WO2014038278A1 - 内燃機関の排気温度推定装置 - Google Patents

内燃機関の排気温度推定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014038278A1
WO2014038278A1 PCT/JP2013/068388 JP2013068388W WO2014038278A1 WO 2014038278 A1 WO2014038278 A1 WO 2014038278A1 JP 2013068388 W JP2013068388 W JP 2013068388W WO 2014038278 A1 WO2014038278 A1 WO 2014038278A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust
temperature
gas
amount
intake
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/068388
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐輔 足立
Original Assignee
日野自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日野自動車株式会社 filed Critical 日野自動車株式会社
Priority to US14/127,056 priority Critical patent/US9127586B2/en
Priority to CN201380001877.6A priority patent/CN104169554A/zh
Priority to EP13801455.0A priority patent/EP2735719B1/en
Publication of WO2014038278A1 publication Critical patent/WO2014038278A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F02D41/1447—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures with determination means using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • F02D2200/0616—Actual fuel mass or fuel injection amount determined by estimation

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas temperature estimation device for estimating an exhaust gas temperature in an exhaust manifold of an internal combustion engine.
  • the exhaust gas temperature in the exhaust manifold is extremely important.
  • a general thermistor temperature sensor is used to detect the exhaust gas temperature, if the sensor protrudes into the exhaust manifold (especially in the case of a large diesel engine with a large exhaust manifold diameter) The sensor may be broken by engine vibration or exhaust vibration. If the sensor is made to have a large diameter as a countermeasure against breakage, the responsiveness is lowered and it becomes unsuitable for control. Therefore, there is a technique for estimating the exhaust gas temperature using a detection value of a sensor provided in another part of the engine without using such a sensor.
  • Patent Document 1 discloses that an in-cylinder pressure sensor is provided in a cylinder of an engine to detect the in-cylinder pressure, and the exhaust side temperature is estimated based on the detected value.
  • the engine speed and the engine load are measured, the standard exhaust temperature is obtained from the exhaust temperature map using each value, the standard exhaust temperature is corrected by the atmospheric pressure and the intake air temperature, and the exhaust temperature is calculated. Estimating is disclosed.
  • an in-cylinder pressure sensor is provided in the cylinder, but generally the in-cylinder pressure sensor is not used, and the reliability as the sensor is low.
  • the processing load becomes high, so real-time processing cannot be performed with the processing capability of a commonly used engine ECU [Electronic Control Unit].
  • estimation is performed in a steady operation state, and estimation accuracy in a transient operation state is lowered.
  • an EGR [Exhaust Gas Recirculation] system or a variable displacement turbocharger is indispensable in order to suppress exhaust gas. Therefore, it must be estimated that sufficient accuracy can be obtained even in a complicated system.
  • one aspect of the present invention is to provide an exhaust temperature estimation device for an internal combustion engine that can accurately estimate the exhaust gas temperature in the exhaust manifold with a low processing load using only a general sensor provided in the internal combustion engine. Let it be an issue.
  • An exhaust temperature estimation device for an internal combustion engine is an exhaust temperature estimation device for estimating an exhaust gas temperature in an exhaust manifold of an internal combustion engine, wherein the temperature of the gas taken into the intake manifold of the internal combustion engine is the exhaust gas temperature. Divide the amount of heat lost to the exhaust gas out of the amount of heat input into the cylinder of the internal combustion engine by the adiabatic compression before exhausting to the manifold by the dilution gas flow rate of the exhaust gas in the exhaust manifold An estimation means for estimating the exhaust gas temperature based on the temperature rise due to the amount of heat is provided.
  • the estimation means estimates the temperature rise due to adiabatic compression in the internal combustion engine before the temperature of the gas taken into the intake manifold is exhausted to the exhaust manifold, and the internal combustion engine
  • the amount of heat lost in the exhaust gas out of the amount of heat input into the cylinder is estimated by the amount of heat rise divided by the exhaust manifold dilution gas flow rate, and the two temperature rises are added to the exhaust in the exhaust manifold.
  • Estimate the gas temperature Since the gas sucked into the intake manifold is adiabatically compressed by the internal combustion engine and exhausted to the exhaust manifold, the gas temperature rises due to the adiabatic compression when the gas is exhausted to the exhaust manifold from the gas temperature when sucked into the intake manifold.
  • the gas temperature after adiabatic compression can be easily calculated by the state equation of the adiabatic state using the temperature and pressure of the intake gas of the intake manifold and the exhaust gas pressure of the exhaust manifold.
  • fuel is injected into the cylinder of the internal combustion engine and burned, and the amount of heat (heat energy) from the combustion is used for the reciprocating motion of the piston, the temperature of the cooling water, etc., and the remaining amount of heat is contained in the exhaust gas. Be lost. Since the exhaust gas is exhausted to the exhaust manifold and diluted, the exhaust gas temperature in the exhaust manifold rises by the amount of heat obtained by dividing the amount of heat lost in the exhaust gas by the dilution gas flow rate.
  • the temperature rise of the exhaust gas due to the amount of heat input into the cylinder consists of the amount of heat input into the cylinder (fuel flow rate), the amount of dilution gas at the exhaust manifold (exhaust gas flow rate), and the amount of heat input into the cylinder. It can be easily calculated from the loss rate lost in the exhaust gas. By adding the two temperature rises, the exhaust gas temperature in the exhaust manifold can be estimated with high accuracy. As described above, this exhaust temperature estimation device is configured to detect the exhaust gas in the exhaust manifold from the temperature rise due to adiabatic compression in the internal combustion engine and the temperature rise due to the amount of heat lost to the exhaust gas / the flow rate of the dilution gas out of the amount of heat input into the cylinder. By estimating the gas temperature, it is possible to accurately estimate the exhaust gas temperature with a low processing load using only a general sensor provided in the internal combustion engine.
  • an intake gas temperature acquisition means for acquiring an intake gas temperature in an intake manifold
  • an intake gas pressure acquisition means for acquiring an intake gas pressure in the intake manifold
  • an exhaust manifold Exhaust gas pressure acquisition means for acquiring the exhaust gas pressure in the engine
  • intake gas amount acquisition means for acquiring the amount of intake gas from the atmosphere
  • fuel flow rate acquisition means for acquiring the fuel flow rate supplied into the cylinder
  • exhaust loss Exhaust gas loss rate acquisition means for acquiring a rate
  • the estimation means includes the intake gas temperature acquired by the intake gas temperature acquisition means, the intake gas pressure acquired by the intake gas pressure acquisition means, and the exhaust gas acquired by the exhaust gas pressure acquisition means
  • the temperature of the gas drawn into the intake manifold using the gas pressure is the exhaust manifold.
  • the temperature rise due to adiabatic compression before being exhausted to the exhaust gas is estimated, and the intake gas amount acquired by the intake gas amount acquisition unit, the fuel flow rate acquired by the fuel flow rate acquisition unit, and the exhaust loss rate acquisition unit acquired Using the exhaust loss rate, the amount of heat that is lost in the exhaust gas out of the amount of heat input into the cylinder of the internal combustion engine may be estimated by dividing the amount of heat by the dilution gas flow rate of the exhaust gas in the exhaust manifold. .
  • the intake gas temperature in the intake manifold is acquired by the intake gas temperature acquisition means.
  • the intake gas temperature acquisition means is, for example, an intake gas temperature sensor that has been generally used.
  • the intake gas pressure in the intake manifold is acquired by the intake gas pressure acquisition means.
  • the intake gas pressure acquisition means is, for example, an intake gas pressure sensor (a boost pressure sensor in the case of an internal combustion engine equipped with a turbo) generally used conventionally.
  • the exhaust gas pressure in the exhaust manifold is acquired by the exhaust gas pressure acquisition means.
  • the exhaust gas pressure acquisition means is, for example, an exhaust gas pressure sensor that has been generally used conventionally or an estimation means that uses a known estimation method.
  • the estimation means of the exhaust gas temperature estimation device estimates the temperature rise due to adiabatic compression by the state equation of the adiabatic state using the intake gas temperature, the intake gas pressure, and the exhaust gas pressure. Further, in this exhaust temperature estimating apparatus, the intake gas amount from the atmosphere is acquired by the intake gas amount acquisition means.
  • the intake gas amount acquisition means is, for example, an intake gas amount sensor that is generally used conventionally.
  • the fuel flow rate supplied to the cylinder is acquired by the fuel flow rate acquisition means.
  • the fuel flow rate acquisition means for example, the fuel flow rate acquisition means is acquired from the command amount of the fuel injection amount in the control device for the internal combustion engine.
  • the exhaust loss rate acquisition means acquires the exhaust loss rate of the amount of heat lost in the exhaust gas from the amount of heat input into the cylinder.
