JP3324308B2 - 排気熱量演算装置 - Google Patents
排気熱量演算装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気熱量演算装置に関
し、特に、排気系に介装された触媒の入口温度を推定す
るために、内燃機関の排気のエンタルピーを演算する技
術に関する。
し、特に、排気系に介装された触媒の入口温度を推定す
るために、内燃機関の排気のエンタルピーを演算する技
術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、温度変化を求めることにより
排気熱量を演算する排気熱量演算装置が知られている。
排気熱量を演算する排気熱量演算装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
排気熱量演算装置では、エンタルピーの概念を導入して
おらず、温度変化を求めることにより演算していたた
め、排気の流速変化による熱伝達項が無視され、演算し
た排気熱量に誤差が生じていた。本発明はこのような従
来の課題に鑑みてなされたもので、排気熱量を精度良く
演算することが可能な排気熱量演算装置を提供すること
を目的とする。
排気熱量演算装置では、エンタルピーの概念を導入して
おらず、温度変化を求めることにより演算していたた
め、排気の流速変化による熱伝達項が無視され、演算し
た排気熱量に誤差が生じていた。本発明はこのような従
来の課題に鑑みてなされたもので、排気熱量を精度良く
演算することが可能な排気熱量演算装置を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる排気熱量演算装置では、図１に示すように、
機関への吸入空気質量を検出する吸入空気質量検出手段
と、機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、機
関に噴射供給される燃料質量を一定時間毎に検出する燃
料質量検出手段と、前記検出された吸入空気質量に基づ
いて所定期間における累積吸入空気質量を演算する累積
吸入空気質量演算手段と、前記検出された機関回転数に
基づいて所定期間における機関の平均回転数を演算する
平均回転数演算手段と、前記燃料質量検出手段により検
出された燃料質量に基づいて所定期間における累積燃料
質量を演算する累積燃料質量演算手段と、前記所定期間
における機関の平均回転数と累積吸入空気質量とに基づ
いて排気温度を推定する排気温度推定手段と、前記累積
吸入空気質量、累積燃料質量、排気温度、及び排気の比
熱に基づいて、排気のエンタルピーを演算するエンタル
ピー演算手段と、該エンタルピー演算手段により演算さ
れた排気のエンタルピーに基づいて排気の熱量を演算す
る排気熱量演算手段と、を備えた。
明にかかる排気熱量演算装置では、図１に示すように、
機関への吸入空気質量を検出する吸入空気質量検出手段
と、機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、機
関に噴射供給される燃料質量を一定時間毎に検出する燃
料質量検出手段と、前記検出された吸入空気質量に基づ
いて所定期間における累積吸入空気質量を演算する累積
吸入空気質量演算手段と、前記検出された機関回転数に
基づいて所定期間における機関の平均回転数を演算する
平均回転数演算手段と、前記燃料質量検出手段により検
出された燃料質量に基づいて所定期間における累積燃料
質量を演算する累積燃料質量演算手段と、前記所定期間
における機関の平均回転数と累積吸入空気質量とに基づ
いて排気温度を推定する排気温度推定手段と、前記累積
吸入空気質量、累積燃料質量、排気温度、及び排気の比
熱に基づいて、排気のエンタルピーを演算するエンタル
ピー演算手段と、該エンタルピー演算手段により演算さ
れた排気のエンタルピーに基づいて排気の熱量を演算す
る排気熱量演算手段と、を備えた。
【０００５】請求項２の発明にかかる排気熱量演算装置
では、前記エンタルピー演算手段は、次式（１）により
エンタルピーＨn を演算する手段 Ｈn ＝（SGan＋ＧFn）×ｔE ×ｃp ・・・（１） SGan：所定期間における累積吸入空気質量 ＧFn：累積燃料質量 ｔE ：排気温度 ｃp ：定圧
比熱 である。
では、前記エンタルピー演算手段は、次式（１）により
エンタルピーＨn を演算する手段 Ｈn ＝（SGan＋ＧFn）×ｔE ×ｃp ・・・（１） SGan：所定期間における累積吸入空気質量 ＧFn：累積燃料質量 ｔE ：排気温度 ｃp ：定圧
比熱 である。
