の効果】以上説明してきたように請求項１に係る
発明によれば、機関の吸入空気流量と機関回転速度との
関係から吸気系圧力推定手段が、吸気系圧力を推定でき
る。また、請求項２に係る発明によれば、体積効率相当
値を更新しつつシリンダ吸入空気量と、体積効率相当値
と、前記容積比と、を含む要素に基づいて吸気系圧力を
精度良く演算できる。
発明によれば、機関の吸入空気流量と機関回転速度との
関係から吸気系圧力推定手段が、吸気系圧力を推定でき
る。また、請求項２に係る発明によれば、体積効率相当
値を更新しつつシリンダ吸入空気量と、体積効率相当値
と、前記容積比と、を含む要素に基づいて吸気系圧力を
精度良く演算できる。
【００５１】また、請求項３に係る発明によれば、ＥＧ
Ｒ制御を行う場合に、シリンダに吸入されるＥＧＲ量を
演算し、該シリンダ吸入ＥＧＲ量を考慮することによ
り、吸気系圧力を精度よく演算することができる。ま
た、請求項４に係る発明によれば、前記演算式に基づい
て、シリンダ内の総ガス量 (空気とＥＧＲガス) と体積
効率，容積比等から吸気系圧力を、精度良く演算するこ
とができる。
Ｒ制御を行う場合に、シリンダに吸入されるＥＧＲ量を
演算し、該シリンダ吸入ＥＧＲ量を考慮することによ
り、吸気系圧力を精度よく演算することができる。ま
た、請求項４に係る発明によれば、前記演算式に基づい
て、シリンダ内の総ガス量 (空気とＥＧＲガス) と体積
効率，容積比等から吸気系圧力を、精度良く演算するこ
とができる。
【００５２】また、請求項５に係る発明によれば、機関
の吸入空気流量と機関回転速度との関係から排気系圧力
推定手段が、排気系圧力を推定できる。また、請求項６
に係る発明によれば、ＥＧＲ制御を行う場合に、シリン
ダ排出排気量とシリンダ吸入ＥＧＲ量と機関回転速度と
を含む要素に基づいて排気系圧力を精度良く演算するこ
とができる。
の吸入空気流量と機関回転速度との関係から排気系圧力
推定手段が、排気系圧力を推定できる。また、請求項６
に係る発明によれば、ＥＧＲ制御を行う場合に、シリン
ダ排出排気量とシリンダ吸入ＥＧＲ量と機関回転速度と
を含む要素に基づいて排気系圧力を精度良く演算するこ
とができる。
【００５３】また、請求項７に係る発明によれば、前記
排気系圧力演算手段は、前記演算式を用いて排気系圧力
を精度良く推定演算することができる。
排気系圧力演算手段は、前記演算式を用いて排気系圧力
を精度良く推定演算することができる。
【図１】請求項１〜請求項３に係る発明の構成・機能を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】請求項５，６に係る発明の構成・機能を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図３】本発明の一実施例のシステム構成を示す図。
【図４】同上実施例の吸気系圧力を演算するルーチンの
フローチャート。
フローチャート。
【図５】同じく排気系圧力を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図６】同じくシリンダ吸入空気量を演算するルーチン
のフローチャート。
のフローチャート。
【図７】同じくシリンダ吸入ＥＧＲ量を演算するルーチ
ンのフローチャート。
ンのフローチャート。
【図８】同じく吸入空気温度を演算するルーチンのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図９】同じくＥＧＲ温度を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図10】同じく体積効率相当値を演算するルーチンのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図11】前記体積効率相当値の演算に使用する圧力補正
テーブル。
テーブル。
【図12】同じく回転補正テーブル。
【図13】同じく排気温度を演算するルーチンのフローチ
ャート。
ャート。
【図14】前記排気温度の演算に使用する基本排気温度の
テーブル。
テーブル。
【図15】同じくＥＧＲ流量を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図16】前記ＥＧＲ流量演算に使用する弁リフト流路面
積特性テーブル。
積特性テーブル。
【図17】同じく各値のサイクル処理ルーチンを示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図18】同じく指令ＥＧＲ弁リフト量を演算するルーチ
ンのフローチャート。
ンのフローチャート。
【図19】前記指令ＥＧＲ弁リフト量の演算に使用する流
路面積リフト特性テーブル。
路面積リフト特性テーブル。
【図20】同じく要求ＥＧＲ量を演算するルーチンのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図21】同じく目標ＥＧＲ率を演算するルーチンのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図22】前記目標ＥＧＲ率の演算に使用する目標ＥＧＲ
率マップテーブル。
率マップテーブル。
【図23】同じく燃料噴射量を演算するルーチンのフロー
チャート。
チャート。
【図24】前記燃料噴射量の演算に使用する燃料噴射量マ
ップテーブル。
ップテーブル。
５ ディーゼル機関 ６ 燃料噴射ノズル ７ 燃料噴射ポンプ １１ バキュームポンプ １３ コントロールユニット １６ エアフローメータ １７ 回転速度センサ １８ レバー開度センサ １９ 水温センサ ３１ スロットル弁 ３４ リフトセンサ
Claims (7)
- 【請求項１】機関に吸入される空気流量を検出する吸入
空気流量検出手段と、 機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 検出された機関の吸入空気流量と回転速度とを含む要素
に基づいて吸気系圧力を推定する吸気系圧力推定手段
と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の吸気系圧