  • the estimation means of the exhaust temperature estimation device estimates the amount of heat input into the cylinder from the fuel flow rate supplied into the cylinder, estimates the dilution gas flow rate using the intake gas amount and the fuel flow rate, Using the amount of heat input, the exhaust loss rate, and the dilution gas flow rate, the temperature rise due to the heat loss / dilution gas flow rate lost in the exhaust gas is estimated. Further, the estimation means of the exhaust temperature estimation device estimates the exhaust gas temperature in the exhaust manifold by adding the two temperature rises.
  • a map showing the exhaust loss rate is prepared in advance using at least the engine speed and the fuel flow rate as parameters, and the exhaust loss rate acquisition means uses the map to It is preferable to obtain the loss rate.
  • the exhaust loss rate may be easily obtained by preparing in advance an exhaust loss rate map using the engine speed and the fuel flow rate as parameters.
  • an EGR rate acquisition unit that acquires an EGR rate is provided, and the estimation unit also takes into account the EGR rate acquired by the EGR rate acquisition unit. You may estimate the temperature rise by the heat quantity which divided
  • the EGR rate (exhaust gas recirculation rate) affects the dilution gas flow rate. Therefore, in this exhaust gas temperature estimation device, the EGR rate is acquired by the EGR rate acquisition means.
  • the EGR rate acquisition means is, for example, calculation means using the intake air amount or EGR gas flow rate detected by each flow sensor, or estimation means using a known estimation method. Then, the estimation means of the exhaust gas temperature estimation device estimates the dilution gas flow rate in consideration of the EGR rate, and uses this dilution gas flow rate or the like to calculate the amount of heat lost in the exhaust gas / temperature increase due to the dilution gas flow rate. presume.
  • the exhaust gas temperature in the exhaust manifold is calculated from the temperature increase due to adiabatic compression in the internal combustion engine and the temperature increase due to the amount of heat lost to the exhaust gas in the exhaust gas / dilution gas flow rate.
  • the exhaust gas temperature estimation device for an internal combustion engine is applied to an ECU of an engine (internal combustion engine) mounted on a diesel vehicle.
  • the engine according to the present embodiment is equipped with a variable capacity type turbocharger and an HPL [High Pressure Loop] EGR system.
  • the engine according to the present embodiment performs well-known engine control, turbo variable capacity control, EGR control, exhaust gas purification control, failure diagnosis, and the like by the ECU, and exhaust gas temperature used for such control and the like Is estimated.
  • these well-known controls in the ECU will not be described, and only the exhaust gas temperature estimation process will be described in detail.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an example of an exhaust loss rate map.
  • Engine 1 estimates the exhaust gas temperature of the exhaust manifold using only the sensors generally mounted on the engine without using the temperature sensor.
  • the exhaust gas temperature estimation in the ECU 15 the exhaust gas out of the amount of temperature rise due to adiabatic compression before the temperature of the gas sucked into the intake manifold is exhausted to the exhaust manifold and the amount of heat input into the cylinder
  • the exhaust gas temperature in the exhaust manifold (hereinafter referred to as “exhaust manifold temperature Tem”) is estimated by adding the temperature rise caused by the heat amount obtained by dividing the amount of heat lost therein by the dilution gas flow rate of the exhaust gas.
  • the engine 1 is an in-line 6-cylinder diesel engine in which six cylinders (cylinders) 2a to 2f are arranged in series with the engine body 1a.
  • the cylinders 2a to 2f are provided with injectors 3a to 3f, respectively.
  • the injectors 3a to 3f inject fuel (light oil) into the cylinders 2a to 2f.
  • fuel is injected in each cylinder 2a to 2f in a state where the gas in the cylinder (air from the atmosphere + exhaust gas recirculation EGR gas) is adiabatically compressed by a piston (not shown). Combustion is performed. This combustion generates heat energy (amount of heat). This heat energy is used for reciprocating motion of the piston, cooling water heating, and the like, and the remainder is lost in the exhaust gas.
  • An intake manifold 4 is connected to the engine body 1a (cylinders 2a to 2f).
  • the intake manifold 4 distributes and supplies the sucked gas (air + EGR gas) to the cylinders 2a to 2f.
  • the intake manifold 4 is provided with an intake manifold temperature sensor 4a.
  • the intake manifold temperature sensor 4 a detects the temperature of the intake gas in the intake manifold 4 (hereinafter referred to as “intake manifold temperature Tim”), and outputs the detected value to the ECU 15.
  • intake manifold temperature sensor 4a corresponds to the intake gas temperature acquisition means described in the claims.
  • an exhaust manifold 5 is connected to the engine body 1a (cylinders 2a to 2f).
  • exhaust gases exhausted from the cylinders 2 a to 2 f are merged and guided to the turbine 6 b of the turbocharger 6 and the EGR passage 14 a of the EGR system 14.
  • the exhaust manifold 5 is provided with an exhaust pressure sensor 5a.
  • the exhaust manifold pressure sensor 5 a detects the pressure of the exhaust gas in the exhaust manifold 5 (hereinafter referred to as “exhaust manifold pressure Pem”), and outputs the detected value to the ECU 15.
  • exhaust manifold pressure sensor 5a corresponds to the exhaust gas pressure acquisition means described in the claims.
  • the engine 1 is equipped with a variable capacity turbocharger 6.
  • the turbocharger 6 includes a compressor 6a and a turbine 6b, and the compressor 6a and the turbine 6b rotate on the same axis.
  • the turbine 6b rotates with the pressure of the exhaust gas guided from the exhaust manifold 5, and the air is compressed and supercharged by the compressor 6a that rotates coaxially with the turbine 6b.
  • the turbine 6b is provided with a nozzle vane 6c, and the flow rate of exhaust gas introduced into the turbine 6b is controlled by the opening degree of the nozzle vane 6c.
  • An air amount sensor 9 is provided in the intake passage 8a between the air cleaner 7 and the compressor 6a.
  • the air amount sensor 9 detects the amount of air sucked from the atmosphere (hereinafter referred to as “air amount Ga”), and outputs the detected value to the ECU 15.
  • the air compressed by the compressor 6 a is cooled by the intercooler 10 and sucked into the intake manifold 4.
  • a boost pressure sensor 11 is provided in the intake passage 8 b between the intercooler 10 and the intake manifold 4. The boost pressure sensor 11 detects a boost pressure (supercharging pressure by the turbocharger 6) and outputs the detected value to the ECU 15.
  • This boost pressure is the pressure of the intake gas in the intake manifold 4 (hereinafter referred to as “intake manifold pressure Pim”).
  • intake manifold pressure Pim the pressure of the intake gas in the intake manifold 4
  • the air amount sensor 9 corresponds to the intake gas amount acquisition means described in the claims
  • the boost pressure sensor 11 corresponds to the intake gas pressure acquisition means described in the claims.
  • the flow rate of the exhaust gas from the exhaust manifold 5 is adjusted by the nozzle vane 6c and introduced into the turbine 6b, and the turbine 6b rotates with the exhaust gas.
  • the exhaust gas emitted from the turbine 6b is guided to an exhaust system (not shown) through the exhaust passage 12, purified by the exhaust system, and exhausted from the muffler 13 to the outside of the vehicle.
  • the engine 1 is equipped with an EGR system 14.
  • the EGR system 14 includes an EGR passage 14a.
  • the EGR passage 14a is a passage that connects the exhaust manifold 5 and the intake passage 8b, and recirculates exhaust gas from the exhaust manifold 5 as EGR gas to the intake side.
  • An EGR cooler 14b is provided in the EGR passage 14a, and the exhaust gas recirculated by the EGR cooler 14b is cooled.
  • the EGR passage 14a is provided with an EGR valve 14c, and the amount of EGR gas recirculated by the EGR valve 14c is controlled.
  • An EGR gas amount sensor 14d is provided in the EGR passage 14a. The EGR gas amount sensor 14d detects the recirculated EGR gas amount, and outputs the detected value to the ECU 15.
  • the ECU 15 is an electronic control unit composed of a CPU [Central Processing Unit], ROM [Read Only Memory], RAM [Random Access Memory], and the like, and controls the engine 1 as a whole.
  • the ECU 15 loads various programs stored in the ROM into the RAM and executes them by the CPU, thereby controlling the engine body (for example, fuel injection control of the injectors 3a to 3f) and turbo variable capacity control (for example, the nozzle vane 6c).
  • Well-known processing such as EGR control (for example, opening control of the EGR valve 14c), exhaust gas purification control, failure diagnosis, etc., and exhaust gas temperature estimation processing. In the present embodiment, only the exhaust gas temperature estimation process will be described in detail for the process performed by the ECU 15.