【０００６】請求項３の発明にかかる排気熱量演算装置
では、図２に示すように、目標空燃比に空燃比制御され
る機関であって、機関への吸入空気質量を検出する吸入
空気質量検出手段と、機関の回転数を検出する機関回転
数検出手段と、前記検出された吸入空気質量に基づいて
所定期間における累積吸入空気質量を演算する累積吸入
空気質量演算手段と、前記検出された機関回転数に基づ
いて所定期間における機関の平均回転数を演算する平均
回転数演算手段と、前記所定期間における機関の平均回
転数と累積吸入空気質量とに基づいて排気温度を推定す
る排気温度推定手段と、前記目標空燃比、所定期間にお
ける累積吸入空気質量、排気温度、及び排気の比熱に基
づいて排気のエンタルピーを演算するエンタルピー演算
手段と、該エンタルピー演算手段により演算された排気
のエンタルピーに基づいて排気の熱量を演算する排気熱
量演算手段と、を備えた。
では、図２に示すように、目標空燃比に空燃比制御され
る機関であって、機関への吸入空気質量を検出する吸入
空気質量検出手段と、機関の回転数を検出する機関回転
数検出手段と、前記検出された吸入空気質量に基づいて
所定期間における累積吸入空気質量を演算する累積吸入
空気質量演算手段と、前記検出された機関回転数に基づ
いて所定期間における機関の平均回転数を演算する平均
回転数演算手段と、前記所定期間における機関の平均回
転数と累積吸入空気質量とに基づいて排気温度を推定す
る排気温度推定手段と、前記目標空燃比、所定期間にお
ける累積吸入空気質量、排気温度、及び排気の比熱に基
づいて排気のエンタルピーを演算するエンタルピー演算
手段と、該エンタルピー演算手段により演算された排気
のエンタルピーに基づいて排気の熱量を演算する排気熱
量演算手段と、を備えた。
【０００７】請求項４の発明にかかる排気熱量演算装置
では、前記エンタルピー演算手段は、次式（２）により
エンタルピーＨn を演算する手段 Ｈn ＝SGan・（１＋（１／目標空燃比))×ｔE ×ｃp ・・・（２） SGan：所定期間における累積吸入空気質量 ｔE ：排気温度 ｃp ：定圧比熱 である。
では、前記エンタルピー演算手段は、次式（２）により
エンタルピーＨn を演算する手段 Ｈn ＝SGan・（１＋（１／目標空燃比))×ｔE ×ｃp ・・・（２） SGan：所定期間における累積吸入空気質量 ｔE ：排気温度 ｃp ：定圧比熱 である。
【０００８】請求項５の発明にかかる排気熱量演算装置
では、前記排気温度推定手段は、ルック・アップ・テー
ブルを用いて排気温度を推定するように構成された。請
求項６の発明にかかる排気熱量演算装置では、前記排気
の比熱は排気成分を二酸化炭素、水分，窒素で代表させ
たときの値である。請求項７の発明にかかる排気熱量演
算装置では、前記排気温度をフロントチューブ入口又は
マニホールド触媒入口の排気温度とする。
では、前記排気温度推定手段は、ルック・アップ・テー
ブルを用いて排気温度を推定するように構成された。請
求項６の発明にかかる排気熱量演算装置では、前記排気
の比熱は排気成分を二酸化炭素、水分，窒素で代表させ
たときの値である。請求項７の発明にかかる排気熱量演
算装置では、前記排気温度をフロントチューブ入口又は
マニホールド触媒入口の排気温度とする。
【０００９】請求項８の発明にかかる排気熱量演算装置
では、前記所定期間は、少なくとも全気筒が１回は燃焼
する期間である。
では、前記所定期間は、少なくとも全気筒が１回は燃焼
する期間である。
【００１０】
【作用】上記、請求項１の発明にかかる排気熱量演算装
置の構成によれば、機関への吸入空気質量、機関の回転
数、燃料質量を検出し、所定期間における累積吸入空気
質量、機関の平均回転数、累積燃料質量を演算し、さら
に排気温度を推定し、これらに基づいて排気のエンタル
ピーを演算することにより、排気の熱量が演算される。
このように排気熱量を演算により求めることにより、排
気の流速変化による影響を受けないため、排気熱量に誤
差が生じなくなる。
置の構成によれば、機関への吸入空気質量、機関の回転
数、燃料質量を検出し、所定期間における累積吸入空気
質量、機関の平均回転数、累積燃料質量を演算し、さら
に排気温度を推定し、これらに基づいて排気のエンタル
ピーを演算することにより、排気の熱量が演算される。
このように排気熱量を演算により求めることにより、排
気の流速変化による影響を受けないため、排気熱量に誤
差が生じなくなる。
【００１１】請求項２の発明にかかる排気熱量演算装置
の構成によれば、具体的に、エンタルピーＨn は、累積
吸入空気質量SGan、累積燃料質量ＧFn、排気温度ｔE 、