力推定装置。 - 【請求項２】前記吸気系圧力推定手段は、 機関の吸入空気流量と、回転速度と、体積効率相当値
と、容積比 (吸気系の総容積に対するシリンダ容積の
比) と、を含む要素に基づいてシリンダに吸入される空
気量を演算するシリンダ吸入空気量演算手段と、 前記演算されたシリンダ吸入空気量と、体積効率相当値
と、前記容積比と、を含む要素に基づいて吸気系圧力を
演算する吸気系圧力演算手段と、 前記体積効率相当値を、機関運転開始時に初期値に設定
し、その後は演算された吸気系圧力と検出された機関回
転速度とを含む要素に基づいて演算した値で更新してい
く体積効率相当値演算手段と、 を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関の吸気系圧力推定装置。 - 【請求項３】内燃機関が排気還流 (ＥＧＲ) 装置を備え
ており、前記吸気系圧力推定手段は、吸気系に吸入され
るＥＧＲ流量を演算するＥＧＲ流量演算手段と、演算さ
れたＥＧＲ流量と、機関の回転速度と、体積効率相当値
と、容積比 (吸気系の総容積に対するシリンダ容積の
比) と、を含む要素に基づいてシリンダに吸入されるＥ
ＧＲ量を演算するシリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段と、 を含んでおり、 前記吸気系圧力演算手段は、演算されたシリンダ吸入Ｅ
ＧＲ量を含む要素に基づいて吸気系圧力を演算すること
を特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気系圧力推
定装置。 - 【請求項４】前記吸気系圧力演算手段は、次式により吸
気圧力を演算することを特徴とする請求項３に記載の内
燃機関の吸気圧力推定装置。 Ｐｍ＝Ｒ／Ｋｖｏｌ／Ｋｉｎ× (Ｑａｃ×Ｔａ＋Ｑｅｃ
×Ｔｅ) Ｐｍ：吸気圧力 Ｋｖｏｌ：１シリンダ容積／吸気系容積 Ｑａｃ：１シリンダ当りの吸入空気量 Ｑｅｃ：１シリンダ当りの還流排気量 Ｔａ：吸気温度 Ｔｅ：還流排気温度 Ｒ，Ｋｐｍ，Ｏｐｍ：定数 - 【請求項５】機関に吸入される空気流量を検出する吸入
空気流量検出手段と、 機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 検出された機関の吸入空気流量と回転速度とを含む要素
に基づいて排気系圧力を推定する排気系圧力推定手段
と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排気系圧
力推定装置。 - 【請求項６】内燃機関が排気還流 (ＥＧＲ) 装置を備え
ており、 前記排気系圧力推定手段は、 シリンダから排出される排気量を演算するシリンダ排出
排気量演算手段と、 シリンダに吸入されるシリンダ吸入ＥＧＲ量を演算する
シリンダ吸入ＥＧＲ量演算手段と、 演算されたシリンダ排出排気量とシリンダ吸入ＥＧＲ量
と機関回転速度とを含む要素に基づいて排気系圧力を演
算する排気系圧力演算手段と、を含んでいることを特徴
とする請求項５に記載の内燃機関の排気系圧力推定装
置。 - 【請求項７】前記排気系圧力演算手段は、次式により吸
気圧力を演算することを特徴とする請求項６に記載の内
燃機関の排気系圧力推定装置。 Ｐｅｘｈ＝ (Ｑｅｘｈ−Ｑｅ) ×Ｔｅｘｈ×Ｎｅ×Ｋｐ
ｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ Ｐｅｘｈ：排気系圧力 Ｑｅｘｈ：排気温度 Ｎｅ：機関回転速度 Ｋｐｅｘｈ，Ｏｐｅｘｈ：定数
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|---|---|---|---|
| JP09263195A JP3629752B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 内燃機関の吸・排気系圧力推定装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6012431A (en) * | 1996-06-03 | 2000-01-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine and estimation apparatus for estimating pressure in intake and discharge system of internal combustion engine |
| JP2009197753A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JP2012241667A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Fujitsu Ltd | 目標値算出方法及び装置 |
| US9845771B2 (en) | 2012-12-18 | 2017-12-19 | Continental Automotive France | Method for determining the recycled air flow rate and the quantity of oxygen available at the inlet of an internal combustion engine cylinder |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP09263195A patent/JP3629752B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6298299B1 (en) | 1996-06-03 | 2001-10-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine and estimation apparatus for estimating pressure in intake and discharge system of internal combustion engine |
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