  • the exhaust manifold temperature Tem is changed to the temperature Tim ′ that has been increased by adiabatic compression until the intake manifold temperature Tim of the gas sucked into the intake manifold 4 is exhausted to the exhaust manifold 5.
  • the heat amount Qexh lost in the exhaust gas out of the heat amount Qf input into 2f is defined as a temperature obtained by adding a temperature increase ⁇ Tf due to the heat amount obtained by dividing the exhaust gas flow rate (dilution gas flow rate) Gexh of the exhaust manifold 5.
  • Equation (1) the state equation of the adiabatic change is expressed by Equation (1).
  • ⁇ in the formula (1) is a specific heat ratio
  • ⁇ constant pressure specific heat Cp / constant volume specific heat Cv.
  • the intake manifold temperature Tim, the intake manifold pressure Pim, and the exhaust manifold pressure Pem can be obtained by the intake manifold temperature sensor 4a, the boost pressure sensor 11, and the exhaust manifold pressure sensor 5a, respectively.
  • the exhaust manifold pressure Pem may be obtained by well-known estimation using the boost pressure by the boost pressure sensor 11 and the vane opening degree of the nozzle vane 6c of the turbocharger 6 without using the pressure sensor.
  • the amount of heat Qf input into the cylinders 2a to 2f is expressed by the equation (3) using the fuel flow rate Gf injected into the cylinders 2a to 2f from the injectors 3a to 3f and the light oil lower heating value Kf (constant). ).
  • the fuel flow rate Gf is obtained from the indicated fuel injection amount from the ECU 15 by adjusting the fuel injection amount instructed from the ECU 15 to each of the injectors 3a to 3f and the actual fuel injection amount sufficiently. be able to.
  • the exhaust gas flow rate (dilution gas flow rate) Gexh of the exhaust manifold 5 can be calculated by the equation (4) using the air amount Ga blown from the atmosphere, the EGR rate Er, and the fuel flow rate Gf.
  • the air amount Ga can be obtained by the air amount sensor 9.
  • the EGR rate Er may be calculated by the air amount Ga by the air amount sensor 9 and the EGR gas amount by the EGR gas amount sensor 14d, or the boost pressure by the boost pressure sensor 11 and the intake manifold temperature by the intake manifold temperature sensor 4a. And may be obtained by known estimation.
  • the EGR rate Er is a value between 0 and 1. In the case of a vehicle not equipped with an EGR system, the EGR rate is zero.
  • the amount of heat Qexh lost in the exhaust gas out of the in-cylinder input heat amount Qf is calculated by using the dilution gas flow rate Gexh, the constant pressure specific heat Cp (constant), and the exhaust gas temperature increase ⁇ Tf due to the in-cylinder input heat amount, 5).
  • equation (5) is modified to obtain the temperature increase ⁇ Tf
  • equation (6) is obtained.
  • the exhaust loss heat rate ⁇ exh of the heat amount Qexh lost in the exhaust gas from the in-cylinder input heat amount Qf can be calculated by the equation (7) using the exhaust gas loss heat amount Qexh and the in-cylinder input heat amount Qf.
  • equation (8) is obtained.
  • the equation for obtaining the temperature rise ⁇ Tf is equation (9). Further, when Expression (3) and Expression (4) are substituted into Expression (9), the expression for obtaining the temperature rise ⁇ Tf is Expression (10).
  • the exhaust loss rate heat ⁇ exh in the equation (10) can be obtained from an exhaust loss rate heat map by preparing an exhaust loss rate heat map in advance. An exhaust loss rate map is held in the ROM of the ECU 15, and the exhaust map is obtained from the engine speed and the fuel injection amount to obtain the exhaust loss rate heat ⁇ exh.
  • the exhaust manifold temperature Tem is a temperature obtained by adding a temperature increase ⁇ Tf due to the amount of heat input into the cylinder to the temperature Tim ′ after the gas sucked into the intake manifold 4 is adiabatically compressed. Therefore, when the expressions (2) and (10) are substituted into the expression (11), the expression for obtaining the exhaust manifold temperature Tem becomes the expression (12).
  • the exhaust manifold temperature Tem can be estimated using the intake manifold temperature Tim, the intake manifold pressure Pim, the exhaust manifold pressure Pem, the fuel flow rate Gf, the air amount Ga, the EGR rate Er, and the exhaust loss rate heat ⁇ exh.
  • the corrected value of the exhaust manifold temperature Tem may be used by using first-order lag correction or the like depending on the purpose of use.
  • Equation (12) does not include parameters related to the turbocharger and the variable capacity type / fixed capacity type of the turbocharger, Equation (12) is used to determine whether or not there is a turbocharger, single stage supercharging / multistage supercharging, It can be applied regardless of the variable capacity type / fixed capacity type. Further, by changing the constants of Kf, ⁇ , and Cp in Expression (12), the present invention can be applied not only to various diesel engines but also to various gasoline engines.
  • the ECU 15 obtains the intake manifold temperature Tim, the intake manifold pressure Pim, the exhaust manifold pressure Pem, and the air amount Ga from the intake manifold temperature sensor 4a, the boost pressure sensor 11, the exhaust manifold pressure sensor 5a, and the air amount sensor 9 at regular intervals.
  • the ECU 15 acquires the air amount Ga and the EGR gas amount from the air amount sensor 9 and the EGR gas amount sensor 14d, respectively, and calculates the EGR rate Er from the air amount Ga and the EGR gas amount at regular intervals.
  • the processing in the air amount sensor 9, the EGR gas amount sensor 14d, and the ECU 15 corresponds to the EGR rate acquisition means described in the claims.
  • the ECU 15 performs well-known engine control at regular intervals to obtain the fuel injection amount (indicated amount) of the cylinders 2a to 2f, and obtains the fuel flow rate Gf from the fuel injection amount (indicated amount). Further, the ECU 15 selects an exhaust loss rate map according to the current combustion mode of the engine 1 from the exhaust loss rate map for each combustion mode previously held in the ROM. Then, the ECU 15 searches the selected exhaust loss rate map by using the engine speed and the fuel flow rate Gf (fuel injection amount) acquired from an engine speed sensor (not shown) at regular time intervals. The loss rate heat ⁇ exh is acquired. In the present embodiment, the processing in the ECU 15 corresponds to the fuel flow rate acquisition means and the exhaust loss rate acquisition means described in the claims.
  • the intake manifold temperature Tim the intake manifold pressure Pim, the exhaust manifold pressure Pem, the fuel flow rate Gf, the air amount Ga, the EGR rate Er, the exhaust loss rate heat ⁇ exh, and the light oil previously stored in the ROM of the ECU 15.
  • the exhaust manifold temperature Tem (instantaneous value) is calculated by the equation (12) using the values of the lower heating value Kf, the constant pressure specific heat Cp, and the specific heat ratio ⁇ .
  • the calculated exhaust manifold temperature Tem is stored in the RAM of the ECU 15 for a predetermined time in time series.
  • the ECU 15 performs a first-order lag correction using a time-series exhaust manifold temperature Tem (instantaneous value) as necessary, and calculates an annealing value of the exhaust manifold temperature Tem.
  • the ECU 15 uses the estimated exhaust manifold temperature Tem (instantaneous value or smoothed value) for engine body control, turbo variable capacity control, EGR control, exhaust gas purification control, failure diagnosis, and the like.
  • the processing in the ECU 15 corresponds to the estimation means described in the claims.
  • FIG. 3 shows an example of an estimation result of exhaust gas temperature (exhaust manifold temperature) in a transient operation by performing a test in the exhaust gas test mode of WHTC [World Harmonized Transient Cycle] using the engine 1.
  • the solid line (thin line) is the exhaust manifold temperature (instantaneous value: unprocessed) estimated in the exhaust gas temperature estimation process
  • the solid line (thick line) is the estimated exhaust manifold temperature (instantaneous value). It is the rounded exhaust manifold temperature (annealing value: after annealing), and the broken line is the actually measured exhaust manifold temperature.
  • the temperature rise due to adiabatic compression in the engine 1 and the heat loss in the exhaust gas out of the amount of heat input into the cylinder / the temperature rise due to the dilution gas flow rate can be estimated.
  • the exhaust manifold temperature can be reduced with a low processing load using only a reliable general sensor conventionally provided in the engine. (Exhaust gas temperature) can be estimated with high accuracy.
  • the estimated exhaust manifold temperature is highly accurate not only in the steady operation state but also in the transient operation state. Further, according to the engine 1, by preparing an exhaust loss rate map using the engine speed and the fuel injection amount as parameters, the exhaust loss rate can be easily acquired.