定圧比熱ｃp から、前記（１）式により算出される。請
求項３の発明にかかる排気熱量演算装置の構成によれ
ば、目標空燃比に空燃比制御される機関では、所定期間
における累積燃料質量を演算する代わりに、理論空燃比
を用いて排気のエンタルピーを演算することが可能とな
り、しかも空燃比が一定であるから、簡単に排気のエン
タルピーを演算することが可能となる。
の構成によれば、具体的に、エンタルピーＨn は、累積
吸入空気質量SGan、累積燃料質量ＧFn、排気温度ｔE 、
定圧比熱ｃp から、前記（１）式により算出される。請
求項３の発明にかかる排気熱量演算装置の構成によれ
ば、目標空燃比に空燃比制御される機関では、所定期間
における累積燃料質量を演算する代わりに、理論空燃比
を用いて排気のエンタルピーを演算することが可能とな
り、しかも空燃比が一定であるから、簡単に排気のエン
タルピーを演算することが可能となる。
【００１２】請求項４の発明にかかる排気熱量演算装置
の構成によれば、具体的に、目標空燃比に空燃比制御さ
れる機関では、エンタルピーＨn が、目標空燃比、累積
吸入空気質量SGan、排気温度ｔE 、定圧比熱ｃp から、
前記（２）式により算出される。請求項５の発明にかか
る排気熱量演算装置の構成によれば、所定期間における
機関の平均回転数と累積吸入空気質量とに基づいたルッ
ク・アップ・テーブルを用いて排気温度を推定すること
により、簡易に排気温度を推定することが可能となる。
の構成によれば、具体的に、目標空燃比に空燃比制御さ
れる機関では、エンタルピーＨn が、目標空燃比、累積
吸入空気質量SGan、排気温度ｔE 、定圧比熱ｃp から、
前記（２）式により算出される。請求項５の発明にかか
る排気熱量演算装置の構成によれば、所定期間における
機関の平均回転数と累積吸入空気質量とに基づいたルッ
ク・アップ・テーブルを用いて排気温度を推定すること
により、簡易に排気温度を推定することが可能となる。
【００１３】請求項６の発明にかかる排気熱量演算装置
の構成によれば、二酸化炭素、水分、窒素の定圧比熱が
大きいので、これらを排気の比熱として代表させること
が可能となる。請求項７の発明にかかる排気熱量演算装
置の構成によれば、排気温度をフロントチューブ入口又
はマニホールド触媒入口の排気温度とするため、触媒の
入口温度の推定精度が向上する。
の構成によれば、二酸化炭素、水分、窒素の定圧比熱が
大きいので、これらを排気の比熱として代表させること
が可能となる。請求項７の発明にかかる排気熱量演算装
置の構成によれば、排気温度をフロントチューブ入口又
はマニホールド触媒入口の排気温度とするため、触媒の
入口温度の推定精度が向上する。
【００１４】請求項８の発明にかかる排気熱量演算装置
の構成によれば、所定期間は少なくとも全気筒が１回は
燃焼する期間であるので、気筒間のバラツキの影響がな
くなる。
の構成によれば、所定期間は少なくとも全気筒が１回は
燃焼する期間であるので、気筒間のバラツキの影響がな
くなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図３〜図８に基づい
て説明する。まず、第１実施例について説明する。図３
は、本実施例のシステムを示す図である。吸入空気は、
エンジン１の吸気通路２を介してエンジン１内に供給さ
れる。該吸気通路２には、吸入空気質量を検出するエア
フローメータ３が備えられている。燃料はインジェクタ
４によりエンジン１内に供給され、点火プラグ５により
着火される。エンジン１には、エンジン１の回転数を検
出するクランク角センサ６と、エンジン１の冷却水温を
検出する冷却水温センサ７と、が備えられている。
て説明する。まず、第１実施例について説明する。図３
は、本実施例のシステムを示す図である。吸入空気は、
エンジン１の吸気通路２を介してエンジン１内に供給さ
れる。該吸気通路２には、吸入空気質量を検出するエア
フローメータ３が備えられている。燃料はインジェクタ
４によりエンジン１内に供給され、点火プラグ５により
着火される。エンジン１には、エンジン１の回転数を検
出するクランク角センサ６と、エンジン１の冷却水温を
検出する冷却水温センサ７と、が備えられている。
【００１６】排気通路８には、プリ触媒９、メイン触媒
10が介装されている。本実施例では、ＮＯX 低減のた
め、吸気通路２のスロットル弁11下流側と排気通路８の
プリ触媒９の上流側とを結んでＥＧＲ通路12が配設さ
れ、該ＥＧＲ通路12には、ＥＧＲ量を調節するためのス
テップモータ式ＥＧＲ制御弁13が介装され、排圧を検出
