JPH11148419A - 充満ガス温度を求める方法および装置 - Google Patents
充満ガス温度を求める方法および装置Info
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- JPH11148419A JPH11148419A JP10261683A JP26168398A JPH11148419A JP H11148419 A JPH11148419 A JP H11148419A JP 10261683 A JP10261683 A JP 10261683A JP 26168398 A JP26168398 A JP 26168398A JP H11148419 A JPH11148419 A JP H11148419A
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関シリンダ内の充満ガス温度を求める
際、充満ガスの温度がより高い精度で求められるような
方法を提供し、その方法を簡単かつ低コストで実装し、
さらに実装された装置を安価に製造して作動させ保守で
きるようにする。 【解決手段】 充満ガスは残留ガス成分と吸気ガス成分
から成る。この場合、吸気ガス温度Ｔ＿ｆｇと、充満ガ
ス中の吸気ガス分量ａ＿ｆｇを求める。さらに残留ガス
温度Ｔ＿ｒｇと、充満ガス中の残留ガス分量ａ ＿ｒｇ
を求める。そして残留ガス温度Ｔ＿ｒｇと残留ガス分量
ａ＿ｒｇと吸気ガス温度Ｔ＿ｆｇと吸気ガス分量ａ＿ｆ
ｇとから、充満ガス温度Ｔ＿ｇｅｓを算出する。
際、充満ガスの温度がより高い精度で求められるような
方法を提供し、その方法を簡単かつ低コストで実装し、
さらに実装された装置を安価に製造して作動させ保守で
きるようにする。 【解決手段】 充満ガスは残留ガス成分と吸気ガス成分
から成る。この場合、吸気ガス温度Ｔ＿ｆｇと、充満ガ
ス中の吸気ガス分量ａ＿ｆｇを求める。さらに残留ガス
温度Ｔ＿ｒｇと、充満ガス中の残留ガス分量ａ ＿ｒｇ
を求める。そして残留ガス温度Ｔ＿ｒｇと残留ガス分量
ａ＿ｒｇと吸気ガス温度Ｔ＿ｆｇと吸気ガス分量ａ＿ｆ
ｇとから、充満ガス温度Ｔ＿ｇｅｓを算出する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関シリンダ
内の充満ガス温度を求める方法および装置に関する。
内の充満ガス温度を求める方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃焼室内において、エンジン
回転トルクを形成するために空気／燃料混合物が点火さ
れる。その際、燃焼室を満たしたガス質量体の温度をで
きるかぎり精確に捕捉しなければならない。それという
のもガス質量体の温度によって殊に回転トルク、噴射す
べき燃料量ならびに点火時点が決まるからである。
回転トルクを形成するために空気／燃料混合物が点火さ
れる。その際、燃焼室を満たしたガス質量体の温度をで
きるかぎり精確に捕捉しなければならない。それという
のもガス質量体の温度によって殊に回転トルク、噴射す
べき燃料量ならびに点火時点が決まるからである。
【０００３】内燃機関のシリンダ内に充満したガスの温
度を求めるための公知のやり方によれば、ガス充填物つ
まり充満ガスの温度は、吸気管を介してシリンダに流入
する新たに吸気されるガスの温度と同じにされる。この
目的で、新たに吸気されるガスすなわち吸気ガスの温度
がシリンダ吸気弁の領域において求められるかまたは測
定される。この場合に不利であるのは、このやり方によ
って求められた充満ガス温度は十分に精確な値を示して
いないことである。殊に公知の手法の場合には、吸気ガ
ス温度はシリンダに流れ込んだときに様々な影響によっ
て上昇することを考慮していない。そして誤って求めら
れた吸気ガス温度ゆえに、噴射すべき燃料量を最適に算
出することができなくなる。したがってエンジンは最適
な動作点では駆動されず、このことによってエンジン出
力が最善のものとはならないし、燃料消費量や有害物質
放出も高まってしまう。
度を求めるための公知のやり方によれば、ガス充填物つ
まり充満ガスの温度は、吸気管を介してシリンダに流入