  • the exhaust manifold temperature is likely to change due to adiabatic compression (as the difference between the intake manifold pressure and the exhaust manifold pressure by the turbocharger increases), and an estimated error of the exhaust manifold temperature is likely to occur.
  • the exhaust gas temperature estimation process in the ECU 15 takes into account the temperature increase of adiabatic compression, the estimation accuracy is high even in an engine equipped with a turbocharger.
  • the amount of dilution gas increases, so that an exhaust manifold temperature estimation error is likely to occur.
  • the estimation accuracy is high even in an engine equipped with an EGR system.
  • a failure diagnosis of the sensor can be performed by using the estimated exhaust manifold temperature.
  • the exhaust manifold temperature is very important not only for engine control (including turbo variable displacement control and EGR control) but also for exhaust gas purification control.
  • the exhaust temperature estimation device is incorporated as one function of the engine ECU.
  • the exhaust temperature estimation device may be incorporated in other ECUs or configured as a single exhaust temperature estimation device. You may comprise in the form of.
  • the internal combustion engine is a diesel engine and is applied to a variable displacement turbocharger and an EGR system.
  • the present invention can also be applied to other internal combustion engines such as a gasoline engine. It can be applied even without EGR system, it can be applied even without EGR system, it can be applied to fixed capacity type turbocharger and multi-stage turbocharger turbocharger, and LPL for EGR system It can also be applied to other EGR systems.
  • exhaust loss rate is obtained using the map in the present embodiment, it may be obtained by other methods.
  • an exhaust loss rate calculation formula is prepared using the engine speed and the fuel injection amount as variables, and the exhaust loss rate is calculated using this calculation formula.
  • the above equation (12) is used to estimate the exhaust manifold temperature from the temperature rise due to adiabatic compression and the heat loss in the exhaust gas / temperature rise due to the dilution gas flow rate in the amount of heat input into the cylinder. It is constructed and the exhaust manifold temperature is estimated using the equation (12).
  • another estimation equation other than the equation (12) may be constructed, or estimated by another method using a map or the like. May be.
  • the exhaust gas temperature in the exhaust manifold is estimated from the temperature increase due to adiabatic compression in the internal combustion engine and the temperature increase due to the amount of heat lost to the exhaust gas in the exhaust gas / the flow of dilution gas.
  • the present invention is applicable to an exhaust gas temperature estimation device that can accurately estimate the exhaust gas temperature with a low processing load using only a general sensor provided in an internal combustion engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

　本発明の一側面は、内燃機関１からエキゾーストマニホールド５に排気されるガス温度を推定する排気温度推定装置であって、インテークマニホールド４に吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールド５に排気されるまでに断熱圧縮されることによる温度上昇分と、シリンダ２ａ～２ｆ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量をエキゾーストマニホールド５の排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分とに基づいてエキゾーストマニホールド５における排気ガス温度を推定する。

Description

内燃機関の排気温度推定装置
　本発明は、内燃機関のエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定する排気温度推定装置に関する。
　車両のエンジン制御や排気ガス浄化制御等を行う場合、制御精度を向上させるためには、エンジンの各部の状態量を正確に把握することが重要となる。特に、エキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度が極めて重要である。排気ガス温度を検出するために、一般的なサーミスタ型温度センサを用いた場合、エキゾーストマニホールド内へのセンサの突出量が大きくなると（特に、エキゾーストマニホールドの径が大きい大型ディーゼルエンジンの場合には突出量が大きくなる）、エンジン振動や排気振動によってセンサが折損する虞がある。折損対策としてセンサを太径にすると、応答性が低下し、制御に不適となる。そこで、このようなセンサを用いずに、エンジンの他箇所に設けられたセンサの検知値を利用して排気ガス温度を推定する技術がある。特許文献１には、エンジンのシリンダに筒内圧センサを設けて筒内圧を検出し、その検出値に基づいて排気側の温度を推定することが開示されている。また、特許文献２には、エンジン回転数やエンジン負荷を計測し、その各値を用いて排気温度マップから標準排気温度を求め、大気圧と吸気温度により標準排気温度を修正して排気温度を推定することが開示されている。
特開２００４－１９７７１６号公報 特開２００３－３０７１５１号公報
　特許文献１に開示の推定方法の場合、シリンダに筒内圧センサを設けているが、一般的に筒内圧センサは使用されておらず、センサとしての信頼性が低い。また、筒内圧を用いた推定処理の場合、処理負荷が高くなるため、一般的に用いられているエンジンＥＣＵ[Electronic Control Unit]の処理能力ではリアルタイム処理できない。また、特許文献２に開示の推定方法の場合、定常運転状態での推定であり、過渡運転状態での推定精度が低くなる。特に、ディーゼルエンジンの場合、排気ガスを抑制するためにＥＧＲ[Exhaust Gas Recirculation]システムや可変容量型ターボチャージャが必須となるので、複雑なシステムでも十分な精度が得られる推定でなければならない。
　そこで、本発明の一側面は、内燃機関に設けられる一般的なセンサだけを用いて低処理負荷でエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を高精度に推定できる内燃機関の排気温度推定装置を提供することを課題とする。
　本発明の一側面に係る内燃機関の排気温度推定装置は、内燃機関のエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定する排気温度推定装置であって、内燃機関のインテークマニホールドに吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールドに排気されるまでに断熱圧縮されることによる温度上昇分と、内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量をエキゾーストマニホールドの排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分とに基づいて排気ガス温度を推定する推定手段を備える。