する排圧センサ14が備えられている。
10が介装されている。本実施例では、ＮＯX 低減のた
め、吸気通路２のスロットル弁11下流側と排気通路８の
プリ触媒９の上流側とを結んでＥＧＲ通路12が配設さ
れ、該ＥＧＲ通路12には、ＥＧＲ量を調節するためのス
テップモータ式ＥＧＲ制御弁13が介装され、排圧を検出
する排圧センサ14が備えられている。
【００１７】前記エアフローメータ３、クランク角セン
サ６、冷却水温センサ７、排圧センサ14のセンサ信号は
コントロールユニット15に入力され、コントロールユニ
ット15は、これらのセンサ信号に基づいて各アクチュエ
ータを駆動し、故障が発生したときは警告灯16を点灯さ
せて故障を表示する。また、コントロールユニット15に
は、排気熱量を演算するソフトウェアが内蔵されてい
る。
サ６、冷却水温センサ７、排圧センサ14のセンサ信号は
コントロールユニット15に入力され、コントロールユニ
ット15は、これらのセンサ信号に基づいて各アクチュエ
ータを駆動し、故障が発生したときは警告灯16を点灯さ
せて故障を表示する。また、コントロールユニット15に
は、排気熱量を演算するソフトウェアが内蔵されてい
る。
【００１８】次にコントロールユニット15の動作を図４
のフローチャートに基づいて説明する。尚、このルーチ
ンは、10ms毎に実行される。ステップ（図中では「Ｓ」
と記してあり、以下同様とする）１では、エアフローメ
ータ３により吸入空気質量Ｇan（g/10ms) を検出する。
このステップが吸入空気質量検出手段に相当する。
のフローチャートに基づいて説明する。尚、このルーチ
ンは、10ms毎に実行される。ステップ（図中では「Ｓ」
と記してあり、以下同様とする）１では、エアフローメ
ータ３により吸入空気質量Ｇan（g/10ms) を検出する。
このステップが吸入空気質量検出手段に相当する。
【００１９】ステップ２では、所定期間、例えば100mse
c 間の累積吸入空気質量SGanを次式に基づいて演算す
る。 SGan＝（Ｇa1＋Ｇa2＋・・・＋Ｇan） （ｎ＝10） 尚、前記所定期間を、気筒間のバラツキの影響をなくす
ため、任意の回転数で少なくとも全気筒が１回は燃焼す
るように設定する。最高回転数6000rpm 、４気筒であれ
ば、20msec以上の期間が必要であるが、累積値を求める
ための期間があまり長いと応答性が悪くなるので、100m
sec 程度が適当である。
c 間の累積吸入空気質量SGanを次式に基づいて演算す
る。 SGan＝（Ｇa1＋Ｇa2＋・・・＋Ｇan） （ｎ＝10） 尚、前記所定期間を、気筒間のバラツキの影響をなくす
ため、任意の回転数で少なくとも全気筒が１回は燃焼す
るように設定する。最高回転数6000rpm 、４気筒であれ
ば、20msec以上の期間が必要であるが、累積値を求める
ための期間があまり長いと応答性が悪くなるので、100m
sec 程度が適当である。
【００２０】このステップが累積吸入空気質量演算手段
に相当する。ステップ３では、クランク角センサ６によ
りエンジン１の回転数Ｎn を検出する。このステップが
機関回転数検出手段に相当する。ステップ４では、100m
sec 間におけるエンジン１の平均回転数ＮnAV を演算す
る。
に相当する。ステップ３では、クランク角センサ６によ
りエンジン１の回転数Ｎn を検出する。このステップが
機関回転数検出手段に相当する。ステップ４では、100m
sec 間におけるエンジン１の平均回転数ＮnAV を演算す
る。
【００２１】ＮnAV ＝（Ｎ1 ＋Ｎ2 ＋・・・＋Ｎn ）／
ｎ （ｎ＝10） このステップが平均回転数演算手段に相当する。ステッ
プ５では、機関に噴射供給される基本燃料質量Ｔpn(g)
を次式に基づいて演算する。 Ｔpn＝Ｋ・Ｑan／Ｎn （Ｋは定数） このステップが燃料質量検出手段に相当する。
ｎ （ｎ＝10） このステップが平均回転数演算手段に相当する。ステッ
プ５では、機関に噴射供給される基本燃料質量Ｔpn(g)
を次式に基づいて演算する。 Ｔpn＝Ｋ・Ｑan／Ｎn （Ｋは定数） このステップが燃料質量検出手段に相当する。
【００２２】ステップ６では、冷却水温センサ７により
冷却水温ＴWnを検出する。ステップ７では、検出された
冷却水温ＴWnより、基本燃料質量Ｔpnの水温補正値ＫTW
を求める。図５は水温補正値ＫTWを求める一例を示す図
であり、水温補正値ＫTWは低水温ほど大きくなってい
る。ステップ８では、次式に基づいて燃料質量ＴEnを演
算する。
冷却水温ＴWnを検出する。ステップ７では、検出された
冷却水温ＴWnより、基本燃料質量Ｔpnの水温補正値ＫTW
を求める。図５は水温補正値ＫTWを求める一例を示す図
であり、水温補正値ＫTWは低水温ほど大きくなってい
る。ステップ８では、次式に基づいて燃料質量ＴEnを演
算する。
【００２３】ＴEn＝Ｔpn×ＫTW ステップ９では、次式に基づいて累積燃料質量ＧFnを演
算する。 ＧFn＝（ＴE1・Ｎ1 ＋・・・＋ＴEn・Ｎn ）／6000 このステップが累積燃料質量演算手段に相当する。ステ
ップ10では、100msec 間の平均回転数ＮnAV と（SGan／
ＮnAV ）とから、例えば図６に示すようなルック・アッ
プ・テーブルに基づいて排気温度ｔE を求める。排気温
度ｔE はエンジン１の運転条件によって推定され、エン
ジン１の運転条件は平均回転数ＮnAV と（SGan／
ＮnAV ）とにより決まる。このルック・アップ・テーブ
ルは、排気温度ｔE を推定するために、平均回転数Ｎ
nAV と（SGan／ＮnAV ）とから予め求められたテーブル
である。
算する。 ＧFn＝（ＴE1・Ｎ1 ＋・・・＋ＴEn・Ｎn ）／6000 このステップが累積燃料質量演算手段に相当する。ステ
ップ10では、100msec 間の平均回転数ＮnAV と（SGan／
ＮnAV ）とから、例えば図６に示すようなルック・アッ
プ・テーブルに基づいて排気温度ｔE を求める。排気温
度ｔE はエンジン１の運転条件によって推定され、エン
ジン１の運転条件は平均回転数ＮnAV と（SGan／
ＮnAV ）とにより決まる。このルック・アップ・テーブ
ルは、排気温度ｔE を推定するために、平均回転数Ｎ
nAV と（SGan／ＮnAV ）とから予め求められたテーブル
である。
【００２４】このステップが排気温度推定手段に相当す
る。ステップ11では、エンタルピーＨn を、累積吸入空
気質量SGanと累積燃料質量ＧFnの和に排気温度ｔE と定
圧比熱ｃp とを乗じて演算する。演算式は、次式の通り
である。 Ｈn ＝（SGan＋ＧFn）×ｔE ×ｃp 尚、排気の定圧比熱ｃp は、排気成分を二酸化炭素(C
O2),水分(H2O),窒素(N2)で代表させて各排気成分の定圧
比熱の質量比に応じた和として演算される。二酸化炭素
(CO2),水分(H2O),窒素(N2)の定圧比熱が大きいので、こ
れらの定圧比熱の質量比に応じた和が、略排気の比熱ｃ
v となる。
る。ステップ11では、エンタルピーＨn を、累積吸入空
気質量SGanと累積燃料質量ＧFnの和に排気温度ｔE と定
圧比熱ｃp とを乗じて演算する。演算式は、次式の通り
である。 Ｈn ＝（SGan＋ＧFn）×ｔE ×ｃp 尚、排気の定圧比熱ｃp は、排気成分を二酸化炭素(C
O2),水分(H2O),窒素(N2)で代表させて各排気成分の定圧
比熱の質量比に応じた和として演算される。二酸化炭素
(CO2),水分(H2O),窒素(N2)の定圧比熱が大きいので、こ
れらの定圧比熱の質量比に応じた和が、略排気の比熱ｃ
v となる。
【００２５】このステップがエンタルピー演算手段に相
当する。かかる構成によれば、累積吸入空気質量SGanと
累積燃料質量ＧFnとを加算し、この加算値に排気温度ｔ
E と定圧比熱ｃp とを乗じて排気のエンタルピーＨn を
演算することにより、排気熱量を計算することができ
る。このように排気熱量が演算により求められるため、
排気の流速変化による影響を受けず、排気熱量に誤差が
生じなくなり、したがって排気熱量を正確かつ簡便に計
算することができる。
当する。かかる構成によれば、累積吸入空気質量SGanと
累積燃料質量ＧFnとを加算し、この加算値に排気温度ｔ
E と定圧比熱ｃp とを乗じて排気のエンタルピーＨn を
演算することにより、排気熱量を計算することができ
る。このように排気熱量が演算により求められるため、
排気の流速変化による影響を受けず、排気熱量に誤差が
生じなくなり、したがって排気熱量を正確かつ簡便に計
算することができる。
【００２６】次に第２実施例について説明する。このも
のは、空燃比Ａ／Ｆをストイキとするラムダ・コントロ
ールを行うシステムにおいてエンタルピーを計算するよ
うにしたものである。図７は、第２実施例のシステム図
である。第１実施例のシステムと異なる点は、排気通路
８に酸素センサ21が装着され、コントロールユニット15
は、酸素センサ21のセンサ信号を入力して空燃比Ａ／Ｆ
をストイキとするラムダ・コントロールを行っている点
である。
のは、空燃比Ａ／Ｆをストイキとするラムダ・コントロ
ールを行うシステムにおいてエンタルピーを計算するよ
うにしたものである。図７は、第２実施例のシステム図
である。第１実施例のシステムと異なる点は、排気通路
８に酸素センサ21が装着され、コントロールユニット15
は、酸素センサ21のセンサ信号を入力して空燃比Ａ／Ｆ
をストイキとするラムダ・コントロールを行っている点
である。
【００２７】次に第２実施例の動作を図８のフローチャ
ートに基づいて説明する。尚、図４のフローチャートと
同一処理を行っているステップについては、同一符号を
付して説明は省略する。ステップ21では、酸素センサ21
の出力値VO2 を測定する。ステップ22では、該出力値VO
2 を比較値SLと比較する。
ートに基づいて説明する。尚、図４のフローチャートと
同一処理を行っているステップについては、同一符号を
付して説明は省略する。ステップ21では、酸素センサ21
の出力値VO2 を測定する。ステップ22では、該出力値VO
2 を比較値SLと比較する。
【００２８】出力値VO2 が比較値SLを越えているときは
空燃比Ａ／Ｆがリッチなので、ステップ23に進み、次式
に基づいて補正係数αn を小さくする。 αn ＝αn-1 −Δα 出力値VO2 が比較値SL以下であるときは空燃比Ａ／Ｆが
リーンなので、ステップ24に進み、次式に基づいて補正
係数αn を大きくする。
空燃比Ａ／Ｆがリッチなので、ステップ23に進み、次式
に基づいて補正係数αn を小さくする。 αn ＝αn-1 −Δα 出力値VO2 が比較値SL以下であるときは空燃比Ａ／Ｆが
リーンなので、ステップ24に進み、次式に基づいて補正
係数αn を大きくする。
【００２９】αn ＝αn-1 ＋Δα ステップ25では、次式に基づいて燃料質量ＴEnを計算す
る。 ＴEn＝Ｔpn×ＫTW×αn ステップ26では、理論空燃比Ａ／Ｆ＝14.6を用い、次式
に基づいて累積燃料質量ＧFnを計算する。
る。 ＴEn＝Ｔpn×ＫTW×αn ステップ26では、理論空燃比Ａ／Ｆ＝14.6を用い、次式
に基づいて累積燃料質量ＧFnを計算する。
【００３０】ＧFn＝SGan／14.6 ステップ27では、エンタルピーＨn を、累積吸入空気質
量SGan、理論空燃比Ａ／Ｆ＝14.6、排気温度ｔE と定圧
比熱ｃp とを乗じて演算する。演算式は、次式の通りで
ある。 Ｈn ＝SGan・（１＋（１／14.6))×ｔE ×ｃp かかる構成によれば、Ａ／Ｆをストイキとするラムダ・
コントロールを行うシステムでは、空燃比Ａ／Ｆが理論
空燃比に制御されて一定であるから、簡単にエンタルピ
ーＨn を演算することができる。
量SGan、理論空燃比Ａ／Ｆ＝14.6、排気温度ｔE と定圧
比熱ｃp とを乗じて演算する。演算式は、次式の通りで
ある。 Ｈn ＝SGan・（１＋（１／14.6))×ｔE ×ｃp かかる構成によれば、Ａ／Ｆをストイキとするラムダ・
コントロールを行うシステムでは、空燃比Ａ／Ｆが理論
空燃比に制御されて一定であるから、簡単にエンタルピ
ーＨn を演算することができる。
【００３１】尚、第２実施例では、空燃比Ａ／Ｆを理論
空燃比としたが、これに限らず、例えばリーン空燃比の
ように、目標空燃比に制御するもの全てに適用できる。
空燃比としたが、これに限らず、例えばリーン空燃比の
ように、目標空燃比に制御するもの全てに適用できる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる排気熱量演算装置によれば、排気熱量を演算によ
り求めることにより、排気の流速変化による影響を受け
ないため、排気熱量に誤差が生じなくなり、しかも簡単
に排気熱量を演算することができる。
かかる排気熱量演算装置によれば、排気熱量を演算によ
り求めることにより、排気の流速変化による影響を受け
ないため、排気熱量に誤差が生じなくなり、しかも簡単
に排気熱量を演算することができる。
【００３３】請求項２の発明にかかる排気熱量演算装置
によれば、エンタルピーＨn を、累積吸入空気質量S
Gan、累積燃料質量ＧFn、排気温度ｔE 、定圧比熱ｃp
から、前記（１）式により算出することが出来る。請求
項３の発明にかかる排気熱量演算装置によれば、目標空
燃比に空燃比制御される機関では、所定期間における累
積燃料質量を演算する代わりに、理論空燃比を用いて排
気のエンタルピーを演算することが出来、しかも空燃比
が一定であるから、簡単に排気のエンタルピーを演算す
ることが出来る。
によれば、エンタルピーＨn を、累積吸入空気質量S
Gan、累積燃料質量ＧFn、排気温度ｔE 、定圧比熱ｃp
から、前記（１）式により算出することが出来る。請求
項３の発明にかかる排気熱量演算装置によれば、目標空
燃比に空燃比制御される機関では、所定期間における累
積燃料質量を演算する代わりに、理論空燃比を用いて排
気のエンタルピーを演算することが出来、しかも空燃比
が一定であるから、簡単に排気のエンタルピーを演算す
ることが出来る。
【００３４】請求項４の発明にかかる排気熱量演算装置
によれば、目標空燃比に空燃比制御される機関では、エ
ンタルピーＨn を、目標空燃比、累積吸入空気質量S
Gan、排気温度ｔE 、定圧比熱ｃp から、前記（２）式
により算出することが出来る。請求項５の発明にかかる
排気熱量演算装置によれば、簡単に排気温度を推定する
ことが出来る。
によれば、目標空燃比に空燃比制御される機関では、エ
ンタルピーＨn を、目標空燃比、累積吸入空気質量S
Gan、排気温度ｔE 、定圧比熱ｃp から、前記（２）式
により算出することが出来る。請求項５の発明にかかる
排気熱量演算装置によれば、簡単に排気温度を推定する
ことが出来る。
【００３５】請求項６の発明にかかる排気熱量演算装置
によれば、二酸化炭素、水分、窒素の定圧比熱が大きい
ので、これらを代表させて排気の比熱とすることが出来
る。請求項７の発明にかかる排気熱量演算装置によれ
ば、排気温度をフロントチューブ入口又はマニホールド
触媒入口の排気温度とするため、触媒の入口温度の推定
精度が向上する。
によれば、二酸化炭素、水分、窒素の定圧比熱が大きい
ので、これらを代表させて排気の比熱とすることが出来
る。請求項７の発明にかかる排気熱量演算装置によれ
ば、排気温度をフロントチューブ入口又はマニホールド
触媒入口の排気温度とするため、触媒の入口温度の推定
精度が向上する。
【００３６】請求項８の発明にかかる排気熱量演算装置
によれば、気筒間のバラツキの影響がなくなる。
によれば、気筒間のバラツキの影響がなくなる。
【図１】第１発明の構成を示すクレーム対応図。
【図２】第２発明の構成を示すクレーム対応図。
【図３】本発明の第１実施例のシステム図。
【図４】図３の動作を示すフローチャート。
【図５】図３の機関の水温と補正値との関係を示す特性
図。
図。
【図６】図３の機関の運転条件と排気温度との関係を示
す特性図。
す特性図。
【図７】本発明の第２実施例のシステム図。
【図８】図７の動作を示すフローチャート。
１ エンジン ３ エアーフローメータ ６ クランク角センサ ７ 冷却水温センサ 15 コントロールユニット 21 酸素センサ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 15/00 F02D 45/00 360 G01K 17/00 G01N 25/00 G01N 25/20 G01M 17/00
Claims (8)
- 【請求項１】機関への吸入空気質量を検出する吸入空気
質量検出手段と、 機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、 機関に噴射供給される燃料質量を一定時間毎に検出する
燃料質量検出手段と、 前記検出された吸入空気質量に基づいて所定期間におけ
る累積吸入空気質量を演算する累積吸入空気質量演算手
段と、 前記検出された機関回転数に基づいて所定期間における
機関の平均回転数を演算する平均回転数演算手段と、 前記燃料質量検出手段により検出された燃料質量に基づ
いて所定期間における累積燃料質量を演算する累積燃料
質量演算手段と、 前記所定期間における機関の平均回転数と累積吸入空気
質量とに基づいて排気温度を推定する排気温度推定手段
と、 前記累積吸入空気質量、累積燃料質量、排気温度、及び
排気の比熱に基づいて、排気のエンタルピーを演算する
エンタルピー演算手段と、 該エンタルピー演算手段により演算された排気のエンタ
ルピーに基づいて排気の熱量を演算する排気熱量演算手
段と、を備えたことを特徴とする排気熱量演算装置。 - 【請求項２】前記エンタルピー演算手段は、次式（１）
によりエンタルピーＨn を演算する手段 Ｈn ＝（SGan＋ＧFn）×ｔE ×ｃp ・・・（１） SGan：所定期間における累積吸入空気質量 ＧFn：累積燃料質量 ｔE ：排気温度 ｃp ：定圧
比熱 であることを特徴とする請求項１に記載の排気熱量演算
装置。 - 【請求項３】目標空燃比に空燃比制御される機関であっ
て、 機関への吸入空気質量を検出する吸入空気質量検出手段
と、 機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、 前記検出された吸入空気質量に基づいて所定期間におけ
る累積吸入空気質量を演算する累積吸入空気質量演算手
段と、 前記検出された機関回転数に基づいて所定期間における
機関の平均回転数を演算する平均回転数演算手段と、 前記所定期間における機関の平均回転数と累積吸入空気
質量とに基づいて排気温度を推定する排気温度推定手段
と、 前記目標空燃比、所定期間における累積吸入空気質量、
排気温度、及び排気の比熱に基づいて排気のエンタルピ
ーを演算するエンタルピー演算手段と、 該エンタルピー演算手段により演算された排気のエンタ
ルピーに基づいて排気の熱量を演算する排気熱量演算手
段と、を備えたことを特徴とする排気熱量演算装置。 - 【請求項４】前記エンタルピー演算手段は、次式（２）
によりエンタルピーＨn を演算する手段 Ｈn ＝SGan・（１＋（１／目標空燃比))×ｔE ×ｃp ・・・（２） SGan：所定期間における累積吸入空気質量 ｔE ：排気温度 ｃp ：定圧比熱 であることを特徴とする請求項３に記載の排気熱量演算
装置。 - 【請求項５】前記排気温度推定手段は、ルック・アップ
・テーブルを用いて排気温度を推定するように構成され
たことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の排気
熱量演算装置。 - 【請求項６】前記排気の比熱は排気成分を二酸化炭素、
水分，窒素で代表させたときの値であることを特徴とす
る請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の排気熱量
演算装置。 - 【請求項７】前記排気温度をフロントチューブ入口又は
マニホールド触媒入口の排気温度とすることを特徴とす
る請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の排気熱量
演算装置。 - 【請求項８】前記所定期間は、少なくとも全気筒が１回
は燃焼する期間であることを特徴とする請求項１〜請求
項７のいずれか１つに記載の排気熱量演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29966694A JP3324308B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 排気熱量演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29966694A JP3324308B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 排気熱量演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159995A JPH08159995A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3324308B2 true JP3324308B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=17875509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29966694A Expired - Fee Related JP3324308B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 排気熱量演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324308B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030031753A (ko) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | 현대자동차주식회사 | 차량의 주행 연비 측정 방법 |
| JP4158679B2 (ja) | 2003-10-29 | 2008-10-01 | 日産自動車株式会社 | エンジンの吸入ガス温度推定装置 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP29966694A patent/JP3324308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08159995A (ja) | 1996-06-21 |
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|---|---|---|---|
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