する新たに吸気されるガスの温度と同じにされる。この
目的で、新たに吸気されるガスすなわち吸気ガスの温度
がシリンダ吸気弁の領域において求められるかまたは測
定される。この場合に不利であるのは、このやり方によ
って求められた充満ガス温度は十分に精確な値を示して
いないことである。殊に公知の手法の場合には、吸気ガ
ス温度はシリンダに流れ込んだときに様々な影響によっ
て上昇することを考慮していない。そして誤って求めら
れた吸気ガス温度ゆえに、噴射すべき燃料量を最適に算
出することができなくなる。したがってエンジンは最適
な動作点では駆動されず、このことによってエンジン出
力が最善のものとはならないし、燃料消費量や有害物質
放出も高まってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、シリンダ内の充満ガス温度を求める方法および装
置において既述の欠点を解消し、殊に充満ガスの温度が
より高い精度で求められるように構成することにあり、
さらにこの方法を簡単かつ低コストで実装できるように
し、しかもそのための装置を安価に製造して作動させ保
守できるようにすることにある。
題は、シリンダ内の充満ガス温度を求める方法および装
置において既述の欠点を解消し、殊に充満ガスの温度が
より高い精度で求められるように構成することにあり、
さらにこの方法を簡単かつ低コストで実装できるように
し、しかもそのための装置を安価に製造して作動させ保
守できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、充満ガスは残留ガス成分と吸気ガス成分から成り、
吸気ガス温度を求め、充満ガス中の吸気ガス分量を求
め、残留ガス温度を求め、充満ガス中の残留ガス分量を
求め、残留ガス温度と残留ガス分量と吸気ガス温度と吸
気ガス分量とから充満ガス温度を算出することにより解
決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示
されている。
は、充満ガスは残留ガス成分と吸気ガス成分から成り、
吸気ガス温度を求め、充満ガス中の吸気ガス分量を求
め、残留ガス温度を求め、充満ガス中の残留ガス分量を
求め、残留ガス温度と残留ガス分量と吸気ガス温度と吸
気ガス分量とから充満ガス温度を算出することにより解
決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示
されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】先行の動作サイクルにおいてシリ
ンダ内で燃焼が行われた結果として生じる残留ガス成分
を考慮することによって、ガス充填物ないし充満ガスの
温度の算出が改善される。たとえば充満ガス温度の算出
は、吸気ガスと排気ガスの温度を考慮するだけでなく、
それらの温度寄与量を吸気ガスないしは残留ガスの個々
の分量に関連づけて重み付けることにより改善される。
充満ガス温度がきわめて精確に求められることにより、
噴射すべき燃料量を著しく精確に求めることができ、さ
らに点火時点を著しく精確に調整することができる。そ
の結果、内燃機関の動作が改善され、ひいては出力トル
クが高まり、燃料消費が少なくなり、さらに有害物質放
出も僅かになる。
ンダ内で燃焼が行われた結果として生じる残留ガス成分
を考慮することによって、ガス充填物ないし充満ガスの
温度の算出が改善される。たとえば充満ガス温度の算出
は、吸気ガスと排気ガスの温度を考慮するだけでなく、
それらの温度寄与量を吸気ガスないしは残留ガスの個々
の分量に関連づけて重み付けることにより改善される。
充満ガス温度がきわめて精確に求められることにより、
噴射すべき燃料量を著しく精確に求めることができ、さ
らに点火時点を著しく精確に調整することができる。そ
の結果、内燃機関の動作が改善され、ひいては出力トル
クが高まり、燃料消費が少なくなり、さらに有害物質放
出も僅かになる。
【０００７】本発明による方法の１つの格別な実施形態
によれば、新たに吸気されるガスの温度がシリンダへの
入口付近で求められる。このことにより有利には、吸気
ガス成分の温度を精確に求めることができ、つまりは充
満ガスに対する吸気ガスの温度寄与量を精確に求めるこ
とができる。結局のところこれによって、やはり充満ガ
ス全体の温度をきわめて精確に求めることができるよう
になる。
によれば、新たに吸気されるガスの温度がシリンダへの
入口付近で求められる。このことにより有利には、吸気
ガス成分の温度を精確に求めることができ、つまりは充
満ガスに対する吸気ガスの温度寄与量を精確に求めるこ
とができる。結局のところこれによって、やはり充満ガ
ス全体の温度をきわめて精確に求めることができるよう
になる。
【０００８】さらに本発明による方法の別の格別な実施
形態によれば、吸気ガス温度が少なくとも２つの測定さ
れた量から計算により求められる。このためたとえば吸
気ガス温度は、エンジンと周囲の測定温度とから求めら
れることになる。この場合に有利であるのは、これら両
方の測定値から吸気ガス温度を計算によって著しく精確
に求めることができる点であり、ひいてはこのことによ
って充満ガス全体の温度を精確に求めることができる。
さらに有利であるのは、エンジン温度と周囲温度は通
常、車両における他の用途のためにすでに求められるよ
うに構成されている点である。したがって付加的な測定
値センサを設けることなく、エンジン温度と周囲温度に
関するすでに利用可能な温度値から吸気ガスの温度を求
めることができる。
形態によれば、吸気ガス温度が少なくとも２つの測定さ
れた量から計算により求められる。このためたとえば吸
気ガス温度は、エンジンと周囲の測定温度とから求めら
れることになる。この場合に有利であるのは、これら両
方の測定値から吸気ガス温度を計算によって著しく精確
に求めることができる点であり、ひいてはこのことによ
って充満ガス全体の温度を精確に求めることができる。
さらに有利であるのは、エンジン温度と周囲温度は通
常、車両における他の用途のためにすでに求められるよ
うに構成されている点である。したがって付加的な測定
値センサを設けることなく、エンジン温度と周囲温度に
関するすでに利用可能な温度値から吸気ガスの温度を求
めることができる。
【０００９】本発明のさらに別の有利な実施形態によれ
ば、吸気ガスの温度が吸気管中で測定される。吸気ガス
の温度を吸気管中でじかに測定するため、温度を求める
ために測定値センサが使用されることになる。ここで有
利となるのは、このようにすることで吸気ガス温度を測
定技術的に求められる他の値とは無関係に著しく精確に
求めることができる点である。さらに有利であるのは、
吸気ガス温度を測定技術的に求めることによって、吸気
ガス温度の短期間および／または局所的な変動が捕捉さ
れる点であり、ひいてはこのことで充満ガス全体に関す
る温度決定の精度も改善される。
ば、吸気ガスの温度が吸気管中で測定される。吸気ガス
の温度を吸気管中でじかに測定するため、温度を求める
ために測定値センサが使用されることになる。ここで有
利となるのは、このようにすることで吸気ガス温度を測
定技術的に求められる他の値とは無関係に著しく精確に
求めることができる点である。さらに有利であるのは、
吸気ガス温度を測定技術的に求めることによって、吸気
ガス温度の短期間および／または局所的な変動が捕捉さ
れる点であり、ひいてはこのことで充満ガス全体に関す
る温度決定の精度も改善される。
【００１０】本発明による方法の別の有利な実施形態に
よれば、残留ガスの温度が内燃機関の排気ガス温度を用
いて求められる。これにより得られる利点とは、排気ガ
ス温度も通常、車両内ないしは内燃機関の制御装置にお
いてすでに利用可能な状態にあることである。その際、
排気ガス温度の値はじかに測定することもできるし、別
のエンジン制御データに基づき計算により求めることも
できる。
よれば、残留ガスの温度が内燃機関の排気ガス温度を用
いて求められる。これにより得られる利点とは、排気ガ
ス温度も通常、車両内ないしは内燃機関の制御装置にお
いてすでに利用可能な状態にあることである。その際、
排気ガス温度の値はじかに測定することもできるし、別
のエンジン制御データに基づき計算により求めることも
できる。
【００１１】殊に有利であるのは、残留ガス温度を求め
るために付加的に測定技術的な手間やコストをかける必
要のないことであり、たとえば付加的な測定値センサを
用意する必要がない。
るために付加的に測定技術的な手間やコストをかける必
要のないことであり、たとえば付加的な測定値センサを
用意する必要がない。
【００１２】本発明による方法のさらに別の格別な実施
形態によれば、吸気ガスの成分量としてシリンダ中の吸
気ガスの分圧を求め、残留ガスの成分量としてシリンダ
中の残留ガスの分圧求め、充満ガス温度を式 T_ges = (p_fg × T_fg + p_rg × T_rg) / (p_fg + p_
rg) に従って算出する。
形態によれば、吸気ガスの成分量としてシリンダ中の吸
気ガスの分圧を求め、残留ガスの成分量としてシリンダ
中の残留ガスの分圧求め、充満ガス温度を式 T_ges = (p_fg × T_fg + p_rg × T_rg) / (p_fg + p_
rg) に従って算出する。
【００１３】上述のように各ガス成分の個々の温度との
重み付けによってそれら各ガス成分の分圧を考慮するこ
とにより、充満ガス全体の温度を著しく精確に求めるこ
とができる。その際、個々のガス成分の分圧値をそれら
のガス成分の目下の温度に関連づけることもできるし、
あるいは１つの共通の温度レベルに関連づけることもで
きる。さらに有利であるのは、吸気ガスまたは残留ガス
の各成分に関する分圧値は通常、エンジン制御装置内に
おいて他の目的ですでに求められるように構成されてい
る点であり、したがってそれらは充満ガス温度のこのよ
うな算出にあたりすでに存在している。このことで、付
加的に測定技術的な手間やコストをかけずに充満ガス温
度をきわめて精確に求めることができる。
重み付けによってそれら各ガス成分の分圧を考慮するこ
とにより、充満ガス全体の温度を著しく精確に求めるこ
とができる。その際、個々のガス成分の分圧値をそれら
のガス成分の目下の温度に関連づけることもできるし、
あるいは１つの共通の温度レベルに関連づけることもで
きる。さらに有利であるのは、吸気ガスまたは残留ガス
の各成分に関する分圧値は通常、エンジン制御装置内に
おいて他の目的ですでに求められるように構成されてい
る点であり、したがってそれらは充満ガス温度のこのよ
うな算出にあたりすでに存在している。このことで、付
加的に測定技術的な手間やコストをかけずに充満ガス温
度をきわめて精確に求めることができる。
【００１４】さらに本発明による方法の別の格別な実施
形態によれば、吸気ガスの分量としてシリンダ中の吸気
ガスの質量を求め、残留ガスの分量としてシリンダ中の
残留ガスの質量を求め、充満ガス温度を式 T_ges = (m_fg × T_fg + m_rg × T_rg) / (m_fg + m_
rg) に従って算出する。ここで有利であるのは、個々のガス
の質量配分を考慮することによって充満ガス全体の温度
をいっそう精確に算出できることである。このようにす
れば、充満ガス全体に対する個々のガス質量体の温度寄
与量が精確に捕捉される。さらに有利であるのは、吸気
ガスまたは残留ガスの質量配分は通常、エンジン制御部
において他の目的ですでに求められている点にあり、し
たがって充満ガス全体の温度をこのように算出するにあ
たり、それらはすでに利用可能である。したがって付加
的に装置技術的なコストをかけることなく、たとえば付
加的な測定値センサを設けることなく、充満ガス全体の
温度を精確に求めることができる。
形態によれば、吸気ガスの分量としてシリンダ中の吸気
ガスの質量を求め、残留ガスの分量としてシリンダ中の
残留ガスの質量を求め、充満ガス温度を式 T_ges = (m_fg × T_fg + m_rg × T_rg) / (m_fg + m_
rg) に従って算出する。ここで有利であるのは、個々のガス
の質量配分を考慮することによって充満ガス全体の温度
をいっそう精確に算出できることである。このようにす
れば、充満ガス全体に対する個々のガス質量体の温度寄
与量が精確に捕捉される。さらに有利であるのは、吸気
ガスまたは残留ガスの質量配分は通常、エンジン制御部
において他の目的ですでに求められている点にあり、し
たがって充満ガス全体の温度をこのように算出するにあ
たり、それらはすでに利用可能である。したがって付加
的に装置技術的なコストをかけることなく、たとえば付
加的な測定値センサを設けることなく、充満ガス全体の
温度を精確に求めることができる。
【００１５】本発明による方法の別の格別な実施形態に
よれば、充満ガス温度の算出にあたり吸気ガスと排気ガ
スの熱容量の温度依存性が考慮される。このように個々
のガス成分の温度に依存する熱容量を考慮することによ
り、温度決定精度がいっそう高められる。その際、熱容
量はたとえば吸気ガスまたは排気ガス中のガス組成も考
慮しながら用いることができ、さらにそのガス組成に基
づく熱容量の温度依存性を考慮することができる。
よれば、充満ガス温度の算出にあたり吸気ガスと排気ガ
スの熱容量の温度依存性が考慮される。このように個々
のガス成分の温度に依存する熱容量を考慮することによ
り、温度決定精度がいっそう高められる。その際、熱容
量はたとえば吸気ガスまたは排気ガス中のガス組成も考
慮しながら用いることができ、さらにそのガス組成に基
づく熱容量の温度依存性を考慮することができる。
【００１６】本発明には、計算手段によって内燃機関の
充満ガス温度を求める装置も含まれており、この場合、
計算手段は既述の方法のうちの１つを実行する。その
際、計算手段は従来技術に従って構築することができ、
たとえば計算手段を電子回路や、相応の周辺ユニットお
よびメモリユニットを備えたマイクロコントローラによ
って形成できるし、あるいは相応のコンピュータプログ
ラムを実行するパーソナルコンピュータによって形成で
きる。
充満ガス温度を求める装置も含まれており、この場合、
計算手段は既述の方法のうちの１つを実行する。その
際、計算手段は従来技術に従って構築することができ、
たとえば計算手段を電子回路や、相応の周辺ユニットお
よびメモリユニットを備えたマイクロコントローラによ
って形成できるし、あるいは相応のコンピュータプログ
ラムを実行するパーソナルコンピュータによって形成で
きる。
【００１７】従属請求項、ならびに図面を参照しながら
実施例について説明した以下の記載には、本発明のさら
に別の利点、特徴ならびに詳細な構成が開示されてい
る。次に、図面に基づき本発明について詳細に説明す
る。
実施例について説明した以下の記載には、本発明のさら
に別の利点、特徴ならびに詳細な構成が開示されてい
る。次に、図面に基づき本発明について詳細に説明す
る。
【００１８】
【実施例】図１には、シリンダへの吸気ないしはシリン
ダからの排気を行う装置構成が示されている。シリンダ
１０１は、ピストン１０２、吸気弁１０３、排気弁１０
４とともにシリンダ容積体１０５を成している。この場
合、シリンダ容積体１０５内に存在するガスの温度Ｔ＿
ｇｅｓを求めようとするものである。吸気弁１０３が相
応の位置に設定されていれば、吸気管１０６から温度Ｔ
＿ｆｇである新たに吸気されるガスすなわち吸気ガスが
シリンダ容積体１０５へ流入する。排気時相中、排気弁
１０４が相応の位置に設定されていれば、排気ガスがシ
リンダ容積体１０５から排気管１０７へと流れ出る。そ
してこの事例では、排気ガス温度はシリンダ容積体１０
５内に残されている残留ガスの温度Ｔ＿ｒｇと等しいと
される。
ダからの排気を行う装置構成が示されている。シリンダ
１０１は、ピストン１０２、吸気弁１０３、排気弁１０
４とともにシリンダ容積体１０５を成している。この場
合、シリンダ容積体１０５内に存在するガスの温度Ｔ＿
ｇｅｓを求めようとするものである。吸気弁１０３が相
応の位置に設定されていれば、吸気管１０６から温度Ｔ
＿ｆｇである新たに吸気されるガスすなわち吸気ガスが
シリンダ容積体１０５へ流入する。排気時相中、排気弁
１０４が相応の位置に設定されていれば、排気ガスがシ
リンダ容積体１０５から排気管１０７へと流れ出る。そ
してこの事例では、排気ガス温度はシリンダ容積体１０
５内に残されている残留ガスの温度Ｔ＿ｒｇと等しいと
される。
【００１９】図２には、シリンダ内のガス充填物すなわ
ち充満ガス全体の温度Ｔ＿ｇｅｓを求めるための本発明
による方法を実装した様子が示されている。温度Ｔ＿ｇ
ｅｓを求めるためにまずはじめに、吸気ガス成分の温度
Ｔ＿ｆｇが求められる。この目的で、エンジン回転数ｎ
＿ｍｏｔと吸気管内の圧力ｐ＿ｓから関数２０１によっ
て重み付け係数２０２が算出される。算出されたこの重
み付け係数から、ガス調整区間の調整特性を表すローパ
ス関数２０３を用いて実効重み付け係数Ｆ＿ｓｐが求め
られる。この重み付け係数Ｆ＿ｓｐは、周囲温度Ｔ＿ａ
ｍｂだけ低減されたエンジン温度Ｔ＿ｍｏｔと乗算され
る。さらにこの乗算結果に周囲温度Ｔ＿ａｍｂが加算さ
れ、これにより吸気ガス温度のための第１のモデル化さ
れた値２０４が得られる。この加算により生じた数値２
０４は、演算部２０７により Kelvin の単位に変換され
る。エンジン回転数ｎ＿ｍｏｔ、吸気管圧力ｐ＿ｓ、エ
ンジン温度Ｔ＿ｍｏｔ、周囲温度Ｔ＿ａｍｂ、外からフ
ィードバックされる排気ガスの温度Ｔ＿ｅｇｒ、ならび
に外からフィードバックされる排気ガスの成分ａ＿ｅｇ
ｒという入力量による温度モデル化部の出力側におい
て、吸気ガス温度Ｔ＿ｆｇが求められる。この温度Ｔ＿
ｆｇをこれとは別のどのようなやり方で求めてもよく、
たとえば吸気管内の相応の測定値センサによってこの温
度を測定することもできる。
ち充満ガス全体の温度Ｔ＿ｇｅｓを求めるための本発明
による方法を実装した様子が示されている。温度Ｔ＿ｇ
ｅｓを求めるためにまずはじめに、吸気ガス成分の温度
Ｔ＿ｆｇが求められる。この目的で、エンジン回転数ｎ
＿ｍｏｔと吸気管内の圧力ｐ＿ｓから関数２０１によっ
て重み付け係数２０２が算出される。算出されたこの重
み付け係数から、ガス調整区間の調整特性を表すローパ
ス関数２０３を用いて実効重み付け係数Ｆ＿ｓｐが求め
られる。この重み付け係数Ｆ＿ｓｐは、周囲温度Ｔ＿ａ
ｍｂだけ低減されたエンジン温度Ｔ＿ｍｏｔと乗算され
る。さらにこの乗算結果に周囲温度Ｔ＿ａｍｂが加算さ
れ、これにより吸気ガス温度のための第１のモデル化さ
れた値２０４が得られる。この加算により生じた数値２
０４は、演算部２０７により Kelvin の単位に変換され
る。エンジン回転数ｎ＿ｍｏｔ、吸気管圧力ｐ＿ｓ、エ
ンジン温度Ｔ＿ｍｏｔ、周囲温度Ｔ＿ａｍｂ、外からフ
ィードバックされる排気ガスの温度Ｔ＿ｅｇｒ、ならび
に外からフィードバックされる排気ガスの成分ａ＿ｅｇ
ｒという入力量による温度モデル化部の出力側におい
て、吸気ガス温度Ｔ＿ｆｇが求められる。この温度Ｔ＿
ｆｇをこれとは別のどのようなやり方で求めてもよく、
たとえば吸気管内の相応の測定値センサによってこの温
度を測定することもできる。
【００２０】次に第２のステップにおいてまずはじめ
に、吸気ガスと排気ガスの分量係数ａ＿ｆｇおよびａ＿
ｒｇが求められる。これらは第１の演算部２１１におい
て、吸気ガスの分圧ｐ＿ｆｇと残留ガスの分圧ｐ＿ｒｇ
とから計算される。この目的でまずはじめに吸気ガスの
分量係数ａ＿ｆｇが式 ａ＿ｆｇ＝ｐ＿ｆｇ／（ｐ＿ｆｇ＋ｐ＿ｒｇ） に従って算出される。同様に、残留ガスの分量係数ａ＿
ｒｇが式 ａ＿ｒｇ＝ｐ＿ｒｇ／（ｐ＿ｆｇ＋ｐ＿ｒｇ） に従って算出される。このようにして求められた吸気ガ
スの分量係数ａ＿ｆｇは、次に演算部２１２において吸
気ガス温度Ｔ＿ｆｇと乗算される。そしてこれにより、
充満ガス全体の温度Ｔ＿ｇｅｓに対する吸気ガスの温度
寄与量Ｔ１が求められる。同様に、残留ガスの分量係数
ａ＿ｒｇが演算部２１３において残留ガス温度Ｔ＿ｒｇ
と乗算される。このようにして、充満ガス全体の温度Ｔ
＿ｇｅｓに対する残留ガスの温度寄与量Ｔ２が求められ
る。これに続く演算部２１４においてこれら両方の温度
寄与量Ｔ１およびＴ２が加算され、本発明による温度算
出の結果として充満ガス全体の温度Ｔ＿ｇｅｓが得られ
る。
に、吸気ガスと排気ガスの分量係数ａ＿ｆｇおよびａ＿
ｒｇが求められる。これらは第１の演算部２１１におい
て、吸気ガスの分圧ｐ＿ｆｇと残留ガスの分圧ｐ＿ｒｇ
とから計算される。この目的でまずはじめに吸気ガスの
分量係数ａ＿ｆｇが式 ａ＿ｆｇ＝ｐ＿ｆｇ／（ｐ＿ｆｇ＋ｐ＿ｒｇ） に従って算出される。同様に、残留ガスの分量係数ａ＿
ｒｇが式 ａ＿ｒｇ＝ｐ＿ｒｇ／（ｐ＿ｆｇ＋ｐ＿ｒｇ） に従って算出される。このようにして求められた吸気ガ
スの分量係数ａ＿ｆｇは、次に演算部２１２において吸
気ガス温度Ｔ＿ｆｇと乗算される。そしてこれにより、
充満ガス全体の温度Ｔ＿ｇｅｓに対する吸気ガスの温度
寄与量Ｔ１が求められる。同様に、残留ガスの分量係数
ａ＿ｒｇが演算部２１３において残留ガス温度Ｔ＿ｒｇ
と乗算される。このようにして、充満ガス全体の温度Ｔ
＿ｇｅｓに対する残留ガスの温度寄与量Ｔ２が求められ
る。これに続く演算部２１４においてこれら両方の温度
寄与量Ｔ１およびＴ２が加算され、本発明による温度算
出の結果として充満ガス全体の温度Ｔ＿ｇｅｓが得られ
る。
【図１】シリンダへの吸気ないしはシリンダからの排気
を行う装置の構成を示す図である。
を行う装置の構成を示す図である。
【図２】本発明によるガス温度を求める方法を実装した
様子を示す図である。
様子を示す図である。
１０１ シリンダ １０２ ピストン １０３ 吸気弁 １０４ 排気弁 １０５ シリンダ容積体 １０６ 吸気管 １０７ 排気管 ２１１，２１，２１３，２１４ 演算部
Claims (9)
- 【請求項１】 内燃機関シリンダ内の充満ガス温度を求
める方法において、 充満ガスは残留ガス成分と吸気ガス成分から成り、 吸気ガス温度（Ｔ＿ｆｇ）を求めるステップと、 充満ガス中の吸気ガス分量（ａ＿ｆｇ）を求めるステッ
プと、 残留ガス温度（Ｔ＿ｒｇ）を求めるステップと、 充満ガス中の残留ガス分量（ａ ＿ｒｇ）を求めるステ
ップと、 残留ガス温度（Ｔ＿ｒｇ）と残留ガス分量（ａ＿ｒｇ）
と吸気ガス温度（Ｔ＿ｆｇ）と吸気ガス分量（ａ＿ｆ
ｇ）とから充満ガス温度（Ｔ＿ｇｅｓ）を算出するステ
ップを有することを特徴とする、 内燃機関シリンダ内の充満ガス温度を求める方法。 - 【請求項２】 吸気ガス温度（Ｔ＿ｆｇ）をシリンダへ
の入口付近で求める、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 吸気ガス温度（Ｔ＿ｆｇ）を少なくとも
２つの測定量から計算により求める、請求項１または２
記載の方法。 - 【請求項４】 吸気ガス温度（Ｔ＿ｆｇ）を内燃機関の
吸気管内で測定する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項５】 残留ガス温度（Ｔ＿ｒｇ）を内燃機関の
排気ガス温度を用いて求める、請求項１〜４のいずれか
１項記載の方法。 - 【請求項６】 吸気ガス分量（ａ＿ｆｇ）としてシリン
ダ内の吸気ガス分圧（ｐ＿ｒｇ）を求め、残留ガス分量
（ｐ＿ｒｇ）としてシリンダ内の残留ガス分圧（ｐ＿ｒ
ｇ）を求め、充満ガス温度（Ｔ＿ｇｅｓ）を式 T_ges = (p_fg × T_fg + p_rg × T_rg) / (p_fg + p_
rg) に従って計算する、請求項１〜５のいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項７】 吸気ガス分量（ａ＿ｆｇ）としてシリン
ダ内の吸気ガス質量（ｍ＿ｆｇ）を求め、残留ガス分量
（ａ＿ｒｇ）としてシリンダ内の残留ガス質量（ｍ＿ｒ
ｇ）を求め、充満ガス温度（Ｔ＿ｇｅｓ）を式 T_ges = (m_fg × T_fg + m_rg × T_rg) / (m_fg + m_
rg) に従って計算する、請求項１〜５のいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項８】 充満ガス温度（Ｔ＿ｇｅｓ）の算出にあ
たり吸気ガスおよび排気ガスの熱容量の温度依存性を考
慮する、請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 計算手段によって内燃機関シリンダ内の
充満ガス温度を求める装置において、 前記計算手段により請求項１〜８のいずれか１項記載の
方法が実行されることを特徴とする、 内燃機関シリンダ内の充満ガス温度を求める装置。
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