　この排気温度推定装置では、推定手段によって、インテークマニホールドに吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールドに排気されるまでに内燃機関内で断熱圧縮されることによる温度上昇分を推定するとともに、内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量をエキゾーストマニホールドの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分を推定し、その２つの温度上昇分を加算してエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定する。インテークマニホールドに吸気されたガスは内燃機関で断熱圧縮されてエキゾーストマニホールドに排気されるので、その断熱圧縮によって、インテークマニホールドに吸気したときのガス温度からエキゾーストマニホールドに排気されるときにはガス温度が上昇する。この断熱圧縮後のガス温度は、インテークマニホールドの吸気ガスの温度や圧力及びエキゾーストマニホールドの排気ガス圧力を用いて、断熱状態の状態式により、簡単に算出できる。また、内燃機関のシリンダ内には燃料が投入されて燃焼され、その燃焼による熱量（熱エネルギ）がピストンの往復運動や冷却水の温度上昇等で使用され、その残りの熱量が排気ガス中に損失される。排気ガスはエキゾーストマニホールドに排気されて希釈されるので、その排気ガス中に損失される熱量を希釈ガス流量で除算した熱量によって、エキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度が上昇する。このシリンダ内に投入された熱量による排気ガスの温度上昇分は、シリンダ内に投入される熱量（燃料流量）、エキゾーストマニホールドでの希釈ガス量（排気ガス流量）、シリンダ内に投入された熱量が排気ガス中に損失される損失率から、簡単に算出できる。この２つの温度上昇分を加算することによって、エキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を高精度に推定できる。このように、この排気温度推定装置は、内燃機関における断熱圧縮による温度上昇分とシリンダ内投入熱量のうちの排気ガス中に損失される熱量／希釈ガス流量による温度上昇分とからエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定することにより、内燃機関に設けられる一般的なセンサだけを用いて低処理負荷で排気ガス温度を高精度に推定できる。
　本発明の一側面に係る内燃機関の排気温度推定装置では、インテークマニホールドにおける吸気ガス温度を取得する吸気ガス温度取得手段と、インテークマニホールドにおける吸気ガス圧力を取得する吸気ガス圧力取得手段と、エキゾーストマニホールドにおける排気ガス圧力を取得する排気ガス圧力取得手段と、大気中からの吸気ガス量を取得する吸気ガス量取得手段と、シリンダ内に供給される燃料流量を取得する燃料流量取得手段と、排気損失率を取得する排気損失率取得手段とを備え、推定手段は、吸気ガス温度取得手段で取得した吸気ガス温度、吸気ガス圧力取得手段で取得した吸気ガス圧力及び排気ガス圧力取得手段で取得した排気ガス圧力を用いてインテークマニホールドに吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールドに排気されるまでに断熱圧縮されることによる温度上昇分を推定するとともに、吸気ガス量取得手段で取得した吸気ガス量、燃料流量取得手段で取得した燃料流量及び排気損失率取得手段で取得した排気損失率を用いて内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量をエキゾーストマニホールドの排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分を推定してもよい。
　この排気温度推定装置では、吸気ガス温度取得手段によって、インテークマニホールドにおける吸気ガス温度を取得する。この吸気ガス温度取得手段としては、例えば、従来から一般的に用いられている吸気ガス温度センサである。また、排気温度推定装置では、吸気ガス圧力取得手段によって、インテークマニホールドにおける吸気ガス圧力を取得する。この吸気ガス圧力取得手段としては、例えば、従来から一般的に用いられている吸気ガス圧力センサ（ターボを装備している内燃機関の場合にはブースト圧センサ）である。また、排気温度推定装置では、排気ガス圧力取得手段によって、エキゾーストマニホールドにおける排気ガス圧力を取得する。この排気ガス圧力取得手段としては、例えば、従来から一般的に用いられている排気ガス圧力センサ、あるいは、周知の推定方法による推定手段である。そして、排気温度推定装置の推定手段では、吸気ガス温度、吸気ガス圧力及び排気ガス圧力を用いて、断熱状態の状態式により断熱圧縮されることによる温度上昇分を推定する。また、この排気温度推定装置では、吸気ガス量取得手段によって、大気中からの吸気ガス量を取得する。この吸気ガス量取得手段としては、例えば、従来から一般的に用いられている吸気ガス量センサである。また、この排気温度推定装置では、燃料流量取得手段によって、シリンダ内に供給される燃料流量を取得する。この燃料流量取得手段としては、例えば、内燃機関の制御装置における燃料噴射量の指示量から取得する。また、この排気温度推定装置では、排気損失率取得手段によって、シリンダ内に投入された熱量から排気ガス中に損失される熱量の排気損失率を取得する。そして、排気温度推定装置の推定手段では、シリンダ内に供給される燃料流量からシリンダ内に投入された熱量を推定し、吸気ガス量及び燃料流量を用いて希釈ガス流量を推定し、シリンダ内に投入された熱量、排気損失率及び希釈ガス流量を用いて排気ガス中に損失される熱量／希釈ガス流量による温度上昇分を推定する。さらに、排気温度推定装置の推定手段では、この２つの温度上昇分を加算することによってエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定する。
　本発明の一側面に係る内燃機関の排気温度推定装置では、少なくともエンジン回転数と燃料流量をパラメータとして排気損失率を示すマップを予め用意し、排気損失率取得手段は、マップを利用して排気損失率を取得すると好適である。このように、この排気温度推定装置では、エンジン回転数と燃料流量をパラメータとした排気損失率マップを予め用意しておくことにより、簡単に排気損失率を取得してもよい。
　本発明の上記内燃機関の排気温度推定装置では、ＥＧＲを備える内燃機関の場合、ＥＧＲ率を取得するＥＧＲ率取得手段を備え、推定手段は、ＥＧＲ率取得手段で取得したＥＧＲ率も加味して内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量をエキゾーストマニホールドの排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分を推定してもよい。
　ＥＧＲを備える内燃機関の場合、排気ガスの一部が吸気側に再循環されるので、ＥＧＲ率（排気ガスの還流率）が希釈ガス流量に影響する。そこで、この排気温度推定装置では、ＥＧＲ率取得手段によって、ＥＧＲ率を取得する。このＥＧＲ率取得手段としては、例えば、各流量センサでそれぞれ検出された吸入空気量やＥＧＲガス流量を用いた算出手段、あるいは、周知の推定方法による推定手段である。そして、排気温度推定装置の推定手段では、このＥＧＲ率も加味して希釈ガス流量を推定し、この希釈ガス流量等を用いて排気ガス中に損失される熱量／希釈ガス流量による温度上昇分を推定する。
　本発明の一側面によれば、内燃機関における断熱圧縮による温度上昇分とシリンダ内投入熱量のうちの排気ガス中に損失される熱量／希釈ガス流量による温度上昇分とからエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定することにより、内燃機関に設けられる一般的なセンサだけを用いて低処理負荷で排気ガス温度を高精度に推定できる。
本実施の形態に係るエンジンの概略構成図である。 排気損失率マップの一例である。 本実施の形態に係る内燃機関の過渡運転における排気ガス温度の推定結果の一例である。
　以下、図面を参照して、本発明の一側面に係る内燃機関の排気温度推定装置の実施の形態を説明する。
　本実施の形態では、本発明の一側面に係る内燃機関の排気温度推定装置を、ディーゼル車に搭載されるエンジン（内燃機関）のＥＣＵに適用する。本実施の形態に係るエンジンは、可変容量型のターボチャージャ及びＨＰＬ[High Pressure Loop]のＥＧＲシステムを装備している。本実施の形態に係るエンジンは、ＥＣＵによって周知のエンジン制御、ターボの可変容量制御、ＥＧＲ制御、排気ガス浄化制御、故障診断等が行われるとともに、それらの制御等に利用するための排気ガス温度の推定が行われる。なお、本実施の形態では、ＥＣＵにおけるこれらの周知の各制御等については説明せず、排気ガス温度の推定処理についてのみ詳細に説明する。
　図１及び図２を参照して、本実施の形態に係るエンジン１について説明する。図１は、本実施の形態に係るエンジンの概略構成図である。図２は、排気損失率マップの一例である。
　エンジン１（特に、ＥＣＵ１５における排気ガス温度推定）は、エキゾーストマニホールドの排気ガス温度を、温度センサを用いずに、エンジンに一般的に搭載される各センサだけを用いて推定する。特に、ＥＣＵ１５における排気ガス温度推定では、インテークマニホールドに吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールドに排気されるまでに断熱圧縮されることによる温度上昇分と、シリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量を排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分とを加算してエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度（以下、「エキマニ温度Ｔｅｍ」と記載）を推定する。
　エンジン１は、エンジン本体１ａに直列に６つのシリンダ（気筒）２ａ～２ｆを配した直列式６気筒のディーゼルエンジンである。各シリンダ２ａ～２ｆには、インジェクタ３ａ～３ｆがそれぞれ設けられている。各インジェクタ３ａ～３ｆでは、各シリンダ２ａ～２ｆ内に燃料（軽油）を噴射する。エンジン本体１ａでは、シリンダ２ａ～２ｆ毎に、シリンダ内のガス（大気中からの空気＋排気ガス再循環のＥＧＲガス）がピストン（図示せず）によって断熱圧縮された状態で、燃料が噴射されることによって燃焼が行われる。この燃焼によって熱エネルギ（熱量）が発生し、この熱エネルギがピストンの往復運動、冷却水加熱等に使われるとともに、その残りが排気ガス中に損失される。
　エンジン本体１ａ（シリンダ２ａ～２ｆ）には、インテークマニホールド４が接続されている。インテークマニホールド４では、吸い込んだガス（空気＋ＥＧＲガス）を各シリンダ２ａ～２ｆに分配して供給する。インテークマニホールド４には、インマニ温度センサ４ａが設けられている。インマニ温度センサ４ａでは、インテークマニホールド４内の吸気ガスの温度（以下、「インマニ温度Ｔｉｍ」と記載）を検出し、その検出値をＥＣＵ１５に出力する。なお、本実施の形態では、インマニ温度センサ４ａが請求の範囲に記載する吸気ガス温度取得手段に相当する。
　また、エンジン本体１ａ（シリンダ２ａ～２ｆ）には、エキゾーストマニホールド５が接続されている。エキゾーストマニホールド５では、各シリンダ２ａ～２ｆから排気された排気ガスを合流させてターボチャージャ６のタービン６ｂやＥＧＲシステム１４のＥＧＲ通路１４ａに導く。エキゾーストマニホールド５には、エキマニ圧力センサ５ａが設けられている。エキマニ圧力センサ５ａでは、エキゾーストマニホールド５内の排気ガスの圧力（以下、「エキマニ圧力Ｐｅｍ」と記載）を検出し、その検出値をＥＣＵ１５に出力する。なお、本実施の形態では、エキマニ圧力センサ５ａが請求の範囲に記載する排気ガス圧力取得手段に相当する。
　エンジン１は、可変容量型のターボチャージャ６を装備している。ターボチャージャ６は、コンプレッサ６ａとタービン６ｂを備えており、コンプレッサ６ａとタービン６ｂとが同軸で回転する。ターボチャージャ６では、エキゾーストマニホールド５から導かれた排気ガスの圧力でタービン６ｂが回転し、タービン６ｂと同軸で回転するコンプレッサ６ａで空気を圧縮して過給する。タービン６ｂには、ノズルベーン６ｃが設けられ、ノズルベーン６ｃの開度によってタービン６ｂに導入される排気ガス流量が制御される。
　吸気側では、大気中から空気がエアクリーナ７を介して吸い込まれ、コンプレッサ６ａで圧縮される。エアクリーナ７とコンプレッサ６ａとの間の吸気通路８ａには、空気量センサ９が設けられている。空気量センサ９は、大気中から吸い込まれる空気の量（以下、「空気量Ｇａ」と記載）を検出し、その検出値をＥＣＵ１５に出力する。コンプレッサ６ａで圧縮された空気は、インタークーラ１０で冷却され、インテークマニホールド４に吸気される。インタークーラ１０とインテークマニホールド４との間の吸気通路８ｂには、ブースト圧センサ１１が設けられている。ブースト圧センサ１１は、ブースト圧（ターボチャージャ６による過給圧）を検出し、その検出値をＥＣＵ１５に出力する。このブースト圧が、インテークマニホールド４内の吸気ガスの圧力（以下、「インマニ圧力Ｐｉｍ」と記載）である。なお、本実施の形態では、空気量センサ９が請求の範囲に記載する吸気ガス量取得手段に相当し、ブースト圧センサ１１が請求の範囲に記載する吸気ガス圧力取得手段に相当する。
　排気側では、エキゾーストマニホールド５からの排気ガスがノズルベーン６ｃで流量調整されてタービン６ｂに導入され、その排気ガスでタービン６ｂが回転する。タービン６ｂから出た排気ガスは、排気通路１２を通って排気システム（図示せず）に導かれ、排気システムで浄化されて、マフラ１３から車外に排気される。
　また、エンジン１は、ＥＧＲシステム１４を装備している。ＥＧＲシステム１４は、ＥＧＲ通路１４ａを備えている。ＥＧＲ通路１４ａは、エキゾーストマニホールド５と吸気通路８ｂとを接続する通路であり、エキゾーストマニホールド５からの排気ガスを吸気側にＥＧＲガスとして再循環させる。ＥＧＲ通路１４ａには、ＥＧＲクーラ１４ｂが設けられ、ＥＧＲクーラ１４ｂで再循環させる排気ガスが冷却される。また、ＥＧＲ通路１４ａには、ＥＧＲバルブ１４ｃが設けられ、ＥＧＲバルブ１４ｃによって再循環するＥＧＲガス量が制御される。また、ＥＧＲ通路１４ａには、ＥＧＲガス量センサ１４ｄが設けられている。ＥＧＲガス量センサ１４ｄは、再循環されるＥＧＲガス量を検出し、その検出値をＥＣＵ１５に出力する。
　ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットであり、エンジン１を統括制御する。ＥＣＵ１５では、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、エンジン本体制御（例えば、インジェクタ３ａ～３ｆの燃料噴射制御）、ターボの可変容量制御（例えば、ノズルベーン６ｃの開度制御）、ＥＧＲ制御（例えば、ＥＧＲバルブ１４ｃの開度制御）、排気ガス浄化制御、故障診断等の周知の処理を行うとともに排気ガス温度推定処理を行う。本実施の形態では、ＥＣＵ１５で行う処理については、この排気ガス温度推定処理についてのみ詳細に説明する。
　排気ガス温度推定処理について詳細に説明する前に、本実施の形態における排気ガス温度の推定方法について説明する。本実施の形態では、エキマニ温度Ｔｅｍを、インテークマニホールド４に吸気されたガスのインマニ温度Ｔｉｍがエキゾーストマニホールド５に排気されるまでに断熱圧縮されることによって温度上昇した温度Ｔｉｍ’に、シリンダ２ａ～２ｆ内に投入された熱量Ｑｆのうち排気ガス中に損失される熱量Ｑｅｘｈをエキゾーストマニホールド５の排気ガス流量（希釈ガス流量）Ｇｅｘｈで除算した熱量による温度上昇分ΔＴｆを加算した温度と定義する。
　まず、入力温度Ｔ、出力温度Ｔ’、入力圧力Ｐ、出力圧力Ｐ’とした場合、断熱変化の状態式は式（１）となる。式（１）におけるκは、比熱比であり、κ＝定圧比熱Ｃｐ／定容比熱Ｃｖである。この式（１）により、インテークマニホールド４に吸気されたガスが断熱圧縮された後の温度Ｔｉｍ’については、インマニ温度Ｔｉｍ、インマニ圧力Ｐｉｍ、エキマニ圧力Ｐｅｍを用いて、式（２）によって算出できる。インマニ温度Ｔｉｍ、インマニ圧力Ｐｉｍ、エキマニ圧力Ｐｅｍは、インマニ温度センサ４ａ、ブースト圧センサ１１、エキマニ圧力センサ５ａでそれぞれ得ることができる。但し、エキマニ圧力Ｐｅｍについては、圧力センサを用いずに、ブースト圧センサ１１によるブースト圧とターボチャージャ６のノズルベーン６ｃのベーン開度等を用いた周知の推定によって得てもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　次に、シリンダ２ａ～２ｆ内に投入される熱量Ｑｆについては、インジェクタ３ａ～３ｆからシリンダ２ａ～２ｆ内に噴射される燃料流量Ｇｆと軽油低位発熱量Ｋｆ（定数）を用いて、式（３）によって算出できる。燃料流量Ｇｆは、ＥＣＵ１５から各インジェクタ３ａ～３ｆに指示する燃料噴射量と実際の燃料噴射量とが十分に一致するように調整しておくことにより、ＥＣＵ１５からの燃料噴射量の指示量から得ることができる。また、エキゾーストマニホールド５の排気ガス流量（希釈ガス流量）Ｇｅｘｈについては、大気中から吹き込まれた空気量Ｇａ、ＥＧＲ率Ｅｒ、燃料流量Ｇｆを用いて、式（４）によって算出できる。空気量Ｇａは、空気量センサ９で得ることができる。ＥＧＲ率Ｅｒは、空気量センサ９による空気量ＧａとＥＧＲガス量センサ１４ｄによるＥＧＲガス量によって算出してもよいし、あるいは、ブースト圧センサ１１によるブースト圧とインマニ温度センサ４ａによるインマニ温度等を用いて周知の推定によって得てもよい。本実施の形態では、ＥＧＲ率Ｅｒは０～１の値としている。なお、ＥＧＲシステムを装備しない車両の場合、ＥＧＲ率が０となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、シリンダ内投入熱量Ｑｆのうち排気ガス中に損失される熱量Ｑｅｘｈは、希釈ガス流量Ｇｅｘｈ、定圧比熱Ｃｐ（定数）、シリンダ内投入熱量による排気ガスの温度上昇分ΔＴｆを用いて、式（５）によって算出できる。この式（５）を変形して温度上昇分ΔＴｆを求める式にすると、式（６）となる。また、シリンダ内投入熱量Ｑｆから排気ガス中に損失される熱量Ｑｅｘｈの排気損失率熱ηｅｘｈについては、排気ガス中損失熱量Ｑｅｘｈ、シリンダ内投入熱量Ｑｆを用いて、式（７）によって算出できる。この式（７）を変形して排気ガス中損失熱量Ｑｅｘｈを求める式にすると、式（８）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（６）に式（８）を代入すると、温度上昇分ΔＴｆを求める式は式（９）となる。さらに、式（９）に式（３）と式（４）を代入すると、温度上昇分ΔＴｆを求める式は式（１０）となる。式（１０）における排気損失率熱ηｅｘｈは、排気損失率熱マップを事前に用意し、排気損失率熱マップから得ることができる。ＥＣＵ１５のＲＯＭに排気損失率マップを保持し、エンジン回転数や燃料噴射量からそのマップを検索して排気損失率熱ηｅｘｈを得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　排気損失率熱マップについて説明する。事前に、実際に排気ガス温度を高精度に計測可能なエンジンを用いて、エンジン実機にてエンジン使用領域における定常データを取得して、その定常データを用いて式（７）により排気損失率を算出する。これを、エンジン回転数や燃料噴射量（指示量でよい）を変えて行い、エンジン回転数や燃料噴射量（燃料流量に相当）をパラメータとして、排気損失率を検索可能なマップを作成する。図２には、エンジン回転数と燃料噴射量をパラメータとしたマップの一例を示しており、エンジン回転数が高くなるほど排気損失率が低くなるとともに、燃料噴射量が多くなるほど排気損失率が低くなる。なお、このマップを、エンジンの燃焼モード（例えば、通常モード、昇温モード、還元剤添加モード）毎に作成し、保持しておくようにするとよい。
　エキマニ温度Ｔｅｍは、式（１１）に示すように、インテークマニホールド４に吸気されたガスが断熱圧縮された後の温度Ｔｉｍ’にシリンダ内投入熱量による温度上昇分ΔＴｆを加算した温度である。したがって、この式（１１）に式（２）と式（１０）を代入すると、エキマニ温度Ｔｅｍを求める式は、式（１２）となる。この式（１２）によって、インマニ温度Ｔｉｍ、インマニ圧力Ｐｉｍ、エキマニ圧力Ｐｅｍ、燃料流量Ｇｆ、空気量Ｇａ、ＥＧＲ率Ｅｒ、排気損失率熱ηｅｘｈを用いて、エキマニ温度Ｔｅｍを推定できる。なお、この式（１２）によってエキマニ温度Ｔｅｍの瞬時値を求めることができるので、使用目的により、一次遅れ補正等を用いてエキマニ温度Ｔｅｍのなました値を使用すればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　なお、この式（１２）においてＥＧＲ率Ｅｒを０とすることにより、ＥＧＲシステムを装備していないエンジンに適用することができる。また、式（１２）には、ターボチャージャやターボチャージャの可変容量型／固定容量型に関するパラメータが含まれていないので、式（１２）をターボチャージャの有無、単段過給／多段過給、可変容量型／固定容量型に関係なく適用可能である。また、式（１２）におけるＫｆ、κ、Ｃｐの定数を変更することにより、各種ディーゼルエンジンだけでなく、各種ガソリンエンジンにも適用できる。
　それでは、ＥＣＵ１５における排気ガス温度推定処理について説明する。ＥＣＵ１５では、一定時間毎に、インマニ温度センサ４ａ、ブースト圧センサ１１、エキマニ圧力センサ５ａ、空気量センサ９から、インマニ温度Ｔｉｍ、インマニ圧力Ｐｉｍ、エキマニ圧力Ｐｅｍ、空気量Ｇａをそれぞれ取得する。また、ＥＣＵ１５では、一定時間毎に、空気量センサ９、ＥＧＲガス量センサ１４ｄから空気量Ｇａ、ＥＧＲガス量をそれぞれ取得し、空気量ＧａとＥＧＲガス量からＥＧＲ率Ｅｒを算出する。なお、本実施の形態では、空気量センサ９、ＥＧＲガス量センサ１４ｄ及びＥＣＵ１５における処理が請求の範囲に記載するＥＧＲ率取得手段に相当する。
　ＥＣＵ１５では、一定時間毎に、周知のエンジン制御を行い、シリンダ２ａ～２ｆの燃料噴射量（指示量）等を求めており、この燃料噴射量（指示量）から燃料流量Ｇｆを取得する。また、ＥＣＵ１５では、ＲＯＭに予め保持している燃焼モード毎の排気損失率マップの中からエンジン１の現在の燃焼モードに応じて排気損失率マップを選択する。そして、ＥＣＵ１５では、一定時間毎に、エンジン回転数センサ（図示せず）から取得したエンジン回転数と燃料流量Ｇｆ（燃料噴射量）を用いて、その選択した排気損失率マップを検索し、排気損失率熱ηｅｘｈを取得する。なお、本実施の形態では、ＥＣＵ１５における処理が請求の範囲に記載する燃料流量取得手段及び排気損失率取得手段に相当する。
　そして、ＥＣＵ１５では、一定時間毎に、インマニ温度Ｔｉｍ、インマニ圧力Ｐｉｍ、エキマニ圧力Ｐｅｍ、燃料流量Ｇｆ、空気量Ｇａ、ＥＧＲ率Ｅｒ、排気損失率熱ηｅｘｈ及びＥＣＵ１５のＲＯＭに予め保持している軽油低位発熱量Ｋｆ、定圧比熱Ｃｐ、比熱比κの各値を用いて、式（１２）によりエキマニ温度Ｔｅｍ（瞬時値）を算出する。この算出されたエキマニ温度Ｔｅｍは、ＥＣＵ１５のＲＡＭに時系列で所定時間分記憶される。そして、ＥＣＵ１５では、必要に応じて、時系列のエキマニ温度Ｔｅｍ（瞬時値）を用いて一次遅れ補正等を行い、エキマニ温度Ｔｅｍのなまし値を算出する。そして、ＥＣＵ１５では、この推定したエキマニ温度Ｔｅｍ（瞬時値あるいはなまし値）を、エンジン本体制御、ターボの可変容量制御、ＥＧＲ制御、排気ガス浄化制御、故障診断等で用いる。なお、本実施の形態では、ＥＣＵ１５における処理が請求の範囲に記載する推定手段に相当する。
　図３には、このエンジン１を用いてＷＨＴＣ[World Harmonized Transient Cycle]の排気ガス試験モードで試験を行い、過渡運転における排気ガス温度（エキマニ温度）の推定結果の一例を示している。図３において、実線（細線）が上記の排気ガス温度推定処理で推定されたエキマニ温度（瞬時値：なまし未処理）であり、実線（太線）がその推定されたエキマニ温度（瞬時値）をなましたエキマニ温度（なまし値：なまし処理後）であり、破線が実測されたエキマニ温度である。推定エキマニ温度（なまし値）と実測エキマニ温度とを比較すると、実測値に非常に近い推定値が得られていることが判る。この例では、誤差が、最大±３０℃程度であった。
　このエンジン１（特に、ＥＣＵ１５における排気ガス温度推定処理）によれば、エンジン１における断熱圧縮による温度上昇分とシリンダ内投入熱量のうちの排気ガス中損失熱量／希釈ガス流量による温度上昇分とからエキマニ温度を推定することにより（式（１２）を用いることにより）、エキマニ温度センサを設けることなく、エンジンに従来から設けられる信頼性のある一般的なセンサだけを用いて低処理負荷でエキマニ温度（排気ガス温度）を高精度に推定できる。この推定されたエキマニ温度は、定常運転状態だけでなく、過渡運転状態の場合でも精度が高い。また、このエンジン１によれば、エンジン回転数と燃料噴射量をパラメータとした排気損失率マップを予め用意しておくことにより、簡単に排気損失率を取得することができる。
　ちなみに、ターボチャージャを装備したエンジンの場合、断熱圧縮によって（ターボチャージャによるインマニ圧力とエキマニ圧力との差が大きいほど）エキマニ温度が変化し易くなり、エキマニ温度の推定誤差が出易くなる。しかし、ＥＣＵ１５における排気ガス温度推定処理では、断熱圧縮の温度上昇分を考慮しているので、ターボチャージャを装備したエンジンでも推定精度が高い。また、ＥＧＲシステムを装備したエンジンの場合、希釈ガス量が増加するので、エキマニ温度の推定誤差が出易くなる。しかし、ＥＣＵ１５における排気ガス温度推定処理では、シリンダ内投入熱量による排気ガスの温度上昇分に希釈ガス流量（特に、ＥＧＲ率）を考慮しているので、ＥＧＲシステムを装備したエンジンでも推定精度が高い。
　なお、エキマニ温度を検出するセンサを備えるエンジンの場合、この推定したエキマニ温度を用いることにより、そのセンサの故障診断を行うことができる。また、エキマニ温度は、エンジン制御（ターボの可変容量制御、ＥＧＲ制御も含む）だけでなく、排気ガス浄化制御に非常に重要となる。
　以上、本発明の一側面に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
　例えば、本実施の形態ではエンジンのＥＣＵの一つの機能として排気温度推定装置を組み込む形態としたが、他のＥＣＵに組み込む形態、排気温度推定装置単体として構成する形態など、排気温度推定装置を他の形態で構成してもよい。
　また、本実施の形態では内燃機関としてはディーゼルエンジンであり、可変容量型のターボチャージャ及びＥＧＲシステムを装備するものに適用したが、ガソリンエンジン等の他の内燃機関でも適用可能であり、ターボチャージャを装備しないものでも適用可能であり、ＥＧＲシステムを装備しないものでも適用可能であり、ターボチャージャについては固定容量型のものや多段過給のターボチャージャにも適用可能であり、ＥＧＲシステムについてはＬＰＬのＥＧＲシステムにも適用可能である。
　また、本実施の形態でマップを用いては排気損失率を取得する構成としたが、他の方法で取得してもよい。例えば、エンジン回転数や燃料噴射量を変数とした排気損失率の算出式を用意しておき、この算出式を用いて排気損失率を算出する。
　また、本実施の形態では断熱圧縮による温度上昇分とシリンダ内投入熱量のうちの排気ガス中損失熱量／希釈ガス流量による温度上昇分とからエキマニ温度を推定するために上記の式（１２）を構築し、式（１２）を用いてエキマニ温度を推定する構成としたが、この式（１２）以外の他の推定式を構築してもよいし、マップ等を使った他の方法で推定してもよい。
　本発明の一側面は、内燃機関における断熱圧縮による温度上昇分とシリンダ内投入熱量のうちの排気ガス中に損失される熱量／希釈ガス流量による温度上昇分とからエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定することにより、内燃機関に設けられる一般的なセンサだけを用いて低処理負荷で排気ガス温度を高精度に推定できる排気温度推定装置に利用可能である。
　１…エンジン、１ａ…エンジン本体、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ…シリンダ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ…インジェクタ、４…インテークマニホールド、４ａ…インマニ温度センサ、５…エキゾーストマニホールド、５ａ…エキマニ圧力センサ、６…ターボチャージャ、６ａ…コンプレッサ、６ｂ…タービン、６ｃ…ノズルベーン、７…エアクリーナ、８ａ，８ｂ…吸気通路、９…空気量センサ、１０…インタークーラ、１１…ブースト圧センサ、１２…排気通路、１３…マフラ、１４…ＥＧＲシステム、１４ａ…ＥＧＲ通路、１４ｂ…ＥＧＲクーラ、１４ｃ…ＥＧＲバルブ、１４ｄ…ＥＧＲガス量センサ、１５…ＥＣＵ。

Claims (4)

  1. 　内燃機関のエキゾーストマニホールドにおける排気ガス温度を推定する排気温度推定装置であって、
    　前記内燃機関のインテークマニホールドに吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールドに排気されるまでに断熱圧縮されることによる温度上昇分と、前記内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量を前記エキゾーストマニホールドの排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分とに基づいて排気ガス温度を推定する推定手段を備える、内燃機関の排気温度推定装置。
  2. 　前記インテークマニホールドにおける吸気ガス温度を取得する吸気ガス温度取得手段と、
    　前記インテークマニホールドにおける吸気ガス圧力を取得する吸気ガス圧力取得手段と、
    　前記エキゾーストマニホールドにおける排気ガス圧力を取得する排気ガス圧力取得手段と、
    　大気中からの吸気ガス量を取得する吸気ガス量取得手段と、
    　前記シリンダ内に供給される燃料流量を取得する燃料流量取得手段と、
    　排気損失率を取得する排気損失率取得手段と、
    　を備え、
    　前記推定手段は、前記吸気ガス温度取得手段で取得した吸気ガス温度、前記吸気ガス圧力取得手段で取得した吸気ガス圧力及び前記排気ガス圧力取得手段で取得した排気ガス圧力を用いて前記インテークマニホールドに吸気されたガスの温度がエキゾーストマニホールドに排気されるまでに断熱圧縮されることによる温度上昇分を推定するとともに、前記吸気ガス量取得手段で取得した吸気ガス量、前記燃料流量取得手段で取得した燃料流量及び前記排気損失率取得手段で取得した排気損失率を用いて前記内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量を前記エキゾーストマニホールドの排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分を推定する、請求項１に記載の内燃機関の排気温度推定装置。
  3. 　少なくともエンジン回転数と燃料流量をパラメータとして排気損失率を示すマップを予め用意し、
    　前記排気損失率取得手段は、前記マップを利用して排気損失率を取得する、請求項２に記載の内燃機関の排気温度推定装置。
  4. 　ＥＧＲを備える内燃機関の場合、ＥＧＲ率を取得するＥＧＲ率取得手段を備え、
    　前記推定手段は、前記ＥＧＲ率取得手段で取得したＥＧＲ率も加味して前記内燃機関のシリンダ内に投入された熱量のうち排気ガス中に損失される熱量を前記エキゾーストマニホールドの排気ガスの希釈ガス流量で除算した熱量による温度上昇分を推定する、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の排気温度推定装置。
PCT/JP2013/068388 2012-09-04 2013-07-04 内燃機関の排気温度推定装置 WO2014038278A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/127,056 US9127586B2 (en) 2012-09-04 2013-07-04 Apparatus for estimating exhaust gas temperature of internal combustion engine
CN201380001877.6A CN104169554A (zh) 2012-09-04 2013-07-04 内燃机的排气温度推定装置
EP13801455.0A EP2735719B1 (en) 2012-09-04 2013-07-04 Device for estimating exhaust temperature of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012194366A JP5373952B1 (ja) 2012-09-04 2012-09-04 内燃機関の排気温度推定装置
JP2012-194366 2012-09-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014038278A1 true WO2014038278A1 (ja) 2014-03-13

Family

ID=49954948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/068388 WO2014038278A1 (ja) 2012-09-04 2013-07-04 内燃機関の排気温度推定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9127586B2 (ja)
EP (1) EP2735719B1 (ja)
JP (1) JP5373952B1 (ja)
CN (1) CN104169554A (ja)
WO (1) WO2014038278A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106257253B (zh) * 2015-06-19 2019-01-15 中国航发商用航空发动机有限责任公司 温度传感器信号修正方法和系统
US9657670B2 (en) * 2015-10-02 2017-05-23 GM Global Technology Operations LLC Exhaust system temperature estimation systems and methods
US9644548B2 (en) * 2015-10-02 2017-05-09 GM Global Technology Operations LLC Exhaust system pressure estimation systems and methods
SE539985C2 (en) * 2016-06-27 2018-02-20 Scania Cv Ab Determination of pressurized fuel temperature
KR101789942B1 (ko) 2016-12-30 2017-10-25 주식회사 현대케피코 차량 엔진의 배기온도 보정방법
JP6534425B2 (ja) 2017-06-27 2019-06-26 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
JP7435284B2 (ja) * 2020-06-15 2024-02-21 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置
US11415074B1 (en) * 2021-03-01 2022-08-16 Ford Global Technologies, Llc Engine cylinder head with integrated exhaust manifold and temperature sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1026049A (ja) * 1996-07-09 1998-01-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸・排気系圧力推定装置
JP2010101259A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2012112326A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Denso Corp 非燃焼液体の噴射制御装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6256992B1 (en) 1998-05-27 2001-07-10 Cummins Engine Company, Inc. System and method for controlling a turbocharger to maximize performance of an internal combustion engine
US6067800A (en) 1999-01-26 2000-05-30 Ford Global Technologies, Inc. Control method for a variable geometry turbocharger in a diesel engine having exhaust gas recirculation
US6550464B1 (en) 2001-01-31 2003-04-22 Cummins, Inc. System for controlling engine exhaust temperature
JP2003307151A (ja) 2002-04-15 2003-10-31 Komatsu Ltd 大気圧・排気温度推定方法
JP4341240B2 (ja) 2002-12-20 2009-10-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4207565B2 (ja) * 2002-12-27 2009-01-14 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
FR2894617B1 (fr) * 2005-12-13 2008-02-15 Renault Sas Procede d'estimation de temperature de gaz d'echappement avant turbine.
US7810476B2 (en) 2007-03-06 2010-10-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for estimating exhaust temperature of an internal combustion engine
US7824099B2 (en) 2007-11-29 2010-11-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Accurate gas temperature estimation at transient conditions based on temperature sensor readings
JP5392241B2 (ja) * 2010-12-03 2014-01-22 三菱自動車工業株式会社 多気筒内燃機関
JP5278464B2 (ja) * 2011-02-08 2013-09-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1026049A (ja) * 1996-07-09 1998-01-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸・排気系圧力推定装置
JP2010101259A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2012112326A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Denso Corp 非燃焼液体の噴射制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2735719A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2735719A4 (en) 2014-10-01
EP2735719B1 (en) 2016-05-04
US9127586B2 (en) 2015-09-08
JP5373952B1 (ja) 2013-12-18
JP2014047776A (ja) 2014-03-17
CN104169554A (zh) 2014-11-26
EP2735719A1 (en) 2014-05-28
US20150032390A1 (en) 2015-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5373952B1 (ja) 内燃機関の排気温度推定装置
US7562649B2 (en) Combustion control system based on in-cylinder condition
EP1408331A2 (en) Real-time nitrogen oxides (NOx) estimation process
US20100042284A1 (en) Diagnosis of sensor failure in airflow-based engine control system
US20090151697A1 (en) Control System for Internal Combustion Engine
JP4861915B2 (ja) 内燃機関の制御装置
EP3521600B1 (en) Internal combustion engine control device
EP3054133A1 (en) System and method for model based and map based throttle position derivation and monitoring
US10087867B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5331613B2 (ja) 内燃機関の筒内ガス量推定装置
US20160169168A1 (en) Exhaust system state detection device
JP6860313B2 (ja) エンジンの制御方法、及び、エンジン
CN110168212B (zh) 内燃机的进气控制方法以及进气控制装置
JP2010144647A (ja) ディーゼルエンジンの燃料制御装置
BR102013002451A2 (pt) Modificação de ponto de regulagem de concentração de oxigênio
JP5783107B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6542592B2 (ja) ターボ過給機付きエンジンの制御装置
KR101792293B1 (ko) 배기가스 재순환 방법
JP2015218688A (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2010133353A (ja) エンジン制御装置
JP6006078B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US11293366B2 (en) Data sensing and estimation
JP5110203B2 (ja) 内燃機関のｅｇｒ制御システム
JP5146367B2 (ja) 内燃機関の操作対象パラメータの適合装置、及び適合方法
WO2014080455A1 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013801455

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14127056

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13801455

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE