JPH07119514A - Temperature prediction device and temperature control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve accuracy of prediction and control by detecting the temperature on a position where the temperature is changed according to operating condition of an internal combustion engine, and calculating a correcting amount in relation to the operating amount of an actuator for controlling operating condition of the internal combustion engine on the basis of a difference between the detected temperature and a target temperature. CONSTITUTION:Operating condition of an internal combustion engine is controlled by an actuator M1. A position where a temperature is changed according to operating condition of the internal combustion engine is set as an object, and the temperature on its object position is detected by a temperature sensor M2. A real temperature on the object position is predicted by a temperature prediction means M3 by using the model reverse to a model for anticipating response delay of the temperature sensor M2 on the basis of the detected temperature. Furthermore, a correction amount matching the operating amount of the actuator M1 is calculated by a correction amount calculating means M4 on the basis of the difference between a predicted real temperature and a target temperature. An amount which is previously found out about the operating amount of the actuator M1 is corrected by an operating amount correcting means M5 on the basis of the calculated correction amount.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の触媒や排
気管等、内燃機関の運転状態に応じて温度が変化する箇
所を対象として、それら対象箇所の実際の温度を応答性
よく、且つ、精度よく検出する内燃機関の温度予測装
置、及びこの温度予測装置を用いた温度制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is intended for locations where the temperature changes according to the operating state of the internal combustion engine, such as the catalyst and exhaust pipe of the internal combustion engine, and the actual temperature at those locations is responsive and The present invention relates to a temperature predicting device for an internal combustion engine that detects with high accuracy, and a temperature control device using the temperature predicting device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】よく知られているように、車両に搭載さ
れた内燃機関にあっては、該内燃機関による排気ガス中
の有害ガス成分を無害な成分に清浄化するために、広く
三元触媒（三元触媒コンバータ）が用いられている。2. Description of the Related Art As is well known, an internal combustion engine mounted on a vehicle is widely ternary in order to purify harmful gas components in exhaust gas from the internal combustion engine into harmless components. A catalyst (three-way catalytic converter) is used.

【０００３】ところで、この三元触媒は本来、上記清浄
化を行うために高温域で作動させる必要があるが、過度
の高温は、逆に浄化率を低下させるばかりでなく、触媒
自体の耐久性にも大きな影響を与えることとなり、望ま
しくない。By the way, this three-way catalyst originally has to be operated in a high temperature region for the above-mentioned cleaning, but excessive high temperature not only lowers the purification rate but also the durability of the catalyst itself. It will also have a great influence on, which is not desirable.

【０００４】そこで従来は、例えば特開昭６０−１０１
２４１号公報に記載の装置の如く、上記排気ガスの温度
を適宜の温度センサによって測定しつつ、その温度が目
標とするある所定の温度範囲内に維持されるよう、内燃
機関に供給する燃料量や、同内燃機関の点火時期を操作
することが行われている。因みに、上記燃料供給量が増
量されれば、空燃比はリッチとなり、排気ガスの温度は
低下する。また、上記点火時期については、その進角値
が大とされることで、同様に排気ガスの温度は低下す
る。Therefore, conventionally, for example, JP-A-60-101 is used.
As in the device described in Japanese Patent No. 241, the amount of fuel supplied to the internal combustion engine so that the temperature of the exhaust gas is measured by an appropriate temperature sensor and the temperature is maintained within a predetermined target temperature range. Alternatively, the ignition timing of the internal combustion engine is operated. Incidentally, if the fuel supply amount is increased, the air-fuel ratio becomes rich and the temperature of the exhaust gas decreases. Further, with respect to the ignition timing, the temperature of the exhaust gas similarly decreases due to the large advance value.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、温度セン
サを用いて排気ガスの温度を測定し、その測定値に基づ
き、内燃機関に供給する燃料量や、同内燃機関の点火時
期を操作するようにすれば、上記排気ガスの温度も、理
論上は確かに、ある所定の温度範囲内に維持されて、こ
れが過度に高温となるようなことは避けられるかのよう
に見える。As described above, the temperature of the exhaust gas is measured using the temperature sensor, and the amount of fuel supplied to the internal combustion engine and the ignition timing of the internal combustion engine are controlled based on the measured value. In this way, the temperature of the exhaust gas is theoretically certainly maintained within a predetermined temperature range, and it seems that it can be avoided that the temperature is excessively high.

【０００６】しかし、上記温度センサは通常、応答性に
難があり、特に量産車に取り付けられる比較的安価な温
度センサとなると、その応答の遅れも著しい。このた
め、該温度センサを通じて測定される温度と上記排気ガ
スの実際の温度との間に大きな差が生じ、ひいては上述
した触媒の温度についても、これを精度よく制御するこ
とができないのが実情であった。However, the above-mentioned temperature sensor usually has difficulty in response, and especially when it comes to a relatively inexpensive temperature sensor to be mounted on a mass-produced vehicle, the response is significantly delayed. For this reason, there is a large difference between the temperature measured by the temperature sensor and the actual temperature of the exhaust gas, and as a result, the temperature of the catalyst described above cannot be accurately controlled. there were.

【０００７】なお、ここでは便宜上、排気ガス温度の測
定について言及したが、他に、内燃機関の運転状態に応
じて温度が変化する箇所を対象としてそれら対象箇所の
温度を温度センサで測定するにあたっては、こうした実
情も概ね同様である。Although the exhaust gas temperature is measured here for the sake of convenience, in addition to this, in measuring the temperature of the target portion with a temperature sensor, the temperature of the target portion changes depending on the operating state of the internal combustion engine. This situation is generally the same.

【０００８】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、上記温度センサ自身の応答性の如何によ
らず、対象箇所の実際の温度をいち早く捕らえることの
できる内燃機関の温度予測装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a temperature predicting apparatus for an internal combustion engine capable of quickly catching the actual temperature of a target location regardless of the responsiveness of the temperature sensor itself. The purpose is to provide.

【０００９】またこの発明は、この捕らえた温度情報の
もとで同対象箇所の温度を精度よく制御することのでき
る内燃機関の温度制御装置を提供することを目的とす
る。Another object of the present invention is to provide a temperature control device for an internal combustion engine, which is capable of controlling the temperature of the target portion with high accuracy based on the captured temperature information.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、この発明では、図２９にクレーム対応図を示すよ
うに、内燃機関の運転状態に応じて温度が変化する箇所
を対象として、同対象箇所の温度を検出する温度センサ
Ｍ２と、該温度センサＭ２により検出された温度に基づ
き、同温度センサＭ２自身の応答遅れを見込んだモデル
の逆モデルを用いて、前記対象箇所の実際の温度を予測
する温度予測手段Ｍ３と、を具えて内燃機関の温度予測
装置を構成する。In order to achieve such an object, in the present invention, as shown in the claim correspondence diagram in FIG. 29, the object of the present invention is the point where the temperature changes according to the operating state of the internal combustion engine. Based on the temperature sensor M2 that detects the temperature of the location and the temperature detected by the temperature sensor M2, the actual temperature of the target location is calculated using an inverse model of the model that allows for a response delay of the temperature sensor M2 itself. The temperature predicting means M3 for predicting comprises a temperature predicting device for an internal combustion engine.

【００１１】またこの発明では、同図２９にクレーム対
応図を示すように、内燃機関の運転状態を制御するアク
チュエータＭ１と、同内燃機関の運転状態に応じて温度
が変化する箇所を対象として、同対象箇所の温度を検出
する温度センサＭ２と、該温度センサＭ２により検出さ
れた温度に基づき、同温度センサＭ２自身の応答遅れを
見込んだモデルの逆モデルを用いて、前記対象箇所の実
際の温度を予測する温度予測手段Ｍ３と、この予測され
た実際の温度と目標温度との差に基づいて前記アクチュ
エータＭ１の操作量に対する補正量を算出する補正量算
出手段Ｍ４と、該算出された補正量に基づいて前記アク
チュエータＭ１の操作量について予め求められた量を補
正する操作量補正手段Ｍ５と、を具えて内燃機関の温度
制御装置を構成する。In the present invention, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 29, the actuator M1 for controlling the operating state of the internal combustion engine and the location where the temperature changes in accordance with the operating state of the internal combustion engine are targeted. Based on the temperature sensor M2 that detects the temperature of the target location and the temperature detected by the temperature sensor M2, an actual model of the target location is used by using an inverse model of a model that allows for a response delay of the temperature sensor M2 itself. Temperature predicting means M3 for predicting the temperature, correction amount calculating means M4 for calculating a correction amount for the operation amount of the actuator M1 based on the predicted difference between the actual temperature and the target temperature, and the calculated correction A temperature control device for an internal combustion engine is configured to include an operation amount correction unit M5 that corrects a predetermined amount of the operation amount of the actuator M1 based on the amount. .

【００１２】[0012]

【作用】温度予測手段Ｍ３は上述のように、温度センサ
Ｍ２により検出される温度に基づき、同センサ自身の応
答遅れを見込んだ前記対象箇所の実際の温度を予測する
ものであり、これによって、温度センサＭ２自身の応答
性が如何なるものであるにしろ、同温度センサＭ２が到
達しようとする温度値、すなわち前記対象箇所の実際の
温度が即座に予測、推定されるようになる。As described above, the temperature predicting means M3 predicts the actual temperature of the target portion in consideration of the temperature detected by the temperature sensor M2 and the response delay of the sensor itself. Whatever the responsiveness of the temperature sensor M2 itself, the temperature value that the temperature sensor M2 is about to reach, that is, the actual temperature of the target portion, can be immediately predicted and estimated.

【００１３】このように、上記温度予測装置によれば、
温度センサＭ２自身の応答性の如何によらず、対象箇所
の実際の温度を即座に捕らえることができるようにな
る。一方、こうした温度予測装置に加え、温度制御装置
を構成する上記補正量算出手段Ｍ４は、こうして予測、
推定された温度を用いて前記目標温度との差を求め、該
求めた差に基づいて上記アクチュエータＭ１の操作量に
対する補正量を算出するものである。このため、この算
出される補正量は自ずと、前記対象箇所の実際の温度に
即してそれが前記目標温度に到達するための精度の高い
情報となる。そしてひいては、上記操作量補正手段Ｍ５
を通じて補正される前記アクチュエータＭ１の操作量
も、予め求められた基本となる操作量に対し、前記対象
箇所の温度を目標温度に制御するために、これを的確に
補正し得る量としてアクチュエータＭ１に与えられるよ
うになる。As described above, according to the temperature predicting device,
The actual temperature of the target portion can be immediately captured regardless of the responsiveness of the temperature sensor M2 itself. On the other hand, in addition to such a temperature predicting device, the correction amount calculating means M4 constituting the temperature control device is
A difference from the target temperature is obtained using the estimated temperature, and a correction amount for the operation amount of the actuator M1 is calculated based on the obtained difference. Therefore, the calculated correction amount naturally becomes highly accurate information for reaching the target temperature in accordance with the actual temperature of the target portion. As a result, the operation amount correcting means M5
The operation amount of the actuator M1 corrected through the above is also set in the actuator M1 as an amount that can be accurately corrected in order to control the temperature of the target location to the target temperature with respect to the basic operation amount obtained in advance. Will be given.

【００１４】なお、上記対象箇所が前述した触媒や排気
管である場合には、アクチュエータＭ１、或いはその操
作量として、 ・燃料噴射弁、或いは該燃料噴射弁を通じて操作される
燃料量 ・点火装置、或いは該点火装置を通じて操作される点火
時期 ・ＥＧＲ（エキゾースト・ガス・リサキュレイション・
システム）、或いは該ＥＧＲを通じて操作される排気ガ
ス循環率 等々、がある。When the above-mentioned target location is the above-mentioned catalyst or exhaust pipe, the actuator M1 or the operation amount thereof is as follows: fuel injection valve, or fuel amount operated through the fuel injection valve, ignition device, Alternatively, the ignition timing operated through the ignition device ・ EGR (exhaust gas resuscitation ・
System), or the exhaust gas circulation rate operated through the EGR, etc.

【００１５】また、こうした温度制御装置において、更
に（ａ）前記温度センサＭ２により検出される温度、及
び前記補正量算出手段Ｍ４によって算出された補正量を
もとに制御対象モデルのモデル定数をリアルタイムにて
算出するモデル定数算出手段Ｍ６を具え、（ｂ）前記補
正量算出手段Ｍ４が更に、このリアルタイムにて算出さ
れるモデル定数を用いて前記アクチュエータＭ１の操作
量に対する補正量を算出するものとすれば、その補正さ
れるアクチュエータＭ１の操作量も、前記対象箇所の温
度を目標温度に制御するためのより的確な値に設定され
るようになる。Further, in such a temperature control device, (a) the model constant of the controlled object model is real-time based on the temperature detected by the temperature sensor M2 and the correction amount calculated by the correction amount calculation means M4. (B) The correction amount calculation unit M4 further calculates a correction amount for the operation amount of the actuator M1 using the model constant calculated in real time. Then, the corrected operation amount of the actuator M1 is also set to a more accurate value for controlling the temperature of the target portion to the target temperature.

【００１６】なお、補正量算出手段Ｍ４が、前記予測さ
れた実際の温度と前記目標温度との差を比例積分処理し
て前記補正量を算出するものとすれば、その比例積分処
理に際しての比例項の定数として、上記リアルタイムに
て算出されるモデル定数を用いることができる。If the correction amount calculating means M4 calculates the correction amount by performing a proportional integration process on the difference between the predicted actual temperature and the target temperature, the proportional amount in the proportional integration process will be used. The model constant calculated in real time can be used as the constant of the term.

【００１７】また、内燃機関の運転中に燃料カットが行
われた場合には、排気温度等が、予測できるある一定の
温度に収束されるようになることに鑑み、更にこうした
温度制御装置において、（ｃ）内燃機関の運転中に燃料
カットが行われたとき、前記対象箇所のそのときに推定
される温度を基準にして前記応答遅れを見込んだ温度セ
ンサのモデルのモデル定数を算出するセンサモデル定数
算出手段Ｍ７を具え、（ｄ）前記温度予測手段Ｍ３は、
この算出される最新のモデル定数を有するセンサモデル
の逆モデルを用いて前記対象箇所の実際の温度を予測す
るものとすれば、温度予測手段Ｍ３が用いる温度センサ
Ｍ２についてのモデル定数に、機関状態の経時的変化等
に起因するずれが生じる場合であっても、その予測され
る温度についての信頼性は良好に維持されるようにな
る。勿論このことは、上記温度予測装置についても同様
のことがいえる。Further, in view of the fact that when the fuel is cut during the operation of the internal combustion engine, the exhaust temperature and the like will be converged to a certain predictable temperature, further in such a temperature control device, (C) A sensor model for calculating a model constant of a temperature sensor model that allows for the response delay when a fuel cut is performed while the internal combustion engine is operating, based on the temperature estimated at that time of the target location. A constant calculating means M7, (d) the temperature predicting means M3,
Assuming that the actual temperature of the target portion is predicted using the inverse model of the sensor model having the latest model constant calculated, the model constant for the temperature sensor M2 used by the temperature predicting means M3 is set to the engine state. Even if a shift occurs due to a change with time or the like, the reliability of the predicted temperature can be maintained well. Of course, the same can be said for the temperature prediction device.

【００１８】また更に、これら温度予測装置及び温度制
御装置において、（ｅ）前記対象箇所の流体流速を検出
する流速検出手段と、この検出された流速に基づいて前
記応答遅れを見込んだ温度センサのモデルのモデル定数
をリアルタイム算出するセンサモデル定数算出手段とを
具え、（ｆ）前記温度予測手段Ｍ３は、このリアルタイ
ムでモデル定数算出された温度センサモデルの逆モデル
を用いて前記対象箇所の実際の温度を予測するものとす
れば、内燃機関が如何なる運転状態にあっても、より信
頼性の高い温度予測が可能となり、且つ、より精度の高
い温度制御が可能となる。Furthermore, in the temperature predicting device and the temperature control device, (e) a flow velocity detecting means for detecting the fluid flow velocity at the target portion, and a temperature sensor for which the response delay is expected based on the detected flow velocity. And (f) the temperature predicting means M3 uses an inverse model of the temperature sensor model for which the model constant is calculated in real time, and the sensor model constant calculating means for calculating the model constant of the model in real time. If the temperature is predicted, the temperature can be predicted more reliably and the temperature can be controlled more accurately regardless of the operating condition of the internal combustion engine.

【００１９】なお、上記（ｃ）及び（ｄ）の手段と上記
（ｅ）及び（ｆ）の手段とは、それら双方を併用するこ
とも勿論可能である。It is of course possible to use both the means (c) and (d) and the means (e) and (f) in combination.

【００２０】[0020]

【実施例】図１に、この発明にかかる内燃機関の温度制
御装置の第１の実施例を示す。この実施例の装置は、車
両に搭載される内燃機関（エンジン）の排気ガス中に含
まれる有害ガス成分を無害な成分に清浄化する前述した
触媒を対象として、同触媒の温度を温度センサにより検
出するとともに、この検出された温度に基づきエンジン
に供給する燃料量を操作、補正することで、該対象とす
る触媒の温度を目標温度に制御する装置である。エンジ
ンに供給する燃料量を増量することで排気ガスの温度を
下げ、ひいては触媒自身の温度を下げることができるこ
とはよく知られている。1 shows a first embodiment of a temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention. The apparatus of this embodiment is intended for the above-mentioned catalyst that purifies harmful gas components contained in exhaust gas of an internal combustion engine (engine) mounted on a vehicle into harmless components, and the temperature of the catalyst is measured by a temperature sensor. It is a device that controls the temperature of the target catalyst to a target temperature by detecting and operating and correcting the amount of fuel supplied to the engine based on the detected temperature. It is well known that by increasing the amount of fuel supplied to the engine, the temperature of the exhaust gas can be lowered, and thus the temperature of the catalyst itself can be lowered.

【００２１】まず、図１を参照して、この実施例におい
て制御対象とするエンジン及びその触媒の概略構成を説
明する。同図１に示されるように、このエンジンは、エ
アクリーナ（図示せず）の下流側にスロットル弁３が備
えられている。このスロットル弁３には、同スロットル
弁３の開度を検出するスロットルセンサ４が設けられて
いる。First, with reference to FIG. 1, a schematic structure of an engine and a catalyst thereof to be controlled in this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, this engine is provided with a throttle valve 3 on the downstream side of an air cleaner (not shown). The throttle valve 3 is provided with a throttle sensor 4 that detects the opening degree of the throttle valve 3.

【００２２】また、スロットル弁３の下流にはサージタ
ンク５が設けられている。このサージタンク５には、エ
ンジン負圧をを検出する圧力センサ１が設けられてい
る。なおこの実施例では、この圧力センサ１によって、
エンジンが吸入する空気量を間接的に検出するようにし
ている。また、この吸入空気の温度は同サージタンク５
に配設された吸気温センサ２によって検出される。A surge tank 5 is provided downstream of the throttle valve 3. The surge tank 5 is provided with a pressure sensor 1 that detects engine negative pressure. In this embodiment, the pressure sensor 1
The amount of air taken in by the engine is indirectly detected. The temperature of this intake air is the same as the surge tank 5
It is detected by the intake air temperature sensor 2 arranged in the.

【００２３】更に、このサージタンク５には、インテー
クマニホールド６が連結されており、このインテークマ
ニホールド６の他方端は更に、エンジン本体８の燃焼室
８Ａに接続されている。インテークマニホールド６に
は、同インテークマニホールド６内に燃料を噴射供給す
るための燃料噴射弁７が配設され、エンジン本体８に
は、点火プラグ９、及びエンジン冷却水温を検出するた
めの冷却水温センサ１０がそれぞれ配設されている。Further, an intake manifold 6 is connected to the surge tank 5, and the other end of the intake manifold 6 is further connected to a combustion chamber 8A of an engine body 8. The intake manifold 6 is provided with a fuel injection valve 7 for injecting fuel into the intake manifold 6, and the engine body 8 has a spark plug 9 and a cooling water temperature sensor for detecting the engine cooling water temperature. 10 are arranged respectively.

【００２４】他方、エンジンの燃焼室８Ａは、エキゾー
ストマニホールド１１を介して、三元触媒を充填した触
媒コンバータ（触媒）１２に接続されている。この触媒
コンバータ（触媒）１２が、エンジンの排気ガス中に含
まれる有害ガス成分を無害な成分に清浄化する装置であ
ることは上述した通りである。ここで、エキゾーストマ
ニホールド１１には、排気温度センサ１３が取り付けら
れており、該排気温度センサ１３によって、エキゾース
トマニホールド１１を通って排気されるガスの温度が検
出される。また、触媒コンバータ（触媒）１２にも触媒
温度センサ１４が取り付けられており、該触媒温度セン
サ１４を通じて触媒コンバータ（触媒）１２自身の温度
が検出される。On the other hand, the combustion chamber 8A of the engine is connected via an exhaust manifold 11 to a catalytic converter (catalyst) 12 filled with a three-way catalyst. As described above, the catalytic converter (catalyst) 12 is a device for cleaning harmful gas components contained in the exhaust gas of the engine into harmless components. Here, an exhaust temperature sensor 13 is attached to the exhaust manifold 11, and the exhaust temperature sensor 13 detects the temperature of the gas exhausted through the exhaust manifold 11. A catalyst temperature sensor 14 is also attached to the catalytic converter (catalyst) 12, and the temperature of the catalytic converter (catalyst) 12 itself is detected through the catalyst temperature sensor 14.

【００２５】また、エンジン本体８に配設されている上
記点火プラグ９は、ディストリビュータ１５に電気的に
接続されている。ディストリビュータ１５はまた、イグ
ナイタ１６に接続され、これら点火プラグ９、ディスト
リビュータ１５及びイグナイタ１６によって、図１に例
示したエンジンの点火装置が構成されている。また、デ
ィストリビュータ１５には、ピックアップと、ディスト
リビュータシャフトに固定されたシグナルロータとで構
成された、気筒判別センサ１７、及びエンジン回転数セ
ンサ１８が配設されている。気筒判別センサ１７は、当
該エンジンが例えば４気筒エンジンであれば、クランク
角１８０度毎に、気筒判別信号を制御回路２０に対して
出力し、当該エンジンが例えば６気筒エンジンであれ
ば、クランク角１２０度毎に、気筒判別信号を制御回路
２０に対して出力するセンサである。また、エンジン回
転数センサ１８は、例えばクランク角３０度毎に、当該
エンジンの回転数に比例したクランク角信号を制御回路
２０に対して出力するセンサである。The spark plug 9 provided in the engine body 8 is electrically connected to the distributor 15. The distributor 15 is also connected to the igniter 16, and the ignition plug 9, the distributor 15, and the igniter 16 constitute the ignition device of the engine illustrated in FIG. 1. Further, the distributor 15 is provided with a cylinder discrimination sensor 17 and an engine speed sensor 18, which are composed of a pickup and a signal rotor fixed to the distributor shaft. The cylinder discrimination sensor 17 outputs a cylinder discrimination signal to the control circuit 20 at every crank angle of 180 degrees if the engine is, for example, a four-cylinder engine. If the engine is, for example, a six-cylinder engine, the crank angle is The sensor outputs a cylinder discrimination signal to the control circuit 20 every 120 degrees. Further, the engine rotation speed sensor 18 is a sensor that outputs a crank angle signal proportional to the rotation speed of the engine to the control circuit 20, for example, every 30 degrees of the crank angle.

【００２６】制御回路２０は、周知のＣＰＵ、ＲＡＭ、
ＲＯＭ、バックアップＲＡＭ、入出力ポート等を具える
マイクロコンピュータによって構成されており、特に上
述のように、触媒１２を対象として、同触媒１２の温度
を触媒温度センサ１４により検出するとともに、この検
出された温度に基づきエンジンに供給する燃料量を操
作、補正することで、該対象とする触媒１２の温度を目
標温度に制御するこの実施例の装置においては、図２に
示されるように、触媒温度予測部２１、補正量算出部２
２、及び掛算器２３を機能的に具える回路として構成さ
れる。The control circuit 20 includes a well-known CPU, RAM,
It is composed of a microcomputer having a ROM, a backup RAM, an input / output port, and the like. Particularly, as described above, the temperature of the catalyst 12 is detected by the catalyst temperature sensor 14 and detected by the catalyst temperature sensor 14. In the apparatus of this embodiment, in which the temperature of the target catalyst 12 is controlled to the target temperature by operating and correcting the amount of fuel supplied to the engine based on the temperature, as shown in FIG. Prediction unit 21, correction amount calculation unit 2
2 and the multiplier 23 are configured as a circuit functionally provided.

【００２７】以下、制御回路２０を構成するこれら各部
の機能、並びに動作について順に説明する。触媒温度予
測部２１は、上記触媒温度センサ１４によって検出され
る触媒温度Ｔｅｘｓに基づいて、同センサ１４自身の一
次遅れを見込んだ触媒１２の実際の温度Ｔｅｘを予測す
る部分である。以下に、その予測手法を示す。The function and operation of each of these parts constituting the control circuit 20 will be described below in order. The catalyst temperature predicting unit 21 is a unit that predicts the actual temperature Tex of the catalyst 12 in consideration of the first-order delay of the sensor temperature Texs, which is detected by the catalyst temperature sensor 14. The prediction method is shown below.

【００２８】制御回数を示す変数をｉ、触媒温度センサ
１４についてのモデル定数をａとして、同触媒温度セン
サ１４の応答遅れを表すと次式のようになる。Letting i be a variable indicating the number of times of control, and a be a model constant for the catalyst temperature sensor 14, the response delay of the catalyst temperature sensor 14 can be expressed by the following equation.

【００２９】[0029]

【数５】 [Equation 5]

【００３０】これは、実際の触媒温度Ｔｅｘから（１−
ａ）／（Ｚ−ａ）の一次遅れをもってセンサ温度Ｔｅｘ
ｓが検出されることを表すものであり、これを図式化す
ると図３（ａ）のようになる。ただしここでは、センサ
温度Ｔｅｘｓから実際の触媒温度を推定するものである
ことから、同図３（ｂ）に示すような逆モデルを考え
る。この逆モデルは、上記（５）式からThis is calculated from the actual catalyst temperature Tex as (1-
a) / (Z−a) first-order lag with the sensor temperature Tex
This means that s is detected, and this is illustrated in FIG. 3A. However, here, since the actual catalyst temperature is estimated from the sensor temperature Texs, an inverse model as shown in FIG. 3B is considered. This inverse model is derived from the above equation (5).

【００３１】[0031]

【数６】 [Equation 6]

【００３２】となる。よって、求める触媒温度Ｔｅｘ
は、It becomes Therefore, the desired catalyst temperature Tex
Is

【００３３】[0033]

【数７】 [Equation 7]

【００３４】として得られるようになる。ただし、（ｉ
＋１）といった未来の情報は使用できないため、ここで
はこれをIs obtained as However, (i
Future information such as +1) cannot be used, so this is used here.

【００３５】[0035]

【数８】 [Equation 8]

【００３６】として近似する。このように、上記モデル
定数ａとして適切な値さえ設定することができれば、今
回のセンサ温度Ｔｅｘｓ（ｉ）と前回のセンサ温度Ｔｅ
ｘｓ（ｉ−１）とによって、その時点での実際の触媒温
度Ｔｅｘ（ｉ）が予測されるようになる。この触媒温度
予測部２１を通じて予測された触媒温度Ｔｅｘは、補正
量算出部２２に対して与えられる。なお、この実施例に
おいては、上記モデル定数ａについての適切な値が実験
等を通じて予め求められ、この求められたモデル定数ａ
が同触媒温度予測部２１に対して適宜に記憶保持されて
いるものとする。Is approximated by Thus, as long as the model constant a can be set to an appropriate value, the current sensor temperature Texs (i) and the previous sensor temperature Te
With xs (i-1), the actual catalyst temperature Tex (i) at that time can be predicted. The catalyst temperature Tex predicted by the catalyst temperature prediction unit 21 is given to the correction amount calculation unit 22. In this embodiment, an appropriate value for the model constant a is previously obtained through experiments and the like, and the obtained model constant a is obtained.
Are stored and held in the catalyst temperature predicting unit 21 as appropriate.

【００３７】補正量算出部２２は、上記予測された実際
の触媒温度Ｔｅｘと目標とする触媒温度ＴＲとの差に基
づいて、アクチュエータとしての上記燃料噴射弁７の操
作量ＴＡＵに対する補正量Ｆｅｘを算出する部分であ
る。以下に、その補正手法の一例を示す。The correction amount calculation unit 22 calculates the correction amount Fex for the operation amount TAU of the fuel injection valve 7 as an actuator based on the difference between the predicted actual catalyst temperature Tex and the target catalyst temperature TR. This is the part to be calculated. An example of the correction method is shown below.

【００３８】この実施例の装置では、上記実際の触媒温
度Ｔｅｘと目標とする触媒温度ＴＲとの差をいわゆる比
例積分微分（ＰＩＤ）制御して、上記燃料噴射弁７の操
作量ＴＡＵに対する補正量Ｆｅｘを求めるものとする。
ここに、補正量算出部２２では、上記差がIn the apparatus of this embodiment, the difference between the actual catalyst temperature Tex and the target catalyst temperature TR is so-called proportional-plus-integral-derivative (PID) controlled to correct the manipulated variable TAU of the fuel injection valve 7. Let us determine Fex.
Here, in the correction amount calculation unit 22, the difference is

【００３９】[0039]

【数９】 [Equation 9]

【００４０】として与えられるものとすれば、比例項ｕ
1 （ｉ）については、Given as, the proportional term u
For 1 (i),

【００４１】[0041]

【数１０】 [Equation 10]

【００４２】としてこれを求め、積分項ｕ2 （ｉ）につ
いては、This is obtained as, and the integral term u 2 (i) is

【００４３】[0043]

【数１１】 [Equation 11]

【００４４】としてこれを求め、そして微分項ｕ3
（ｉ）については、This is obtained as, and the differential term u3
For (i),

【００４５】[0045]

【数１２】 [Equation 12]

【００４６】としてこれを求めた後、上記補正量Ｆｅｘ
をAfter obtaining this as, the correction amount Fex
To

【００４７】[0047]

【数１３】 [Equation 13]

【００４８】として求めるようになる。なおここで、上
記Ｋｐ、Ｋｉ、及びＫｄは何れも、予め適合設定される
定数である。この補正量算出部２２によって算出された
補正量Ｆｅｘは、掛算器２３に対して与えられる。Will be calculated as Here, Kp, Ki, and Kd are all constants that are adaptively set. The correction amount Fex calculated by the correction amount calculation unit 22 is given to the multiplier 23.

【００４９】掛算器２３は、上記算出された補正量Ｆｅ
ｘと、アクチュエータとしての上記燃料噴射弁７の操作
量について予め求められた操作量ＴＡＵとを掛算するこ
とにより、基準の操作量ＴＡＵを操作量ＴＡＵ’として
補正する部分である。すなわち、この実施例の装置にお
いて上記触媒１２の温度Ｔｅｘを目標温度ＴＲに制御す
るための燃料噴射弁操作量（すなわち燃料噴射量）ＴＡ
Ｕ’は、該掛算器２３を通じて、The multiplier 23 calculates the correction amount Fe calculated above.
x is a portion for correcting the reference operation amount TAU as the operation amount TAU ′ by multiplying the operation amount TAU obtained in advance with respect to the operation amount of the fuel injection valve 7 as the actuator. That is, in the apparatus of this embodiment, the fuel injection valve operation amount (that is, the fuel injection amount) TA for controlling the temperature Tex of the catalyst 12 to the target temperature TR.
U ′ is, through the multiplier 23,

【００５０】[0050]

【数１４】 [Equation 14]

【００５１】として与えられるようになる。なお、上記
基準操作量ＴＡＵは、周知の燃料噴射制御装置等を通じ
て、エンジン８の運転状態に応じたその都度の好適な値
として求められている燃料噴射弁７の操作量（燃料供給
量）である。Will be given as The reference operation amount TAU is an operation amount (fuel supply amount) of the fuel injection valve 7 which is obtained as a suitable value in each case according to the operating state of the engine 8 through a well-known fuel injection control device or the like. is there.

【００５２】図４〜図７は、この制御回路２０が触媒１
２の温度を制御する上で実際に行う処理についてその処
理手順を示したものであり、以下、これら図４〜図７を
併せ参照して、該第１の実施例の装置全体としての動作
を更に詳述する。In FIGS. 4 to 7, the control circuit 20 has the catalyst 1
2 shows the processing procedure for the processing actually performed for controlling the temperature of No. 2, and hereinafter, referring to FIGS. 4 to 7 together, the operation of the entire apparatus of the first embodiment will be described. Further details will be described.

【００５３】図４は、この実施例の装置において、制御
回路２０が上記温度制御を行うために、例えば１００ｍ
ｓ毎のタイマ割り込みにて実行する処理の処理ルーチン
（タイマ割込ルーチン１００）を示す。FIG. 4 shows, for example, 100 m in order that the control circuit 20 controls the temperature in the apparatus of this embodiment.
The processing routine (timer interruption routine 100) of the process performed by the timer interruption for every s is shown.

【００５４】すなわち、上記のタイマ割り込みに基づい
てこのタイマ割込ルーチン１００に入った制御回路２０
は、まず、触媒温度予測部２１を通じて、実触媒温度の
予測処理を実行する（ステップ１１０）。この実触媒温
度予測ルーチン１１０については、図５にその詳細を示
している。That is, the control circuit 20 which has entered the timer interrupt routine 100 based on the above timer interrupt.
First, the actual catalyst temperature predicting process is executed through the catalyst temperature predicting section 21 (step 110). Details of the actual catalyst temperature prediction routine 110 are shown in FIG.

【００５５】図５に示される該実触媒温度予測ルーチン
１１０において、制御回路２０は、触媒温度センサ１４
から出力される現在の触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を取り込
む（ステップ１１１）。そして、同触媒温度予測部２１
内に保持されているモデル定数ａを用い、該制御回路２
０内のＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保持されて
いるとする前回の検出触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ−１）とと
もに先の（８）式の演算を実行して、触媒１２のそのと
きの実際の温度（推定触媒温度）Ｔｅｘ（ｉ）を算出す
る（ステップ１１２）。In the actual catalyst temperature prediction routine 110 shown in FIG. 5, the control circuit 20 controls the catalyst temperature sensor 14
The present catalyst temperature Texs (i) output from is taken in (step 111). Then, the catalyst temperature prediction unit 21
Using the model constant a held in the control circuit 2
The actual temperature of the catalyst 12 at that time (estimation) is calculated by executing the calculation of the above equation (8) together with the previously detected catalyst temperature Texs (i-1) which is held in the RAM in 0 or the backup RAM. The catalyst temperature) Tex (i) is calculated (step 112).

【００５６】こうして実際の触媒温度Ｔｅｘ（ｉ）を予
測した制御回路２０は、次に、この予測した触媒温度Ｔ
ｅｘ（ｉ）を補正量算出部２２に与え、該補正量算出部
２２を通じて補正量（Ｆｅｘ）の計算処理を実行する
（図４ステップ１２０）。この補正量の計算ルーチン１
２０については、図６にその詳細を示している。The control circuit 20 that has predicted the actual catalyst temperature Tex (i) in this manner then next predicts the predicted catalyst temperature Tex (i).
Ex (i) is given to the correction amount calculation unit 22, and the correction amount (Fex) calculation process is executed through the correction amount calculation unit 22 (step 120 in FIG. 4). This correction amount calculation routine 1
The details of 20 are shown in FIG.

【００５７】図６に示される補正量の計算ルーチン１２
０において、制御回路２０は、目標温度ＴＲと上記予測
された触媒温度Ｔｅｘとから、先の（９）式に基づい
て、それらの差ｅ（ｉ）をまず求め（ステップ１２
１）、次いで先の（１０）式、（１１）式、及び（１
２）式を順次実行して、比例項ｕ1 （ｉ）、積分項ｕ2
（ｉ）、及び微分項ｕ3 （ｉ）の各補正値を求める（ス
テップ１２２〜１２４）。そしてその後、これら求めた
各補正値ｕ1 （ｉ）、ｕ2 （ｉ）、及びｕ3 （ｉ）を先
の（１３）式に基づき加算して、補正量Ｆｅｘ（ｉ）を
決定する（ステップ１２５）。この決定した補正量Ｆｅ
ｘ（ｉ）も、同制御回路２０内のＲＡＭ若しくはバック
アップＲＡＭに保存される。Correction amount calculation routine 12 shown in FIG.
At 0, the control circuit 20 first obtains a difference e (i) between the target temperature TR and the predicted catalyst temperature Tex based on the above equation (9) (step 12).
1), then equations (10), (11), and (1
2) is executed sequentially, and the proportional term u1 (i) and the integral term u2
The correction values of (i) and the differential term u3 (i) are obtained (steps 122 to 124). Then, thereafter, the correction values u1 (i), u2 (i), and u3 (i) thus obtained are added based on the above equation (13) to determine the correction amount Fex (i) (step 125). . This determined correction amount Fe
x (i) is also stored in the RAM or backup RAM in the control circuit 20.

【００５８】制御回路２０は、以上説明した「実触媒温
度の予測」、及び「補正量の計算」といった各処理を、
上述のように、例えば１００ｍｓ毎のタイマ割り込みが
発生する都度、実行する。The control circuit 20 executes the above-described processes such as "prediction of actual catalyst temperature" and "calculation of correction amount".
As described above, it is executed each time a timer interrupt occurs, for example, every 100 ms.

【００５９】図７は、この実施例の装置において、同じ
く制御回路２０が上記温度制御を行う上で実行するメイ
ンルーチンを示したものである。すなわち制御回路２０
は、このメインルーチン１０００において、上記ＲＡＭ
若しくはバックアップＲＡＭに保存されている補正量Ｆ
ｅｘ（ｉ）を読み込み（ステップ１１００）、この読み
込んだ補正量Ｆｅｘ（ｉ）を掛算器２３に与える。そし
て、先の（１４）式に基づいて、燃料噴射弁７の前記基
準操作量（燃料の基準噴射量）ＴＡＵを補正する（ステ
ップ１２００）。FIG. 7 shows a main routine executed by the control circuit 20 for performing the temperature control in the apparatus of this embodiment. That is, the control circuit 20
In the main routine 1000,
Or the correction amount F stored in the backup RAM
ex (i) is read (step 1100), and the read correction amount Fex (i) is given to the multiplier 23. Then, the reference operation amount (reference injection amount of fuel) TAU of the fuel injection valve 7 is corrected based on the above equation (14) (step 1200).

【００６０】このように、第１の実施例の装置によれ
ば、こうしたメインルーチン１０００の実行、並びにそ
の繰り返しによって、触媒１２に対する温度制御が円滑
に実行されることとなる。As described above, according to the apparatus of the first embodiment, the temperature control for the catalyst 12 is smoothly executed by executing and repeating the main routine 1000.

【００６１】図８に、この発明にかかる内燃機関の温度
制御装置の第２の実施例を示す。ただし、この第２の実
施例の装置においても、その基本的な構成は先の図１に
示される構成と同様であり、ここではその特徴となる部
分である制御回路２０の構成のみを示す。FIG. 8 shows a second embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention. However, also in the device of the second embodiment, the basic configuration is the same as that shown in FIG. 1, and only the configuration of the control circuit 20 which is the characteristic part is shown here.

【００６２】また、この図８において、先の図２に示し
た要素と同一若しくは対応する要素には同一若しくは対
応する符号を付して示しており、特に同一の要素につい
てはその重複する説明を割愛する。In FIG. 8, the same or corresponding elements as those shown in FIG. 2 are designated by the same or corresponding reference numerals. In particular, the same elements will not be described repeatedly. Omit.

【００６３】さて、この図８に示されるように、この第
２の実施例の装置の制御回路２０では、制御対象モデル
定数算出部２４を新たに具えるとともに、そこで算出さ
れたモデル定数α、β、及びγが補正量算出部２２’に
対して与えられるようになっている。Now, as shown in FIG. 8, the control circuit 20 of the apparatus of the second embodiment additionally includes a controlled object model constant calculating section 24, and the model constant α calculated there, β and γ are provided to the correction amount calculation unit 22 ′.

【００６４】ここで、制御対象モデル定数算出部２４
は、触媒温度センサ１４により検出される温度Ｔｅｘ
ｓ、及び上記補正量算出部２２によって算出された補正
量Ｆｅｘをもとに、制御対象モデルのモデル定数をリア
ルタイムにて算出する部分である。以下に、その算出手
法を示す。Here, the controlled object model constant calculation unit 24
Is the temperature Tex detected by the catalyst temperature sensor 14.
This is a part for calculating the model constant of the controlled object model in real time based on s and the correction amount Fex calculated by the correction amount calculation unit 22. The calculation method is shown below.

【００６５】制御対象モデルのモデル定数をα、β、及
びγ（このうち、定数αは触媒温度センサ１４の時定
数、定数β及びγは、触媒１２の物理的な位置条件や各
種外乱等を含む未知定数とする）、また制御回数を示す
変数をｉとするとき、触媒温度センサ１４により検出さ
れる温度Ｔｅｘｓについての一次遅れを表すと、次式の
ようになる。The model constants of the controlled object model are α, β, and γ (wherein the constant α is the time constant of the catalyst temperature sensor 14 and the constants β and γ are the physical position conditions of the catalyst 12 and various disturbances). When the variable indicating the number of times of control is i, the first-order lag of the temperature Texs detected by the catalyst temperature sensor 14 is expressed by the following equation.

【００６６】[0066]

【数１５】 [Equation 15]

【００６７】ここで、この（１５）式におけるモデル定
数α、β、及びγは何れも未知数であることからこれら
を推定値として書き代え、且つ同式を既知信号と未知信
号とに分離するとHere, since the model constants α, β, and γ in the equation (15) are all unknowns, these are rewritten as estimated values, and the equation is separated into a known signal and an unknown signal.

【００６８】[0068]

【数１６】 [Equation 16]

【００６９】となる。そしてここでは、未知数である
α、β、及びγの各推定値を逐次最小２乗法によって求
める。すなわち、Θをパラメータベクトル、またＷを測
定値ベクトルとして、It becomes Then, here, the respective estimated values of α, β, and γ which are unknowns are obtained by the successive least squares method. That is, Θ is a parameter vector and W is a measurement value vector,

【００７０】[0070]

【数１７】 [Equation 17]

【００７１】とおいたとき、When saying,

【００７２】[0072]

【数１８】 [Equation 18]

【００７３】であれば、ｉ→∞の条件でThen, under the condition of i → ∞

【００７４】[0074]

【数１９】 [Formula 19]

【００７５】が保証されるようになる。このため、上記
（１８）式のアルゴリズムを用いることで、未知数であ
るモデル定数α、β、及びγが求まることとなる。そこ
でここでは、この（１８）式をリアルタイムにて実行
し、その求まる値を便宜上、ここで求めるモデル定数α
（ｉ）、β（ｉ）、及びγ（ｉ）とする。ただし、この
（１８）式において、Γは、Is guaranteed. Therefore, the model constants α, β, and γ that are unknowns can be obtained by using the algorithm of the equation (18). Therefore, here, the equation (18) is executed in real time, and the obtained value is the model constant α obtained here for convenience.
Let (i), β (i), and γ (i). However, in this equation (18), Γ is

【００７６】[0076]

【数２０】 [Equation 20]

【００７７】であって、And

【００７８】[0078]

【数２１】 [Equation 21]

【００７９】を初期値とする３×３の対称行列である。
また、補正量算出部２２’は、こうしてリアルタイムに
て算出され、修正されるモデル定数を用いて補正量Ｆｅ
ｘを算出するように構成されている。It is a 3 × 3 symmetric matrix with an initial value of
Further, the correction amount calculation unit 22 ′ uses the model constants thus calculated and corrected in real time to correct the correction amount Fe.
It is configured to calculate x.

【００８０】次に、この補正量算出部２２’における上
記モデル定数の利用態様について説明する。上記第１の
実施例の装置では、制御回路２０を構成する補正量算出
部２２が、上記実際の触媒温度Ｔｅｘと目標とする触媒
温度ＴＲとの差をいわゆる比例積分微分（ＰＩＤ）制御
して、上記燃料噴射弁７の操作量（燃料噴射量）ＴＡＵ
に対する補正量Ｆｅｘを求めるに際し、比例項、積分
項、及び微分項の全てに対して各々固定の定数Ｋｐ、Ｋ
ｉ、及びＫｄを用いるようにした。しかし、これらの補
正量のうち、比例項については、その比例定数Ｋｐを上
記算出されるモデル定数で置き換えることができる。こ
の第２の実施例の装置では、こうした意図のもとに、比
例定数Ｋｐを上記算出されるモデル定数で置き換えるよ
うにしている。以下に、その置換手法を示す。Next, the mode of use of the model constant in the correction amount calculation section 22 'will be described. In the device of the first embodiment, the correction amount calculation unit 22 that constitutes the control circuit 20 controls the difference between the actual catalyst temperature Tex and the target catalyst temperature TR by what is called proportional-integral-derivative (PID) control. , The operation amount of the fuel injection valve 7 (fuel injection amount) TAU
When calculating the correction amount Fex with respect to, the fixed constants Kp and K are fixed for all of the proportional term, the integral term, and the derivative term.
i and Kd were used. However, of these correction amounts, for the proportional term, the proportional constant Kp can be replaced with the calculated model constant. In the device of the second embodiment, the proportional constant Kp is replaced by the model constant calculated as described above with such an intention. The replacement method is shown below.

【００８１】まず、先の（１５）式のモデル式を変形し
て、補正量Ｆｅｘの項を導出すると次式のようになる。First, when the term of the correction amount Fex is derived by modifying the model equation of the above equation (15), the following equation is obtained.

【００８２】[0082]

【数２２】 [Equation 22]

【００８３】ここで、補正量Ｆｅｘｏにて補正している
ときの触媒温度センサ１４による検出温度が温度Ｔｅｘ
ｓｏであるとして、この（２２）式にHere, the temperature detected by the catalyst temperature sensor 14 during correction with the correction amount Fexo is the temperature Tex.
In the equation (22),

【００８４】[0084]

【数２３】 [Equation 23]

【００８５】を代入して整理すれば、By substituting and rearranging,

【００８６】[0086]

【数２４】 [Equation 24]

【００８７】となる。したがって、比例項の比例定数Ｋ
ｐは、It becomes Therefore, the proportional constant K of the proportional term
p is

【００８８】[0088]

【数２５】 [Equation 25]

【００８９】として、前記リアルタイムにて算出、修正
されるモデル定数α．βで置き換えることができるよう
になる。またこうしたモデル定数を用いて補正量Ｆｅｘ
を算出するようにすることで、その算出される補正量Ｆ
ｅｘも、経時変化等に影響されない、更に精度の高い情
報となる。As the model constant α. Beta can be replaced. In addition, the correction amount Fex is calculated using these model constants.
Is calculated, the calculated correction amount F
The ex is also highly accurate information that is not affected by changes over time.

【００９０】図９〜図１２は、この第２の実施例の装置
の制御回路２０が触媒１２の温度を制御する上で実際に
行う処理についてその処理手順を示したものであり、以
下、これら図９〜図１２を併せ参照して、該第２の実施
例の装置全体としての動作を更に詳述する。9 to 12 show the processing procedure of the processing actually performed by the control circuit 20 of the apparatus of the second embodiment to control the temperature of the catalyst 12. The operation of the entire apparatus of the second embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.

【００９１】図９は、この第２の実施例の装置におい
て、制御回路２０が上記温度制御を行うために、例えば
１００ｍｓ毎のタイマ割り込みにて実行する処理の処理
ルーチン（タイマ割込ルーチン２００）を示す。FIG. 9 is a processing routine (timer interrupt routine 200) of processing executed by a timer interrupt for every 100 ms in order for the control circuit 20 to perform the temperature control in the apparatus of the second embodiment. Indicates.

【００９２】すなわち、上記のタイマ割り込みに基づい
てこのタイマ割込ルーチン２００に入った制御回路２０
は、まず、触媒温度予測部２１を通じて、実触媒温度の
予測処理を実行する（ステップ２１０）。この実触媒温
度予測ルーチン２１０については、図１０にその詳細を
示している。That is, the control circuit 20 which has entered the timer interrupt routine 200 based on the above timer interrupt.
First, the actual catalyst temperature predicting process is executed through the catalyst temperature predicting section 21 (step 210). The actual catalyst temperature prediction routine 210 is shown in detail in FIG.

【００９３】図１０に示される該実触媒温度予測ルーチ
ン２１０において、制御回路２０は、触媒温度センサ１
４から出力される現在の触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を取り
込む（ステップ２１１）。そして、同触媒温度予測部２
１内に保持されている前記センサのモデル定数ａを用
い、該制御回路２０内のＲＡＭ若しくはバックアップＲ
ＡＭに保持されているとする前回の検出触媒温度Ｔｅｘ
ｓ（ｉ−１）とともに先の（８）式と同様の演算を実行
して、触媒１２のそのときの実際の温度（推定触媒温
度）Ｔｅｘ（ｉ）を算出する（ステップ２１２）。In the actual catalyst temperature prediction routine 210 shown in FIG. 10, the control circuit 20 uses the catalyst temperature sensor 1
The current catalyst temperature Texs (i) output from No. 4 is fetched (step 211). Then, the catalyst temperature prediction unit 2
Using the model constant a of the sensor held in the RAM 1, the RAM in the control circuit 20 or the backup R
Previous detected catalyst temperature Tex that is held in AM
The same calculation as the above equation (8) is executed together with s (i-1) to calculate the actual temperature (estimated catalyst temperature) Tex (i) of the catalyst 12 at that time (step 212).

【００９４】こうして実際の触媒温度Ｔｅｘ（ｉ）を予
測した制御回路２０は次に、この予測した触媒温度Ｔｅ
ｘ（ｉ）を補正量算出部２２’に与え、該補正量算出部
２２’を通じて補正量（Ｆｅｘ）の計算処理を実行する
（図９ステップ２２０）。この補正量の計算ルーチン１
２０については、図１１にその詳細を示している。The control circuit 20 which has predicted the actual catalyst temperature Tex (i) in this manner then next predicts the predicted catalyst temperature Te.
x (i) is given to the correction amount calculation unit 22 ′, and the correction amount (Fex) calculation process is executed through the correction amount calculation unit 22 ′ (step 220 in FIG. 9). This correction amount calculation routine 1
Details of 20 are shown in FIG.

【００９５】図１１に示される補正量の計算ルーチン２
２０において、制御回路２０は、目標温度ＴＲと上記予
測された触媒温度Ｔｅｘとから、先の（９）式に基づい
て、それらの差ｅ（ｉ）をまず求めた後（ステップ２２
１）、比例項ｕ1 については、Correction amount calculation routine 2 shown in FIG.
In 20, the control circuit 20 first obtains a difference e (i) between the target temperature TR and the predicted catalyst temperature Tex based on the above equation (9) (step 22).
1), for the proportional term u1,

【００９６】[0096]

【数２６】 [Equation 26]

【００９７】として、前記リアルタイムにて算出、修正
されたモデル定数を用いてその補正値を算出する（ステ
ップ２２２）。以降は、先の図６に示した補正量計算ル
ーチン１２０と同様、（１１）式、及び（１２）式を順
次実行して、積分項ｕ2 （ｉ）、及び微分項ｕ3 （ｉ）
の各補正値を求め（ステップ２２３〜２２４）、これら
求めた各補正値ｕ1 （ｉ）、ｕ2 （ｉ）、及びｕ3
（ｉ）を先の（１３）式に基づき加算して、補正量Ｆｅ
ｘ（ｉ）を決定する（ステップ２２５）。こうして決定
される補正量Ｆｅｘ（ｉ）が、経時変化等に影響されな
い精度の高い情報となることは上述した通りである。こ
の決定した補正量Ｆｅｘ（ｉ）も、制御回路２０内のＲ
ＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保存される。As the above, the correction value is calculated using the model constant calculated and corrected in real time (step 222). After that, similar to the correction amount calculation routine 120 shown in FIG. 6, the equations (11) and (12) are sequentially executed to integrate the integral term u2 (i) and the differential term u3 (i).
(Steps 223 to 224), and the calculated correction values u1 (i), u2 (i), and u3 are calculated.
The correction amount Fe is calculated by adding (i) based on the above equation (13).
x (i) is determined (step 225). As described above, the correction amount Fex (i) thus determined is highly accurate information that is not affected by changes over time. The determined correction amount Fex (i) is also R in the control circuit 20.
Saved in AM or backup RAM.

【００９８】こうして補正量Ｆｅｘを決定した制御回路
２０は、次に、この決定した補正量Ｆｅｘ（正確には、
ＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保存されている３
回前の補正量Ｆｅｘ（ｉ−３））と、触媒温度センサ１
４から取り込んだ現在の触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ）とか
ら、制御対象モデル定数算出部２４を通じて、モデル定
数の修正処理を実行する（図９ステップ２３０）。この
モデル定数修正ルーチン２３０については、図１２にそ
の詳細を示している。The control circuit 20 which has determined the correction amount Fex in this way next determines the correction amount Fex (correctly,
3 stored in RAM or backup RAM
Previous correction amount Fex (i-3)) and catalyst temperature sensor 1
From the current catalyst temperature Texs (i) fetched from No. 4, the control target model constant calculation unit 24 executes the correction process of the model constant (step 230 in FIG. 9). The model constant modification routine 230 is shown in detail in FIG.

【００９９】図１２に示されるモデル定数修正ルーチン
２３０において、制御回路２０はまず、前記対象行列Γ
を先の（２１）式の如く初期化した後（ステップ２３
１）、測定値ベクトルとパラメータベクトルとを先の
（１７）式の如く定め（ステップ２３２、及びステップ
２３３）、これに先の（２０）式に示した対称行列Γを
導入して（ステップ２３４）、先の（１８）式を実行す
る（ステップ２３５）。そして、この結果得られたモデ
ル定数α（ｉ）、β（ｉ）、及びγ（ｉ）を、モデル定
数の修正値として、同制御回路２０内のＲＡＭ若しくは
バックアップＲＡＭに保存する（ステップ２３６）。In the model constant modification routine 230 shown in FIG. 12, the control circuit 20 firstly determines the object matrix Γ.
After initializing as in the above equation (21) (step 23
1), the measurement value vector and the parameter vector are defined as in the above equation (17) (steps 232 and 233), and the symmetric matrix Γ shown in the above equation (20) is introduced (step 234). ) And the above equation (18) is executed (step 235). Then, the model constants α (i), β (i), and γ (i) obtained as a result are stored in the RAM or the backup RAM in the control circuit 20 as modified values of the model constant (step 236). .

【０１００】第２の実施例の装置の制御回路２０は、以
上説明した「実触媒温度の予測」、「補正量の計算」及
び「モデル定数の修正」といった各処理を、上述のよう
に、例えば１００ｍｓ毎のタイマ割り込みが発生する都
度、実行する。The control circuit 20 of the apparatus according to the second embodiment performs the above-described processes such as "prediction of actual catalyst temperature", "calculation of correction amount" and "correction of model constant" as described above. For example, it is executed every time a timer interrupt occurs every 100 ms.

【０１０１】なお、先の図７に示したメインルーチン１
０００については、この第２の実施例の装置においても
同様に実行されるものであり、ここでの重複する説明は
割愛する。The main routine 1 shown in FIG.
000 is similarly executed in the device of the second embodiment, and the duplicated description here will be omitted.

【０１０２】このように、第２の実施例の装置では、エ
ンジンの実際の要求に見合った制御対象モデルとしての
モデル定数をリアルタイムにて算出し、修正し、且つこ
のリアルタイムにて修正されたモデル定数を用いてその
都度の補正量Ｆｅｘを算出するようにしていることか
ら、製造工差や経時的な変化などに起因する制御対象モ
デルのばらつき、変動といったようなものも自ずと吸収
されるようになる。As described above, in the apparatus of the second embodiment, the model constant as the controlled object model corresponding to the actual demand of the engine is calculated and corrected in real time, and the model corrected in this real time. Since the correction amount Fex is calculated each time using a constant, it is possible to automatically absorb the variation and fluctuation of the controlled object model due to the manufacturing process difference and the change over time. Become.

【０１０３】次に、図１３に、この発明にかかる内燃機
関の温度制御装置の第３の実施例を示す。この第３の実
施例の装置においても、その基本的な構成は先の図１に
示される構成と同様であり、ここでもその特徴となる部
分である制御回路２０の構成のみを示す。Next, FIG. 13 shows a third embodiment of the temperature control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. Also in the device of the third embodiment, the basic configuration is the same as that shown in FIG. 1, and only the configuration of the control circuit 20 which is the characteristic part is shown here.

【０１０４】また、この図１３においても、先の図２に
示した要素と同一若しくは対応する要素には同一若しく
は対応する符号を付して示している。さて、この図１３
に示す触媒温度予測部２１’も、触媒温度センサ１４に
よって検出される触媒温度Ｔｅｘｓに基づいて、同セン
サ１４自身の一次遅れを見込んだ触媒１２の実際の温度
Ｔｅｘを予測する部分である。ただしこの触媒温度予測
部２１’では、先の実施例における触媒温度予測部２１
とは異なるセンサモデルに基づいてその温度予測を行う
ものであり、以下に、その予測手法を示す。Also in FIG. 13, the same or corresponding elements as those shown in FIG. 2 are designated by the same or corresponding reference numerals. Now, this Figure 13
The catalyst temperature predicting unit 21 ′ shown in FIG. 2 is also a unit that predicts the actual temperature Tex of the catalyst 12 in consideration of the first-order delay of the sensor 14 itself based on the catalyst temperature Texs detected by the catalyst temperature sensor 14. However, in the catalyst temperature predicting unit 21 ', the catalyst temperature predicting unit 21 in the previous embodiment is used.
The temperature prediction is performed based on a sensor model different from that, and the prediction method is shown below.

【０１０５】ここでは、触媒温度センサ１４についての
モデル定数をａ1 、ｂ1 、ｂ2 とし、また制御回数を示
す変数をｉとして、同触媒温度センサ１４の応答遅れを
表す。これは次式のようになる。Here, the model constants of the catalyst temperature sensor 14 are a1, b1 and b2, and the variable indicating the number of times of control is i, which represents the response delay of the catalyst temperature sensor 14. It becomes like this.

【０１０６】[0106]

【数２７】 [Equation 27]

【０１０７】これは、実際の触媒温度Ｔｅｘから（ｂ1
Ｚ＋ｂ2 ）／（Ｚ−ａ1 ）の一次遅れをもってセンサ温
度Ｔｅｘｓが検出されることを表すものであり、これを
図式化すると図１４（ａ）のようになる。ただし、ここ
でも先の実施例と同様、センサ温度Ｔｅｘｓから実際の
触媒温度を推定するものであることから、同図１４
（ｂ）に示すような逆モデルを考える。この逆モデル
は、上記（２７）式からThis is based on the actual catalyst temperature Tex (b1
This indicates that the sensor temperature Texs is detected with a first-order lag of Z + b2) / (Z-a1), which is illustrated in FIG. 14 (a). However, since the actual catalyst temperature is estimated from the sensor temperature Texs as in the case of the previous embodiment, FIG.
Consider an inverse model as shown in (b). This inverse model is derived from the above equation (27).

【０１０８】[0108]

【数２８】 [Equation 28]

【０１０９】となる。よって、求める触媒温度Ｔｅｘ
は、It becomes: Therefore, the desired catalyst temperature Tex
Is

【０１１０】[0110]

【数２９】 [Equation 29]

【０１１１】として得られるようになる。ただしこの実
施例の装置では、更に精度を上げるために、外乱ｃ1 を
導入して、It is obtained as follows. However, in the apparatus of this embodiment, in order to further improve the accuracy, the disturbance c1 is introduced,

【０１１２】[0112]

【数３０】 [Equation 30]

【０１１３】として用いるものとする。このように、上
記モデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 として適切な値さ
え設定することができれば、今回のセンサ温度Ｔｅｘｓ
（ｉ）と前回のセンサ温度Ｔｅｘｓ（ｉ−１）、及び触
媒温度予測部２１’自らによる前回の触媒予測温度Ｔｅ
ｘ（ｉ−１）とによって、その時点での実際の触媒温度
Ｔｅｘ（ｉ）が予測されるようになる。そして、この触
媒温度予測部２１’を通じて予測された触媒温度Ｔｅｘ
が、補正量算出部２２に対して与えられるようになる。
なお、この第３の実施例においても、上記モデル定数ａ
1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 についての適切な値は実験等を通
じて予め求められ、これら求められたモデル定数ａ1 、
ｂ1 、ｂ2、ｃ1 が同触媒温度予測部２１’に対して適
宜に記憶保持されているものとする。Shall be used as As described above, if the appropriate values can be set as the above model constants a1, b1, b2, and c1, the sensor temperature Texs of this time is set.
(I) and the previous sensor temperature Texs (i-1), and the previous catalyst predicted temperature Te by the catalyst temperature prediction unit 21 'itself.
With x (i-1), the actual catalyst temperature Tex (i) at that time can be predicted. Then, the catalyst temperature Tex predicted by the catalyst temperature prediction unit 21 '
Are given to the correction amount calculation unit 22.
In addition, also in the third embodiment, the model constant a
Appropriate values for 1, b1, b2, and c1 are obtained in advance through experiments and the like, and the obtained model constants a1,
It is assumed that b1, b2 and c1 are appropriately stored and held in the catalyst temperature predicting unit 21 '.

【０１１４】補正量算出部２２は、上記予測された実際
の触媒温度Ｔｅｘと目標とする触媒温度ＴＲとの差に基
づいて、アクチュエータとしての燃料噴射弁７の操作量
ＴＡＵに対する補正量Ｆｅｘを算出する部分である。The correction amount calculation unit 22 calculates the correction amount Fex for the operation amount TAU of the fuel injection valve 7 as the actuator based on the difference between the predicted actual catalyst temperature Tex and the target catalyst temperature TR. It is the part to do.

【０１１５】また、掛算器２３は、上記算出された補正
量Ｆｅｘと、アクチュエータとしての燃料噴射弁７の操
作量について予め求められた操作量ＴＡＵとを掛算する
ことにより、基準の操作量ＴＡＵを操作量ＴＡＵ’とし
て補正する部分である。Further, the multiplier 23 multiplies the calculated correction amount Fex by the operation amount TAU obtained in advance for the operation amount of the fuel injection valve 7 as the actuator to obtain the reference operation amount TAU. This is a portion to be corrected as the manipulated variable TAU '.

【０１１６】これら補正量算出部２２及び掛算器２３は
何れも、先の第１の実施例の装置のものと同じものであ
り、その詳細についての重複する説明は割愛する。次
に、この第３の実施例の装置全体としての動作を説明す
る。Both the correction amount calculation unit 22 and the multiplier 23 are the same as those of the apparatus of the first embodiment, and the duplicated description of their details will be omitted. Next, the operation of the entire apparatus of the third embodiment will be described.

【０１１７】この第３の実施例の装置においても、制御
回路２０は、上記温度制御を行うために例えば１００ｍ
ｓ毎のタイマ割り込みにてタイマ割込ルーチンを実行す
る。ただし、このタイマ割り込みルーチンは、先の図４
に示した第１の実施例の装置のタイマ割り込みルーチン
１００に準ずるものである。Also in the apparatus of the third embodiment, the control circuit 20 is, for example, 100 m in order to perform the temperature control.
The timer interrupt routine is executed by the timer interrupt every s. However, this timer interrupt routine is the same as that shown in FIG.
This is based on the timer interrupt routine 100 of the apparatus of the first embodiment shown in FIG.

【０１１８】すなわち、上記のタイマ割り込みに基づい
てこのタイマ割込ルーチンに入った制御回路２０は、ま
ず、触媒温度予測部２１’を通じて、実触媒温度の予測
処理を実行する。この第３の実施例の装置による実触媒
温度予測ルーチンについては、ルーチン３１０として図
１５にその詳細を示している。That is, the control circuit 20, which has entered this timer interrupt routine based on the above timer interrupt, first executes the actual catalyst temperature prediction process through the catalyst temperature prediction unit 21 '. The actual catalyst temperature prediction routine by the device of the third embodiment is shown in detail as routine 310 in FIG.

【０１１９】図１５に示される該実触媒温度予測ルーチ
ン３１０において、制御回路２０は、触媒温度センサ１
４から出力される現在の触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を取り
込む（ステップ３１１）。そして、同触媒温度予測部２
１’内に保持されているモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、
ｃ1 を用い、該制御回路２０内のＲＡＭ若しくはバック
アップＲＡＭに保持されているとする前回の検出触媒温
度Ｔｅｘｓ（ｉ−１）並びに同触媒温度予測部２１’に
よる前回の予測温度Ｔｅｘ（ｉ−１）とともに先の（３
０）式の演算を実行して、触媒１２のそのときの実際の
温度（推定触媒温度）Ｔｅｘ（ｉ）を算出する（ステッ
プ３１２）。In the actual catalyst temperature prediction routine 310 shown in FIG. 15, the control circuit 20 uses the catalyst temperature sensor 1
The current catalyst temperature Texs (i) output from No. 4 is fetched (step 311). Then, the catalyst temperature prediction unit 2
Model constants a1, b1, b2 held in 1 ',
Using c1, the previous detected catalyst temperature Texs (i-1) assumed to be held in the RAM or the backup RAM in the control circuit 20 and the previous predicted temperature Tex (i-1) by the catalyst temperature prediction unit 21 '. ) Together with the previous (3
0) is calculated to calculate the actual temperature (estimated catalyst temperature) Tex (i) of the catalyst 12 at that time (step 312).

【０１２０】こうして実際の触媒温度Ｔｅｘ（ｉ）を予
測した制御回路２０は、次に、この予測した触媒温度Ｔ
ｅｘ（ｉ）を補正量算出部２２に与え、該補正量算出部
２２を通じて補正量（Ｆｅｘ）の計算処理を実行する。
この補正量の計算ルーチンは、先の図６に示した第１の
実施例の装置の補正量計算ルーチン１２０に準ずるもの
となっている。The control circuit 20 that predicts the actual catalyst temperature Tex (i) in this manner then next predicts the predicted catalyst temperature Tex (i).
Ex (i) is supplied to the correction amount calculation unit 22, and the correction amount (Fex) calculation process is executed through the correction amount calculation unit 22.
This correction amount calculation routine is based on the correction amount calculation routine 120 of the apparatus of the first embodiment shown in FIG.

【０１２１】制御回路２０は、こうした「実触媒温度の
予測」、及び「補正量の計算」といった各処理を、上述
のように、例えば１００ｍｓ毎のタイマ割り込みが発生
する都度、実行する。The control circuit 20 executes the processes such as "prediction of actual catalyst temperature" and "calculation of correction amount" as described above, for example, every time a timer interrupt occurs every 100 ms.

【０１２２】そして、先の図７に示したメインルーチン
１０００が、この第３の実施例の装置においても同様に
実行されて、先の（１４）式に基づく基準操作量（燃料
の基準噴射量）ＴＡＵの補正が行われる。Then, the main routine 1000 shown in FIG. 7 is executed in the same manner in the device of the third embodiment, and the reference manipulated variable (fuel reference injection amount of fuel) based on the above equation (14) is executed. ) TAU is corrected.

【０１２３】このように、第３の実施例の装置によって
も、メインルーチン１０００の実行、並びにその繰り返
しによって、触媒１２に対する温度制御が円滑に実行さ
れるようになる。しかもこの第３の実施例の装置では、
触媒温度センサ１４に対し先の（３０）式に示したよう
なモデル化を行っていることから、その予測される温度
についての精度も更に高いものとなる。As described above, also in the apparatus of the third embodiment, the temperature control for the catalyst 12 can be smoothly executed by executing the main routine 1000 and repeating it. Moreover, in the device of the third embodiment,
Since the catalyst temperature sensor 14 is modeled as shown in the above equation (30), the accuracy of the predicted temperature becomes even higher.

【０１２４】図１６に、この発明にかかる内燃機関の温
度制御装置の第４の実施例を示す。この第４の実施例の
装置においても、その基本的な構成は先の図１に示され
る構成と同様であり、ここでもその特徴となる部分であ
る制御回路２０の構成のみを示す。FIG. 16 shows a fourth embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention. Also in the device of the fourth embodiment, the basic configuration is the same as that shown in FIG. 1, and only the configuration of the control circuit 20, which is a characteristic part thereof, is shown here.

【０１２５】さて、この第４の実施例の装置は、同図１
６からも明らかなように、先の第３の実施例の装置に、
同じく先の第２の実施例の装置を組み合わせた構成を有
している。The device of the fourth embodiment is similar to that shown in FIG.
As is clear from 6, in the device of the third embodiment,
Similarly, it has a configuration in which the devices of the second embodiment are combined.

【０１２６】すなわちこの第４の実施例の装置におい
て、触媒温度予測部２１’は、触媒温度センサ１４に対
し先の（３０）式に示したモデル化を行って触媒１２の
実際の温度を予測する部分であり、制御対象モデル定数
算出部２４は、触媒温度センサ１４により検出される温
度Ｔｅｘｓ、及び補正量算出部２２’によって算出され
た補正量Ｆｅｘをもとに、制御対象モデルのモデル定数
α、β、及びγをリアルタイムにて算出する部分であ
り、そして補正量算出部２２’は、こうしてリアルタイ
ムにて算出され、修正されるモデル定数α、β、及びγ
を用いて上記補正量Ｆｅｘを算出する部分である。That is, in the device of the fourth embodiment, the catalyst temperature predicting unit 21 'predicts the actual temperature of the catalyst 12 by performing the modeling shown in the above equation (30) on the catalyst temperature sensor 14. The controlled object model constant calculation unit 24 calculates the model constant of the controlled object model based on the temperature Texs detected by the catalyst temperature sensor 14 and the correction amount Fex calculated by the correction amount calculation unit 22 ′. This is a part for calculating α, β, and γ in real time, and the correction amount calculation unit 22 ′ thus calculates and corrects the model constants α, β, and γ.
Is a part for calculating the correction amount Fex using.

【０１２７】したがって、この第４の実施例の装置全体
としても、その制御回路２０は、 （１）図９に示したタイマ割り込みルーチン２００に準
じてタイマ割り込みルーチンを繰り返し実行する。 （２）このタイマ割り込みルーチンにおいて、実触媒温
度の予測に際しては、図１５に示した実触媒温度予測ル
ーチン３１０に準じた処理を実行する。 （３）同タイマ割り込みルーチンにおいて、補正量の計
算に際しては、図１１に示した補正量の計算ルーチン２
２０に準じた処理を実行する。 （４）同タイマ割り込みルーチンにおいて、制御対象モ
デルのモデル定数修正に際しては、図１２に示したモデ
ル定数の修正ルーチン２３０に準じた処理を実行する。 （５）そして、図７に示したメインルーチン１０００を
これまでの実施例の装置と同様に繰り返し実行する。 といった態様で、触媒１２の温度制御を行うこととな
る。Therefore, the control circuit 20 of the entire apparatus of the fourth embodiment also (1) repeatedly executes the timer interrupt routine according to the timer interrupt routine 200 shown in FIG. (2) In this timer interrupt routine, when predicting the actual catalyst temperature, the process according to the actual catalyst temperature prediction routine 310 shown in FIG. 15 is executed. (3) In the same timer interrupt routine, when calculating the correction amount, the correction amount calculation routine 2 shown in FIG.
The process according to 20 is executed. (4) In the same timer interrupt routine, when the model constant of the controlled object model is modified, the process according to the model constant modification routine 230 shown in FIG. 12 is executed. (5) Then, the main routine 1000 shown in FIG. 7 is repeatedly executed in the same manner as the apparatus of the above-described embodiments. In this manner, the temperature of the catalyst 12 will be controlled.

【０１２８】このため、この第４の実施例の装置によれ
ば、先の第３の実施例の装置による効果と先の第２の実
施例の装置による効果とが加味されて、高い精度のもと
に同触媒１２の温度を予測することができるとともに、
製造工差や経時的な変化などに起因する制御対象モデル
のばらつき、変動といったようなものも良好に吸収する
ことができるようになる。Therefore, according to the device of the fourth embodiment, the effect of the device of the third embodiment and the effect of the device of the second embodiment are taken into consideration, and high accuracy is achieved. The temperature of the catalyst 12 can be predicted based on
It also becomes possible to favorably absorb variations and fluctuations in the controlled object model due to manufacturing process differences and changes over time.

【０１２９】ところで、上記第１〜第４の実施例の装置
では何れも、触媒温度センサ１４の一次遅れを見込んだ
挙動を予めモデル化するとともに、そのモデルについて
実験等により求めたモデル定数（センサモデル定数）を
用いて、制御対象とする部分の温度を即座に予測するよ
うにした。この手法は、理想とされるセンサモデル定数
にずれさえ生じなければ、簡便で、確かに有効な手法で
はあるが、同センサモデル定数に機関状態の経時的変化
等に起因するずれが生じる場合には、それに基づき予測
される温度にも自ずと誤差が生じることとなる。By the way, in any of the devices of the above-mentioned first to fourth embodiments, the behavior in which the first-order lag of the catalyst temperature sensor 14 is taken into account is modeled in advance, and the model constant (sensor The temperature of the portion to be controlled is immediately predicted using the model constant). This method is simple and certainly effective as long as there is no deviation in the ideal sensor model constant, but if there is a deviation in the sensor model constant due to changes in the engine state over time, etc. Will naturally cause an error in the temperature predicted based on it.

【０１３０】そこで以下に、このような予測誤差をも良
好に回避することのできる実施例を更に示す。例えば、
エンジン回転数が比較的高く、スロットルバルブが全閉
している、いわゆるエンジンブレーキ状態にあるとき、
或いはエンジンの回転数が設定値以上となるときには、
燃料の噴射を停止する燃料カットが実施される。そし
て、エンジンの運転中にこうした燃料カットが行われる
と、その排気温度は下がり、やがてある一定の温度に収
束されるようになる。Therefore, an embodiment which can favorably avoid such a prediction error will be described below. For example,
When the engine speed is relatively high and the throttle valve is fully closed, which is the so-called engine braking state,
Alternatively, when the engine speed exceeds the set value,
A fuel cut is performed to stop the fuel injection. Then, if such fuel cut is performed during the operation of the engine, the exhaust temperature is lowered and eventually converges to a certain temperature.

【０１３１】したがってこの場合、上記収束される温度
を基準として、その使用される温度センサをモデル化す
ることができるようになる。また、そのモデル化の都
度、モデル定数を修正するようにすれば、たとえ同モデ
ル定数に機関状態の経時的変化等に起因するずれが生じ
る場合であっても、上記予測される温度についての信頼
性は良好に維持されるようになる。Therefore, in this case, the temperature sensor used can be modeled on the basis of the converged temperature. In addition, if the model constant is modified each time the modeling is performed, even if the model constant has a deviation due to a change with time of the engine state, etc., the reliability of the predicted temperature can be reduced. Sex is maintained well.

【０１３２】なおこの場合、排気温度でも、またこれま
で述べた触媒温度でも、燃料カットによって一定温度に
収束されるようになることは同様であるが、触媒温度の
場合にはこの一定温度に収束されるまでの時間がより長
くかかるため、ここでは排気温度を対象としてその温度
制御を行うようにすることがより望ましい。In this case, it is the same that the exhaust temperature or the catalyst temperature described above is converged to a constant temperature by the fuel cut, but in the case of the catalyst temperature, it is converged to this constant temperature. Since it takes a longer time, it is more desirable to control the exhaust gas temperature here.

【０１３３】図１７に、こうした原理に基づいて構成し
た、この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の第５の
実施例を示す。ただし、この第５の実施例の装置におい
ても、エキゾーストマニホールド１１に配設される排気
温度センサ１３を用いて排気温度の制御を行う以外、そ
の基本的な構成は先の図１に示される構成と同様であ
り、ここでもその特徴となる部分である制御回路２０の
構成を主に示す。FIG. 17 shows a fifth embodiment of the temperature control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, which is constructed on the basis of such a principle. However, also in the device of the fifth embodiment, the basic structure thereof is the same as that shown in FIG. 1 except that the exhaust temperature sensor 13 provided in the exhaust manifold 11 is used to control the exhaust temperature. The configuration of the control circuit 20, which is a characteristic part thereof, is mainly shown here.

【０１３４】また、この図１７においても、これまでの
実施例で説明した要素と同一の要素には同一の符号を付
して示しており、それら要素についての重複する説明は
割愛する。Also in FIG. 17, the same elements as those described in the above embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicated description of those elements will be omitted.

【０１３５】さて、この図１７に示されるように、この
第５の実施例の装置の制御回路２０では、センサモデル
定数算出部２５を新たに具えるとともに、そこで算出さ
れたモデル定数ａが排気温度予測部２６に対して与えら
れるようになっている。As shown in FIG. 17, the control circuit 20 of the apparatus of the fifth embodiment additionally includes a sensor model constant calculating section 25, and the model constant a calculated there is exhausted. It is given to the temperature predicting unit 26.

【０１３６】ここで、センサモデル定数算出部２５は、
上記燃料カットを実施している旨示す燃料カット信号の
印加に基づいて、排気温度についての該燃料カットによ
り収束されるある一定の温度Ｔを擬似的に定めるととも
に、この定めた温度Ｔを基準として、そのときに排気温
度センサ１３を通じて検出されている温度Ｔｅｘｓの同
温度Ｔに達するまでの挙動をモデル化する部分である。
そしてこのセンサモデル定数算出部２５では、該モデル
化を実施する都度、同モデルについてのモデル定数（セ
ンサモデル定数）を算出する。以下に、その算出手法を
示す。Here, the sensor model constant calculation unit 25
Based on the application of the fuel cut signal indicating that the fuel cut is being performed, a certain constant temperature T that is converged by the fuel cut with respect to the exhaust gas temperature is artificially determined, and the determined temperature T is used as a reference. Is a part that models the behavior of the temperature Texs detected by the exhaust temperature sensor 13 until reaching the same temperature T.
Then, the sensor model constant calculation unit 25 calculates a model constant (sensor model constant) for the model each time the modeling is performed. The calculation method is shown below.

【０１３７】ここでは、上記排気温度センサ１３を通じ
て検出されている温度Ｔｅｘｓの挙動（一次遅れ）を先
の（５）式の如くモデル化する。ただし、その精度を更
に上げるべく外乱ｃ1 を導入して、これを次式の如く置
く。Here, the behavior (first-order lag) of the temperature Texs detected by the exhaust temperature sensor 13 is modeled as in the above equation (5). However, in order to further improve the accuracy, a disturbance c1 is introduced and this is placed as in the following equation.

【０１３８】[0138]

【数３１】 [Equation 31]

【０１３９】なお、上記（１−ａ）については、これを
便宜上、定数ｂに置き換える。したがって、このモデル
式は結局、次式のようになる。In regard to the above (1-a), this is replaced with a constant b for convenience. Therefore, this model formula eventually becomes the following formula.

【０１４０】[0140]

【数３２】 [Equation 32]

【０１４１】以下では、この（３２）式に基づいて、そ
のモデル定数ａ、ｂ、及びｃ1 を算出する。ここで、こ
の（３２）式におけるモデル定数ａ、ｂ、及びｃ1 は何
れも未知数であることからこれらを推定値として書き代
え、且つ同式を既知信号と未知信号とに分離するとIn the following, the model constants a, b and c1 will be calculated based on the equation (32). Here, since the model constants a, b, and c1 in the equation (32) are all unknowns, these are rewritten as estimated values, and the equation is separated into a known signal and an unknown signal.

【０１４２】[0142]

【数３３】 [Expression 33]

【０１４３】となる。そしてここでも、未知数である
ａ、ｂ、及びｃ1 の各推定値を逐次最小２乗法によって
求める。すなわち、Θをパラメータベクトル、またＷを
測定値ベクトルとして、It becomes: Also in this case, the estimated values of unknown values a, b, and c1 are sequentially obtained by the method of least squares. That is, Θ is a parameter vector and W is a measurement value vector,

【０１４４】[0144]

【数３４】 [Equation 34]

【０１４５】とおき、またここで、Ｔｅｘ（ｉ）に先の
収束温度の値Ｔを入れて、In addition, the value T of the convergence temperature is put in Tex (i),

【０１４６】[0146]

【数３５】 [Equation 35]

【０１４７】とおいたとき、When I said,

【０１４８】[0148]

【数３６】 [Equation 36]

【０１４９】であれば、ｉ→∞の条件でThen, under the condition of i → ∞

【０１５０】[0150]

【数３７】 [Equation 37]

【０１５１】が保証されるようになる。このため、上記
（３６）式のアルゴリズムを用いることで、未知数であ
るモデル定数ａ、ｂ、及びｃ1 が求まることとなる。そ
こでここでは、この（３６）式をリアルタイムにて実行
し、その求まる値を便宜上、ここで求めるモデル定数
ａ、ｂ、及びｃ1 とする。ただし、この（３６）式にお
いて、Γは、Will be guaranteed. Therefore, the model constants a, b, and c1 which are unknowns can be obtained by using the algorithm of the equation (36). Therefore, here, the equation (36) is executed in real time, and the obtained values are set as the model constants a, b, and c1 obtained here for convenience. However, in this equation (36), Γ is

【０１５２】[0152]

【数３８】 [Equation 38]

【０１５３】であって、[0153]

【０１５４】[0154]

【数３９】 [Formula 39]

【０１５５】を初期値とする３×３の対称行列である。
また、排気温度予測部２６は、こうして算出され、修正
されるセンサモデル定数のうちの定数ａを用いて、上記
排気温度センサ１３自身の一次遅れを見込んだ排気温度
についての実際の温度Ｔｅｘを予測する部分である。な
おこの予測手法は、先の第１の実施例において（５）式
〜（８）式に基づき説明した予測手法に準ずるものであ
り、ここでの重複する説明は割愛する。It is a 3 × 3 symmetric matrix having an initial value of.
In addition, the exhaust temperature predicting unit 26 predicts the actual temperature Tex of the exhaust temperature in consideration of the first-order delay of the exhaust temperature sensor 13 itself by using the constant a of the sensor model constants calculated and corrected in this way. It is the part to do. It should be noted that this prediction method is based on the prediction method described based on the expressions (5) to (8) in the first embodiment described above, and a duplicate description thereof will be omitted.

【０１５６】また、この第５の実施例の装置において、
補正量算出部２２’、掛算器２３、及び制御対象モデル
定数算出部２４は何れも、図８に示した第２の実施例の
装置のものと同一のものであり、これら要素の詳細につ
いても、その重複する説明は割愛する。Further, in the device of the fifth embodiment,
The correction amount calculation unit 22 ', the multiplier 23, and the controlled object model constant calculation unit 24 are all the same as those of the device of the second embodiment shown in FIG. 8, and the details of these elements are also described. , The duplicate explanation is omitted.

【０１５７】図１８〜図２０は、この第５の実施例の装
置の制御回路２０が排気温度を制御する上で実際に行う
処理についてその処理手順を示したものであり、以下、
これら図１８〜図２０を併せ参照して、該第５の実施例
の装置全体としての動作を更に詳述する。18 to 20 show the processing procedure of the processing actually performed by the control circuit 20 of the apparatus of the fifth embodiment to control the exhaust temperature.
The operation of the entire apparatus of the fifth embodiment will be described in further detail with reference to FIGS.

【０１５８】図１８は、この第５の実施例の装置におい
て、制御回路２０が上記温度制御を行うために、例えば
１００ｍｓ毎のタイマ割り込みにて実行する処理の処理
ルーチン（タイマ割込ルーチン５００）を示す。FIG. 18 is a processing routine (timer interrupt routine 500) of processing executed by, for example, a timer interrupt every 100 ms in order for the control circuit 20 to perform the temperature control in the apparatus of the fifth embodiment. Indicates.

【０１５９】すなわち、上記のタイマ割り込みに基づい
てこのタイマ割込ルーチン５００に入った制御回路２０
は、まず、センサモデル定数算出部２５及び排気温度予
測部２６を通じて、実排気温度の予測処理を実行する
（ステップ５１０）。この実排気温度予測ルーチン５１
０については、図１９にその詳細を示している。That is, the control circuit 20 which has entered the timer interrupt routine 500 based on the above timer interrupt.
First, the actual exhaust temperature predicting process is executed through the sensor model constant calculating unit 25 and the exhaust temperature predicting unit 26 (step 510). This actual exhaust temperature prediction routine 51
Details of 0 are shown in FIG.

【０１６０】図１９に示される該実排気温度予測ルーチ
ン５１０において、制御回路２０はまず、上記燃料カッ
ト信号に基づいて燃料カットの有無を判断する。その結
果、現在燃料カット中であれば、センサモデル定数算出
部２５を通じて上述した擬似排気温度（擬似排気温度信
号）Ｔを定め（ステップ５１１）、該温度Ｔをもとに、
先の（３１）式或いは（３２）式のモデル化を実行する
（ステップ５１２）。そして制御回路２０は、同センサ
モデル定数算出部２５を通じてセンサモデル定数の修正
処理を実行する（ステップ５１３）。このセンサモデル
定数修正ルーチン５１３については、図２０にその詳細
を示している。In the actual exhaust temperature predicting routine 510 shown in FIG. 19, the control circuit 20 first determines whether or not fuel is cut based on the fuel cut signal. As a result, if the fuel is currently being cut, the above-mentioned simulated exhaust gas temperature (simulated exhaust gas temperature signal) T is determined through the sensor model constant calculation unit 25 (step 511), and based on this temperature T,
The modeling of the above equation (31) or equation (32) is executed (step 512). Then, the control circuit 20 executes the correction process of the sensor model constant through the sensor model constant calculation unit 25 (step 513). The details of the sensor model constant correction routine 513 are shown in FIG.

【０１６１】図２０に示されるセンサモデル定数修正ル
ーチン５１３において、制御回路２０はまず、前記対象
行列Γを先の（３９）式の如く初期化した後（ステップ
５１３１）、測定値ベクトルとパラメータベクトルとを
先の（３４）式及び（３５）式の如く定め（ステップ５
１３２、及びステップ５１３３）、これに先の（３８）
式に示した対称行列Γを導入して（ステップ５１３
４）、先の（３６）式を実行する（ステップ５１３
５）。そして、この結果得られたモデル定数ａ、ｂ、及
びｃ1 を、モデル定数の修正値として、同制御回路２０
内のＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保存する（ス
テップ５１３６）。In the sensor model constant correction routine 513 shown in FIG. 20, the control circuit 20 first initializes the object matrix Γ as shown in the above equation (39) (step 5131), and then the measured value vector and the parameter vector. And are defined as in equations (34) and (35) above (step 5
132, and step 5133), which is preceded by (38).
Introducing the symmetric matrix Γ shown in the equation (step 513
4), the above equation (36) is executed (step 513).
5). The model constants a, b, and c1 obtained as a result are used as correction values for the model constants in the control circuit 20.
The data is saved in the internal RAM or the backup RAM (step 5136).

【０１６２】一方、図１９の実排気温度予測ルーチン５
１０において、現在燃料カット中でない旨判断された場
合には、制御回路２０は、排気温度センサ１３から出力
される現在の排気温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を取り込む（ステ
ップ５１４）。そして、上記センサモデル定数算出部２
５に保持されているモデル定数ａを読み込み（ステップ
５１５）、該制御回路２０内のＲＡＭ若しくはバックア
ップＲＡＭに保持されているとする前回の検出排気温度
Ｔｅｘｓ（ｉ−１）とともに先の（８）式の演算を実行
して、排気温度についてのそのときの実際の温度（推定
排気温度）Ｔｅｘ（ｉ）を算出する（ステップ５１
６）。On the other hand, the actual exhaust temperature prediction routine 5 of FIG.
When it is determined in 10 that the fuel cut is not currently being performed, the control circuit 20 takes in the current exhaust gas temperature Texs (i) output from the exhaust gas temperature sensor 13 (step 514). Then, the sensor model constant calculation unit 2
The model constant a held in 5 is read (step 515), and the previous detected exhaust gas temperature Texs (i-1) held in the RAM or the backup RAM in the control circuit 20 and the previous (8). The equation is executed to calculate the actual temperature (estimated exhaust gas temperature) Tex (i) of the exhaust gas temperature at that time (step 51).
6).

【０１６３】こうして実際の排気温度Ｔｅｘ（ｉ）を予
測した制御回路２０は次に、この予測した排気温度Ｔｅ
ｘ（ｉ）を補正量算出部２２’に与え、該補正量算出部
２２’を通じて補正量（Ｆｅｘ）の計算処理を実行する
（図１８ステップ５２０）。ただし、この補正量の計算
処理、並びに次の制御対象モデル定数の修正処理（ステ
ップ５３０）は、それぞれ先の図１１及び図１２に示し
た第２の実施例の装置による補正量の計算処理ルーチン
２２０及びモデル定数修正ルーチン２３０に準じて実行
される。The control circuit 20 that has predicted the actual exhaust gas temperature Tex (i) in this manner then next predicts the predicted exhaust gas temperature Te.
x (i) is given to the correction amount calculation unit 22 ′, and the correction amount (Fex) calculation process is executed through the correction amount calculation unit 22 ′ (step 520 in FIG. 18). However, the correction amount calculation process and the next control target model constant correction process (step 530) are the correction amount calculation process routines by the apparatus of the second embodiment shown in FIGS. 11 and 12, respectively. 220 and model constant modification routine 230.

【０１６４】また、先の図７に示したメインルーチン１
０００も、この第５の実施例の装置において同様に実行
されるが、ここでの重複する説明は割愛する。このよう
に、第５の実施例の装置によれば、エンジンの実際の要
求に見合った制御対象モデルとしてのモデル定数がリア
ルタイムにて算出、修正され、且つこのリアルタイムに
て修正されたモデル定数に基づいてその都度の補正量Ｆ
ｅｘが算出されることに加え、温度予測するためのセン
サモデル定数も、燃料カットが実施される都度、更新さ
れるようになる。このため、制御対象モデルはもとより
上記センサモデルについても、その製造工差や経時的な
変化などに起因するばらつき、変動といったようなもの
が良好に吸収され、ひいてはより信頼性の高い温度予測
に基づくより正確で迅速な温度制御が実現されるように
なる。Further, the main routine 1 shown in FIG.
000 is likewise implemented in the device of this fifth embodiment, but redundant description is omitted here. As described above, according to the device of the fifth embodiment, the model constant as the controlled object model that meets the actual demand of the engine is calculated and corrected in real time, and the model constant corrected in this real time is used. Based on each correction amount F
In addition to calculating ex, the sensor model constant for predicting the temperature is also updated each time the fuel cut is performed. Therefore, not only the controlled object model but also the sensor model described above is well absorbed for variations and fluctuations caused by manufacturing manufacturing differences and changes over time, and based on more reliable temperature prediction. More accurate and rapid temperature control will be realized.

【０１６５】図２１に、上記第５の実施例と同様の原理
に基づいて構成した、この発明にかかる内燃機関の温度
制御装置の第６の実施例を示す。この第６の実施例の装
置においても、エキゾーストマニホールド１１に配設さ
れる排気温度センサ１３を用いて排気温度の制御を行う
以外、その基本的な構成は先の図１に示される構成と同
様であり、ここでもその特徴となる部分である制御回路
２０の構成を主に示す。FIG. 21 shows a sixth embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention, which is constructed based on the same principle as that of the fifth embodiment. Also in the device of the sixth embodiment, the basic configuration is the same as that shown in FIG. 1 except that the exhaust temperature sensor 13 provided in the exhaust manifold 11 is used to control the exhaust temperature. Here, the configuration of the control circuit 20, which is a characteristic part thereof, is mainly shown here.

【０１６６】さて、同図２１に示されるように、この第
６の実施例の装置の制御回路２０では、センサモデル定
数算出部２５’を具えるとともに、そこで算出されたモ
デル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、及びｃ1 が排気温度予測部
２６’に対して与えられるようになっている。Now, as shown in FIG. 21, the control circuit 20 of the apparatus of the sixth embodiment comprises a sensor model constant calculating section 25 'and model constants a1, b1 calculated there, b2 and c1 are provided to the exhaust temperature predicting section 26 '.

【０１６７】このセンサモデル定数算出部２５’も、機
能的には先の第５の実施例の装置のセンサモデル定数算
出部２５と同様、燃料カット信号の印加に基づいて排気
温度センサ１３についてのモデル化を実施し、そのセン
サモデル定数の更新を行う。ただし、この第６の実施例
の装置のセンサモデル定数算出部２５’では、同センサ
１３について、先の（２７）式に基づくモデル化を実施
してそのモデル定数（センサモデル定数）を算出する。
以下に、その算出手法を示す。This sensor model constant calculating unit 25 'is also functionally similar to the sensor model constant calculating unit 25 of the device of the fifth embodiment described above in relation to the exhaust temperature sensor 13 based on the application of the fuel cut signal. Modeling is performed and the sensor model constant is updated. However, the sensor model constant calculation unit 25 ′ of the device of the sixth embodiment calculates the model constant (sensor model constant) of the sensor 13 based on the above equation (27). .
The calculation method is shown below.

【０１６８】ここでも、更なる精度の向上を狙って、先
の（２７）式のモデル式に対し外乱ｃ1 を導入する。こ
れは次式のようになる。In this case, too, the disturbance c1 is introduced into the model equation (27) to improve the accuracy. It becomes like this.

【０１６９】[0169]

【数４０】 [Formula 40]

【０１７０】以下では、この（４０）式に基づいて、そ
のモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 を算出する。ここ
で、この（４０）式におけるモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ
2 、及びｃ1 は何れも未知数であることからこれらを推
定値として書き代え、且つ同式を既知信号と未知信号と
に分離するとIn the following, the model constants a1, b1, b2, c1 will be calculated based on the equation (40). Here, the model constants a1, b1, b in this equation (40)
Since 2 and c1 are both unknowns, if these are rewritten as estimated values and the same equation is separated into a known signal and an unknown signal,

【０１７１】[0171]

【数４１】 [Formula 41]

【０１７２】となる。そしてここでも、未知数であるａ
1 、ｂ1 、ｂ2 、及びｃ1 の各推定値を逐次最小２乗法
によって求める。すなわち、Θをパラメータベクトル、
またＷを測定値ベクトルとして、It becomes And here too, the unknown value a
Each estimated value of 1, b1, b2, and c1 is obtained by the recursive least squares method. That is, Θ is a parameter vector,
Also, let W be the measured value vector,

【０１７３】[0173]

【数４２】 [Equation 42]

【０１７４】とおき、またここで、Ｔｅｘ（ｉ＋１）及
びＴｅｘ（ｉ）に先の収束温度の値Ｔを入れて、In addition, the value T of the convergence temperature is put in Tex (i + 1) and Tex (i),

【０１７５】[0175]

【数４３】 [Equation 43]

【０１７６】とおいたとき、When said,

【０１７７】[0177]

【数４４】 [Equation 44]

【０１７８】であれば、ｉ→∞の条件でThen, under the condition of i → ∞

【０１７９】[0179]

【数４５】 [Equation 45]

【０１８０】が保証されるようになる。このため、上記
（４４）式のアルゴリズムを用いることで、未知数であ
るモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、及びｃ1 が求まること
となる。そこでここでは、この（４４）式をリアルタイ
ムにて実行し、その求まる値を便宜上、ここで求めるモ
デル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、及びｃ1 とする。ただし、
この（４４）式において、Γは、Will be guaranteed. Therefore, the model constants a1, b1, b2, and c1 which are unknowns can be obtained by using the algorithm of the equation (44). Therefore, here, the equation (44) is executed in real time, and the obtained values are used as the model constants a1, b1, b2, and c1 obtained here for convenience. However,
In this equation (44), Γ is

【０１８１】[0181]

【数４６】 [Equation 46]

【０１８２】であって、And

【０１８３】[0183]

【数４７】 [Equation 47]

【０１８４】を初期値とする４×４の対称行列である。
排気温度予測部２６’は、こうして算出され、修正され
るセンサモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、及びｃ1 を用い
て、上記排気温度センサ１３自身の一次遅れを見込んだ
排気温度についての実際の温度Ｔｅｘを予測する部分で
ある。この予測手法は、先の第３の実施例において（２
７）式〜（３０）式に基づき説明した予測手法に準ずる
ものとなる。It is a 4 × 4 symmetric matrix with an initial value of
The exhaust temperature predicting unit 26 'uses the sensor model constants a1, b1, b2, and c1 calculated and corrected in this way to calculate the actual temperature Tex of the exhaust temperature considering the first-order delay of the exhaust temperature sensor 13 itself. Is the part that predicts. This prediction method is (2) in the third embodiment.
This is based on the prediction method described based on the equations (7) to (30).

【０１８５】また、この第６の実施例の装置において
も、補正量算出部２２’、掛算器２３、及び制御対象モ
デル定数算出部２４は何れも、図８に示した第２の実施
例の装置のものと同一のものである。Also in the apparatus of the sixth embodiment, the correction amount calculation unit 22 ', the multiplier 23, and the controlled object model constant calculation unit 24 are all the same as those of the second embodiment shown in FIG. It is the same as that of the device.

【０１８６】図２２及び図２３はそれぞれ、この第６の
実施例の装置の制御回路２０が排気温度を制御する上で
実行する実排気温度予測ルーチン、並びにセンサモデル
定数の修正ルーチンを示したものである。他の全ての処
理は、第５の実施例の装置と同様であり、以下では、こ
の第６の実施例の装置を通じて実行される実排気温度予
測ルーチン、並びにセンサモデル定数の修正ルーチンに
ついてその内容を説明する。22 and 23 show an actual exhaust gas temperature predicting routine and a sensor model constant correcting routine which are executed by the control circuit 20 of the apparatus of the sixth embodiment to control the exhaust gas temperature. Is. All other processes are similar to those of the device of the fifth embodiment, and the contents of the actual exhaust temperature prediction routine and the sensor model constant correction routine executed through the device of the sixth embodiment will be described below. Will be explained.

【０１８７】まず、図２２に示される実排気温度予測ル
ーチン６１０において、制御回路２０はまず、上記燃料
カット信号に基づいて燃料カットの有無を判断する。そ
の結果、現在燃料カット中であれば、センサモデル定数
算出部２５’を通じて上述した擬似排気温度（擬似排気
温度信号）Ｔを定め（ステップ６１１）、該温度Ｔをも
とに、先の（４０）式のモデル化を実行する（ステップ
６１２）。そして制御回路２０は、同センサモデル定数
算出部２５’を通じてセンサモデル定数の修正処理を実
行する（ステップ６１３）。このセンサモデル定数修正
ルーチン６１３については、図２３にその詳細を示して
いる。First, in the actual exhaust gas temperature prediction routine 610 shown in FIG. 22, the control circuit 20 first determines whether or not fuel cut has occurred based on the fuel cut signal. As a result, if the fuel is currently being cut, the above-mentioned pseudo exhaust gas temperature (pseudo exhaust gas temperature signal) T is determined through the sensor model constant calculation unit 25 ′ (step 611), and based on the temperature T, the above (40 ) Equation modeling is performed (step 612). Then, the control circuit 20 executes the correction process of the sensor model constant through the sensor model constant calculation unit 25 '(step 613). The details of the sensor model constant correction routine 613 are shown in FIG.

【０１８８】図２３に示されるセンサモデル定数修正ル
ーチン６１３において、制御回路２０はまず、前記対象
行列Γを先の（４７）式の如く初期化した後（ステップ
６１３１）、測定値ベクトルとパラメータベクトルとを
先の（４２）式及び（４３）式の如く定め（ステップ６
１３２、及びステップ６１３３）、これに先の（４６）
式に示した対称行列Γを導入して（ステップ６１３
４）、先の（４４）式を実行する（ステップ６１３
５）。そして、この結果得られたモデル定数ａ1 、ｂ
1、ｂ2 、及びｃ1 を、モデル定数の修正値として、同
制御回路２０内のＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに
保存する（ステップ６１３６）。In the sensor model constant correction routine 613 shown in FIG. 23, the control circuit 20 first initializes the object matrix Γ as shown in the equation (47) (step 6131), and then the measured value vector and the parameter vector. And are defined as in the above equations (42) and (43) (step 6
132, and step 6133), and the previous (46)
Introducing the symmetric matrix Γ shown in the equation (step 613
4), the equation (44) is executed (step 613).
5). The model constants a1 and b obtained as a result of this
1, b2, and c1 are stored in the RAM or the backup RAM in the control circuit 20 as modified values of the model constant (step 6136).

【０１８９】一方、図２２の実排気温度予測ルーチン６
１０において、現在燃料カット中でない旨判断された場
合には、制御回路２０は、排気温度センサ１３から出力
される現在の排気温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を取り込む（ステ
ップ６１４）。そして、上記センサモデル定数算出部２
５’に保持されているモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、及
びｃ1 を読み込み（ステップ６１５）、該制御回路２０
内のＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保持されてい
るとする前回の検出排気温度Ｔｅｘｓ（ｉ−１）ととも
に先の（３０）式の演算を実行して、排気温度について
のそのときの実際の温度（推定排気温度）Ｔｅｘ（ｉ）
を算出する（ステップ６１６）。On the other hand, the actual exhaust temperature prediction routine 6 of FIG.
When it is determined in 10 that the fuel cut is not currently being performed, the control circuit 20 takes in the current exhaust gas temperature Texs (i) output from the exhaust gas temperature sensor 13 (step 614). Then, the sensor model constant calculation unit 2
The model constants a1, b1, b2, and c1 held in 5'are read (step 615), and the control circuit 20
(30) is executed together with the previously detected exhaust temperature Texs (i-1), which is assumed to be held in the internal RAM or the backup RAM, to calculate the actual temperature (estimation) of the exhaust temperature at that time. Exhaust temperature) Tex (i)
Is calculated (step 616).

【０１９０】このように、この第６の実施例の装置で
は、より精密なセンサモデルを構築して排気温度の予測
を行うものであり、先の第５の実施例の装置よりも更に
精度の高い温度予測を行うことができるようになる。As described above, in the device of the sixth embodiment, a more precise sensor model is constructed to predict the exhaust gas temperature, which is more accurate than that of the device of the fifth embodiment. It becomes possible to make a high temperature prediction.

【０１９１】なお、これら第５及び第６の実施例の装置
では何れも、制御対象モデル定数をリアルタイム算出し
て補正量Ｆｅｘに還元させる装置に対して、燃料カット
時にセンサモデル定数の更新を行う装置を適用した場合
について示したが、この燃料カット時にセンサモデル定
数の更新を行う装置が、先の第１或いは第３の実施例の
装置の如く、制御対象モデル定数を算出しない装置に対
しても同様に適用できるものであることは勿論である。In any of the devices of the fifth and sixth embodiments, the sensor model constant is updated at the time of fuel cut for the device which calculates the controlled object model constant in real time and reduces it to the correction amount Fex. Although the case where the device is applied is shown, the device for updating the sensor model constant at the time of the fuel cut is different from the device for which the controlled object model constant is not calculated like the device of the first or third embodiment. Needless to say, the same can be applied to.

【０１９２】また、これら第５及び第６の実施例の装置
であっても、第１〜第４の実施例の装置の如く、その制
御対象を触媒温度に設定することは勿論可能である。次
に、図２４に、この発明にかかる内燃機関の温度予測装
置を用いた温度制御装置の第７の実施例を示す。Further, even in the devices of the fifth and sixth embodiments, it is of course possible to set the controlled object to the catalyst temperature as in the devices of the first to fourth embodiments. Next, FIG. 24 shows a seventh embodiment of the temperature control device using the temperature predicting device for an internal combustion engine according to the present invention.

【０１９３】この第７の実施例では、触媒温度センサの
モデルとして、先の第３の実施例において採用した（２
７）式のモデルを採用するとともに、同モデルのモデル
定数を、流体（ここではガス）の流速に基づいてリアル
タイム算出する装置について説明する。In the seventh embodiment, the catalyst temperature sensor model adopted in the third embodiment (2) is used.
An apparatus for adopting the model of the equation (7) and calculating the model constant of the model in real time based on the flow velocity of the fluid (here, gas) will be described.

【０１９４】ただし、この第７の実施例の装置において
も、その基本的な構成は先の図１に示される構成と同様
であり、ここでもその特徴となる部分である制御回路２
０の構成のみを示す。However, also in the device of the seventh embodiment, the basic structure is the same as that shown in FIG. 1, and the control circuit 2 which is a characteristic part of the device is also used here.
Only the 0 configuration is shown.

【０１９５】また、この図２４において、先の図１３に
示した要素と同一若しくは対応する要素には同一若しく
は対応する符号を付して示している。さて、この第７の
実施例の装置において、制御回路２０は、エンジンの運
転状態に応じて触媒温度センサ１４の時定数を算出し、
この算出された時定数により求められた温度予測モデル
のモデル定数を用いて実際の触媒温度を予測する。Further, in FIG. 24, the same or corresponding elements as those shown in FIG. 13 are designated by the same or corresponding reference numerals. In the device of the seventh embodiment, the control circuit 20 calculates the time constant of the catalyst temperature sensor 14 according to the operating state of the engine,
The actual catalyst temperature is predicted by using the model constant of the temperature prediction model obtained from the calculated time constant.

【０１９６】ここで、流速検出部２８は、排気ガスの流
速を検出する部分であり、触媒温度センサ時定数算出部
２７は、この検出された流速に応じて触媒温度センサ１
４の時定数（センサ時定数）τを算出する部分である。
以下に、該センサ時定数τの算出手法を示す。Here, the flow velocity detection unit 28 is a portion for detecting the flow velocity of the exhaust gas, and the catalyst temperature sensor time constant calculation unit 27 determines the catalyst temperature sensor 1 according to the detected flow velocity.
4 is a part for calculating the time constant (sensor time constant) τ of 4.
The method of calculating the sensor time constant τ will be described below.

【０１９７】一般に、流体の温度を測定する場合、セン
サ時定数τは、センサ素子の密度ρ、比熱ｃ、半径ｒ、
及びセンサ素子と流体間の熱伝達率ｈにより決定され、Generally, when measuring the temperature of a fluid, the sensor time constant τ is the density ρ of the sensor element, the specific heat c, the radius r,
And the heat transfer coefficient h between the sensor element and the fluid,

【０１９８】[0198]

【数４８】 [Equation 48]

【０１９９】として表される。また、熱伝達率ｈは、セ
ンサの代表寸法、流体の種類、及び流体の流速μ等によ
り異なる。It is represented as The heat transfer coefficient h differs depending on the representative size of the sensor, the type of fluid, the flow velocity μ of the fluid, and the like.

【０２００】そこで、温度センサと流体の種類が決まれ
ば、同温度センサの熱伝達率ｈは、次式のように表され
るようになる。Therefore, if the types of the temperature sensor and the fluid are determined, the heat transfer coefficient h of the temperature sensor is expressed by the following equation.

【０２０１】[0201]

【数４９】 [Equation 49]

【０２０２】ここで、χ、ψは、センサの素子、径、及
び流体の種類等に依存した未知定数である。このよう
に、触媒温度を測定する場合、センサ時定数τは、触媒
中のガス流速μによって変化する。またこのことは、触
媒中のガス流速μをリアルタイムにて検出し、該検出し
た流速μに応じて触媒温度センサ１４の時定数を算出す
るようにすれば、如何なるエンジン運転状態においても
常に最適なセンサ時定数τを得ることができるようにな
ることを意味する。Here, χ and ψ are unknown constants depending on the element of the sensor, the diameter, the type of fluid, and the like. Thus, when measuring the catalyst temperature, the sensor time constant τ changes depending on the gas flow rate μ in the catalyst. Further, this means that if the gas flow rate μ in the catalyst is detected in real time and the time constant of the catalyst temperature sensor 14 is calculated according to the detected flow rate μ, it is always optimum in any engine operating state. This means that the sensor time constant τ can be obtained.

【０２０３】そこで、例えばエンジン回転数センサ１８
及び圧力センサ１により検出されたエンジン運転状態の
情報をもとに触媒中のガス流速μを算出し、これにより
上記センサ時定数τを求めると、Therefore, for example, the engine speed sensor 18
And the gas flow velocity μ in the catalyst is calculated based on the information on the engine operating state detected by the pressure sensor 1, and the sensor time constant τ is calculated from this,

【０２０４】[0204]

【数５０】 [Equation 50]

【０２０５】となる。ここで、Ｃ1 、Ｃ2 は、センサの
素子、流体の種類、及び熱伝達率等に依存した未知定数
である。ただし、これら定数Ｃ1 、Ｃ2 は、実験等を通
じて、その最適な値を予め求めることができる。It becomes: Here, C1 and C2 are unknown constants that depend on the element of the sensor, the type of fluid, the heat transfer coefficient, and the like. However, the optimum values of these constants C1 and C2 can be obtained in advance through experiments and the like.

【０２０６】なお、ここでは便宜上、エンジン回転数セ
ンサ１８及び圧力センサ１によって検出されるエンジン
運転状態の情報をもとに触媒中のガス流速μを算出した
が、エアフローメータを具えるエンジンにあっては、該
エアフローメータにより検出される情報をもとに、この
触媒中のガス流速μを算出することもできる。また、触
媒中のガス流速μのみならず、これに相当する量を算出
するようにしても勿論よい。Here, for the sake of convenience, the gas flow rate μ in the catalyst was calculated based on the information on the engine operating state detected by the engine speed sensor 18 and the pressure sensor 1. However, in the engine equipped with an air flow meter, Alternatively, the gas flow rate μ in the catalyst can be calculated based on the information detected by the air flow meter. Further, not only the gas flow rate μ in the catalyst but also an amount corresponding to this may be calculated.

【０２０７】センサモデル定数算出部２５”は、こうし
て触媒温度センサ時定数算出部２７を通じて算出される
触媒温度センサ１４の時定数τをもとに、触媒温度モデ
ルのモデル定数を算出する部分である。The sensor model constant calculating section 25 "is a section for calculating the model constant of the catalyst temperature model based on the time constant τ of the catalyst temperature sensor 14 thus calculated by the catalyst temperature sensor time constant calculating section 27. .

【０２０８】ここで、上記触媒温度センサ１４によって
検出される触媒温度Ｔｅｘｓに基づいて触媒温度の実際
の温度Ｔｅｘを予測するモデルのモデル定数をａ1 、ｂ
1 、ｂ2 、及びｃ1 、また制御回数を示す変数をｉとす
るとき、触媒温度センサ１４により検出される温度Ｔｅ
ｘｓについての応答遅れを表すと次式のようになる。Here, the model constants of the model for predicting the actual temperature Tex of the catalyst temperature based on the catalyst temperature Texs detected by the catalyst temperature sensor 14 are a1, b.
When 1, b2, and c1 and the variable indicating the number of times of control are i, the temperature Te detected by the catalyst temperature sensor 14
The response delay for xs is expressed by the following equation.

【０２０９】[0209]

【数５１】 [Equation 51]

【０２１０】これは、実際の触媒温度Ｔｅｘから（ｂ1
Ｚ＋ｂ2 ）／（Ｚ−ａ1 ）の一次遅れをもってセンサ温
度Ｔｅｘｓが検出されることを表すものであり、これを
図式化すると先の図１４（ａ）のようになる。そしてこ
こでも、センサ温度Ｔｅｘｓから実際の触媒温度Ｔｅｘ
を推定するものであることから、同図１４（ｂ）に示す
ような逆モデルを考える。この逆モデルは、上記（５
１）式からThis is calculated from the actual catalyst temperature Tex by (b1
This indicates that the sensor temperature Texs is detected with a first-order lag of Z + b2) / (Z-a1), which is illustrated in FIG. 14 (a). Also here, from the sensor temperature Texs to the actual catalyst temperature Tex
Is estimated, an inverse model as shown in FIG. 14 (b) is considered. This inverse model is
From formula 1)

【０２１１】[0211]

【数５２】 [Equation 52]

【０２１２】となる。よって、求める触媒温度Ｔｅｘ
は、It becomes Therefore, the desired catalyst temperature Tex
Is

【０２１３】[0213]

【数５３】 [Equation 53]

【０２１４】として得られるようになる。ただし、（ｉ
＋１）といった未来の情報は使用できないため、ここで
はこれを、It is obtained as. However, (i
Future information such as +1) cannot be used, so here

【０２１５】[0215]

【数５４】 [Equation 54]

【０２１６】として近似する。このように、上記モデル
定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 を与えれば、今回のセンサ
温度Ｔｅｘｓ（ｉ）と前回のセンサ温度Ｔｅｘｓ（ｉ−
１）、及び触媒温度予測部２１”自らによる前回の触媒
予測温度Ｔｅｘ（ｉ−１）とによって、その時点での実
際の触媒温度Ｔｅｘ（ｉ）を予測することができる。Is approximated as Thus, if the model constants a1, b1, b2, and c1 are given, the current sensor temperature Texs (i) and the previous sensor temperature Texs (i-
The actual catalyst temperature Tex (i) at that time can be predicted by 1) and the previous catalyst predicted temperature Tex (i-1) by the catalyst temperature prediction unit 21 "itself.

【０２１７】ただし、これらモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ
2 、ｃ1 は、上記触媒温度センサ１４の時定数τに依存
した未知定数である。そこで、モデル定数ａ1の算出手
法の一例を次に示す。However, these model constants a1, b1, b
2, c1 are unknown constants depending on the time constant τ of the catalyst temperature sensor 14. Therefore, an example of a method of calculating the model constant a1 will be shown below.

【０２１８】すなわちいま、センサ温度Ｔｅｘｓ（ｉ）
のサンプリング周期Ｔを与えれば、上記（５０）式に基
づき算出されるセンサ時定数τにより、That is, now, the sensor temperature Texs (i)
If the sampling period T of is given, by the sensor time constant τ calculated based on the above equation (50),

【０２１９】[0219]

【数５５】 [Equation 55]

【０２２０】として、同センサ時定数τに依存した未知
定数ａ1 がリアルタイムに算出されるようになる。ま
た、他の未知定数ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 についても同様に、
同（５０）式に基づき算出されるセンサ時定数τを用い
て、この（５５）式に準じたかたちで、リアルタイム算
出することが可能である。As a result, the unknown constant a1 depending on the sensor time constant τ is calculated in real time. Similarly, for other unknown constants b1, b2, c1
Using the sensor time constant τ calculated based on the equation (50), it is possible to perform real-time calculation in the form according to the equation (55).

【０２２１】触媒温度予測部２１”では、上記触媒温度
センサ１４を通じて検出された触媒温度Ｔｅｘｓ、及び
こうしてセンサモデル定数算出部２５”を通じて算出さ
れたモデル定数を用い、上記（５４）式に示される態様
で、実際の触媒温度を推定、予測する。The catalyst temperature predicting unit 21 "uses the catalyst temperature Texs detected by the catalyst temperature sensor 14 and the model constant thus calculated by the sensor model constant calculating unit 25", and is represented by the above equation (54). In an aspect, the actual catalyst temperature is estimated and predicted.

【０２２２】補正量算出部２２及び掛算器２３は何れ
も、先の第３の実施例の装置（第１の実施例の装置）の
ものと同じものであり、その詳細についての重複する説
明は割愛する。Both the correction amount calculation unit 22 and the multiplier 23 are the same as those of the device of the above-mentioned third embodiment (device of the first embodiment), and the overlapping description of the details thereof will be omitted. Omit.

【０２２３】図２５は、この第７の実施例の装置の制御
回路２０が触媒温度を予測する上で実際に行う処理につ
いてその処理手順を示したものであり、以下、図２５を
併せ参照して、同第７の実施例の装置全体としての動作
を更に詳述する。FIG. 25 shows the processing procedure of the processing actually performed by the control circuit 20 of the device of the seventh embodiment in predicting the catalyst temperature. Hereinafter, referring also to FIG. The operation of the entire apparatus of the seventh embodiment will be described in more detail.

【０２２４】図２５は、この第７の実施例の装置におい
て、制御回路２０が上記温度予測を行うために、例えば
１２０ｍｓ毎のタイマ割り込みにて実行する処理の処理
ルーチン（タイマ割り込みルーチン７００）を示す。FIG. 25 shows a processing routine (timer interrupt routine 700) which is executed by the timer interrupt every 120 ms in order for the control circuit 20 to predict the temperature in the device of the seventh embodiment. Show.

【０２２５】すなわち、上記のタイマ割り込みに基づい
てこのタイマ割り込みルーチン７００に入った制御回路
２０はまず、触媒温度センサ１４から出力される現在の
触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を取り込む（ステップ７１
０）。That is, the control circuit 20 that has entered the timer interrupt routine 700 based on the above timer interrupt first takes in the current catalyst temperature Texs (i) output from the catalyst temperature sensor 14 (step 71).
0).

【０２２６】次いで制御回路２０は、エンジンの現在の
運転状態を検出するために、エンジン回転数センサ１８
から出力される現在のエンジン回転数情報Ｎｅ（ｉ）、
及び圧力センサ１から出力される現在の吸気圧情報Ｐｍ
（ｉ）を取り込む（ステップ７２０）。Then, the control circuit 20 detects the current operating state of the engine by the engine speed sensor 18
Current engine speed information Ne (i) output from
And current intake pressure information Pm output from the pressure sensor 1.
(I) is taken in (step 720).

【０２２７】こうしてエンジン回転数情報Ｎｅ（ｉ）及
び吸気圧情報Ｐｍ（ｉ）を取り込んだ制御回路２０は、
これら情報をもとに、先の（５０）式にて、触媒温度セ
ンサ１４の時定数τを算出する（ステップ７３０）。こ
の触媒温度センサの時定数算出ルーチン７３０について
は、図２６にその詳細を示している。The control circuit 20 which has thus taken in the engine speed information Ne (i) and the intake pressure information Pm (i),
Based on these pieces of information, the time constant τ of the catalyst temperature sensor 14 is calculated by the above equation (50) (step 730). The details of the time constant calculation routine 730 for the catalyst temperature sensor are shown in FIG.

【０２２８】すなわち、この図２６に示される触媒温度
センサの時定数算出ルーチン７３０において、制御回路
２０はまず、先のステップ７２０を通じて取り込まれ、
前記ＲＡＭ等に一時的に記憶保持されているエンジン回
転数情報Ｎｅ（ｉ）及び吸気圧情報Ｐｍ（ｉ）を触媒温
度センサ時定数算出部２７に読み込む（ステップ７３
１）。制御回路部２０はまた、実験等を通じて予め求め
られ、これもバックアップＲＡＭやＲＯＭ等に記憶保持
されている前記センサの素子、流体の種類、及び熱伝達
率等に依存した定数Ｃ1 、Ｃ2 を同触媒温度センサ時定
数算出部２７に読み込む（ステップ７３２）。そして制
御回路は、この触媒温度センサ時定数算出部２７を通じ
て、これら読み込んだ値に対応した触媒温度センサ１４
の時定数τを先の（５０）式に基づき計算する（ステッ
プ７３３）。That is, in the time constant calculation routine 730 for the catalyst temperature sensor shown in FIG. 26, the control circuit 20 first fetches through the previous step 720,
The engine speed information Ne (i) and the intake pressure information Pm (i), which are temporarily stored and held in the RAM or the like, are read into the catalyst temperature sensor time constant calculation unit 27 (step 73).
1). The control circuit unit 20 is also obtained in advance through experiments and the like, and the constants C1 and C2 depending on the element of the sensor, the type of fluid, the heat transfer coefficient, etc., which are also stored and held in the backup RAM or ROM are used. It is read into the catalyst temperature sensor time constant calculation unit 27 (step 732). Then, the control circuit causes the catalyst temperature sensor time constant calculation unit 27 to detect the catalyst temperature sensor 14 corresponding to the read values.
The time constant τ of is calculated based on the equation (50) (step 733).

【０２２９】こうして触媒温度センサ１４の時定数τを
求めた制御回路２０は次に、この得られたセンサ時定数
τをもとに、上記モデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 を
算出する（図２５ステップ７４０）。この触媒温度予測
モデルのモデル定数算出ルーチン７４０については、図
２７にその詳細を示している。The control circuit 20 which has thus obtained the time constant τ of the catalyst temperature sensor 14 then calculates the model constants a1, b1, b2 and c1 based on the obtained sensor time constant τ (see FIG. 25 step 740). The model constant calculation routine 740 of this catalyst temperature prediction model is shown in detail in FIG.

【０２３０】すなわち、この図２７に示されるモデル定
数算出ルーチン７４０において、制御回路２０は、上記
得られたセンサ時定数τをセンサモデル定数算出部２
５”に読み込み（ステップ７４１）、予め設定されてい
る温度検出周期Ｔのもとに、例えば先の（５５）式に基
づきモデル定数ａ1を算出する（ステップ７４２）。な
おここでは、サンプリング周期Ｔを仮に１２０ｍｓに定
めている。また、この図２７の例では、モデル定数ａ1
についてのみ、センサ時定数τをもとに（５５）式の演
算を実行し、他のモデル定数ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 について
は、実験等を通じて最適値に適合した値を用いるように
している（ステップ７４３〜７４５）。勿論、これらモ
デル定数ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 についても、センサ時定数τ
をもとにリアルタイムに演算を実行してこれを求めるこ
とは可能である。That is, in the model constant calculation routine 740 shown in FIG. 27, the control circuit 20 uses the sensor time constant τ obtained above as the sensor model constant calculation unit 2
5 "(step 741), and the model constant a1 is calculated based on the equation (55), for example, based on the preset temperature detection period T (step 742). Here, the sampling period T Is temporarily set to 120 ms, and in the example of FIG.
For example, the calculation of equation (55) is executed based on the sensor time constant τ, and other model constants b1, b2, and c1 are set to values that are optimally adjusted through experiments and the like (step 743-745). Of course, for these model constants b1, b2, c1 as well, the sensor time constant τ
It is possible to calculate this in real time and obtain this.

【０２３１】こうしてモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ
1 を求めた制御回路２０は更に、同制御回路２０内の前
記ＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保存されている
とする前回の検出触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ−１）、及び前
回の予測触媒温度Ｔｅｘ（ｉ−１）とともに、これら得
られたモデル定数を用いて、その時点における実際の触
媒温度Ｔｅｘ（ｉ）を計算（推定）する（図２５ステッ
プ７５０）。この推定触媒温度Ｔｅｘ（ｉ）の計算ルー
チン７５０については、図２８にその詳細を示してい
る。Thus, the model constants a1, b1, b2, c
The control circuit 20 that has obtained 1 further determines the previous detected catalyst temperature Texs (i-1) and the previous predicted catalyst temperature Tex (i-) that are stored in the RAM or the backup RAM in the control circuit 20. Along with 1), the actual catalyst temperature Tex (i) at that time is calculated (estimated) using these obtained model constants (step 750 in FIG. 25). The details of the calculation routine 750 for the estimated catalyst temperature Tex (i) are shown in FIG.

【０２３２】すなわち、この図２８に示される推定触媒
温度Ｔｅｘ（ｉ）の計算ルーチン７５０において、制御
回路２０はまず、 （１）前記触媒温度センサ１４から出力されている現在
の触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ）を読み込む（ステップ７５
１）。 （２）ＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保存されて
いるとする前回の検出触媒温度Ｔｅｘｓ（ｉ−１）を読
み込む（ステップ７５２）。 （３）同じくＲＡＭ若しくはバックアップＲＡＭに保存
されているとする前回の予測触媒温度Ｔｅｘ（ｉ−１）
を読み込む（ステップ７５３）。 といった処理を行った後、上記ステップ７４０の処理を
通じて得られたモデル定数ａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 につ
いても同様にこれを読み込む（ステップ７５４）。そし
て制御回路２０は、前記触媒温度予測部２１”を通じ
て、これら読み込んだ値をもとに先の（５４）式の演算
を実行して、触媒のその時点での実際の温度（推定触媒
温度）Ｔｅｘ（ｉ）を算出する（ステップ７５５）。That is, in the calculation routine 750 of the estimated catalyst temperature Tex (i) shown in FIG. 28, the control circuit 20 first (1) presents the catalyst temperature Texs (i) output from the catalyst temperature sensor 14. ) Is read (step 75)
1). (2) The previously detected catalyst temperature Texs (i-1), which is stored in the RAM or the backup RAM, is read (step 752). (3) The previous predicted catalyst temperature Tex (i-1) which is also stored in the RAM or the backup RAM
Is read (step 753). After performing such processing, the model constants a1, b1, b2, c1 obtained through the processing of step 740 are similarly read (step 754). Then, the control circuit 20 executes the calculation of the equation (54) based on these read values through the catalyst temperature predicting unit 21 ″, and the actual temperature of the catalyst at that time (estimated catalyst temperature) Tex (i) is calculated (step 755).

【０２３３】こうして実際の触媒温度Ｔｅｘ（ｉ）を予
測した制御回路２０は、次に、この予測した触媒温度Ｔ
ｅｘ（ｉ）を補正量算出部２２に与え、該補正量算出部
２２を通じて前述同様の補正量（Ｆｅｘ）の計算処理を
実行する（図６参照）。The control circuit 20 that predicts the actual catalyst temperature Tex (i) in this manner then next predicts the predicted catalyst temperature Tex (i).
ex (i) is supplied to the correction amount calculation unit 22, and the same correction amount (Fex) calculation process as described above is executed through the correction amount calculation unit 22 (see FIG. 6).

【０２３４】そして、先の図７に示したメインルーチン
１０００が、この第７の実施例の装置においても同様に
実行されて、先の（１４）式に基づく基準操作量（燃料
の基準噴射量）ＴＡＵの補正が行われる。Then, the main routine 1000 shown in FIG. 7 is executed in the same manner in the device of the seventh embodiment, and the reference manipulated variable (fuel reference injection amount of fuel) based on the above equation (14). ) TAU is corrected.

【０２３５】このように、第７の実施例の装置では、触
媒温度センサ１４に対し先の（５４）式に示したような
モデル化を行い、更に（５５）式から、そのときのガス
流速に応じて同モデル化したセンサモデルのモデル定数
をリアルタイムにて演算するようにしている。このた
め、エンジンが如何なる運転状態にあったとしても、よ
り信頼性の高い情報として触媒温度を予測することがで
き、ひいては同触媒温度について、より精度の高い制御
を行うことができるようになる。As described above, in the device of the seventh embodiment, the catalyst temperature sensor 14 is modeled as shown in the equation (54), and the gas flow velocity at that time is obtained from the equation (55). According to the above, the model constants of the modeled sensor model are calculated in real time. Therefore, no matter what the operating state of the engine, the catalyst temperature can be predicted as more reliable information, and thus the catalyst temperature can be controlled with higher accuracy.

【０２３６】なお、この第７の実施例の装置では、触媒
温度をその制御対象とする場合について示したが、同第
７の実施例の装置が制御対象とする温度は、先の第５或
いは第６の実施例の装置において制御対象とした排気ガ
ス温度であってもよい。In the apparatus of the seventh embodiment, the case has been described in which the catalyst temperature is controlled, but the temperature of the apparatus of the seventh embodiment is controlled by the above-mentioned fifth or It may be the exhaust gas temperature that is the control target in the device of the sixth embodiment.

【０２３７】また、その想定する温度センサのモデル
も、（５１）式に例示したモデルに限られることなく任
意であり、他に、第１の実施例の装置にて想定した
（５）式に示されるモデルなども適宜採用することがで
きる。Further, the model of the assumed temperature sensor is not limited to the model exemplified in the equation (51), and may be any model other than the equation (5) assumed in the apparatus of the first embodiment. The model shown can also be adopted as appropriate.

【０２３８】また更には、この第７の実施例の装置と先
の第５或いは第６の実施例の装置とを組み合わせ、 ・燃料カット時には、制御対象のそのときに推定される
温度を基準にして温度センサのモデルのモデル定数を算
出し、その他のときには、検出される流体流速に基づい
て同センサモデルのモデル定数をリアルタイム算出する
装置。として、同温度制御装置を構成することもでき
る。Furthermore, the device of the seventh embodiment is combined with the device of the fifth or sixth embodiment, and at the time of fuel cut, the temperature of the controlled object estimated at that time is used as a reference. A device that calculates the model constant of the temperature sensor model and calculates the model constant of the sensor model in real time based on the detected fluid flow velocity at other times. As the above, the same temperature control device can be configured.

【０２３９】また、この第７の実施例の装置では、アク
チュエータとしての燃料噴射弁７をはじめ、補正量算出
部２２及び掛算器２３等を有する温度制御装置までを含
めて装置化する場合について例示したが、他に例えば、
同様に触媒温度を対象とするものとして、 ・上記触媒温度センサ１４、触媒温度センサ時定数算出
部２７、センサモデル定数算出部２５”、及び触媒温度
予測部２１”を具える温度予測装置。また或いは、 ・上記触媒温度センサ１４、流速検出部２８、触媒温度
センサ時定数算出部２７、センサモデル定数算出部２
５”、及び触媒温度予測部２１”を具える温度予測装
置。として装置化することも勿論可能である。Further, in the seventh embodiment, an example is shown in which not only the fuel injection valve 7 as an actuator but also the temperature control device having the correction amount calculation part 22 and the multiplier 23 are incorporated. But, for example,
Similarly, as a target for the catalyst temperature, a temperature prediction device including the catalyst temperature sensor 14, the catalyst temperature sensor time constant calculation unit 27, the sensor model constant calculation unit 25 ″, and the catalyst temperature prediction unit 21 ″. Alternatively, the catalyst temperature sensor 14, the flow velocity detector 28, the catalyst temperature sensor time constant calculator 27, the sensor model constant calculator 2
5 ", and a temperature prediction device comprising a catalyst temperature prediction unit 21". Of course, it is possible to implement it as a device.

【０２４０】もっとも、予測或いは制御の対象とする箇
所は上記触媒に限られず、また温度センサとしても上記
触媒温度センサ１４に限られることなく、例えば水温セ
ンサ、油温センサ、吸気温センサ等々、温度計測に用い
られるセンサ全てがその対象となる。However, the place to be predicted or controlled is not limited to the catalyst, and the temperature sensor is not limited to the catalyst temperature sensor 14, but may be, for example, a water temperature sensor, an oil temperature sensor, an intake air temperature sensor, or the like. All sensors used for measurement are the target.

【０２４１】しかもこれらセンサとしては、例えば熱式
エアフローメータのように、流体の流速または流量に応
じてそのセンサ出力が変動するものであってもよい。し
たがって、このような温度予測装置としては、 ・内燃機関の運転状態に応じて温度が変化する箇所を対
象として、同対象箇所の温度を検出する温度センサと、
該温度センサにより検出された温度に基づき、同温度セ
ンサ自身の応答遅れを見込んだモデルの逆モデルを用い
て、前記対象箇所の実際の温度を予測する温度予測手段
とを具えるもの。また或いは、 ・前記対象箇所の流体流速を検出する流速検出手段と、
この検出された流速に基づいて前記応答遅れを見込んだ
温度センサのモデルのモデル定数をリアルタイム算出す
る第１のセンサモデル定数算出手段とを更に具え、前記
温度予測手段は、このモデル定数算出された温度センサ
モデルの逆モデルを用いて前記対象箇所の実際の温度を
予測するもの。であればよい。Moreover, these sensors may be those whose sensor output varies depending on the flow velocity or flow rate of the fluid, such as a thermal air flow meter. Therefore, as such a temperature predicting device, a temperature sensor that detects the temperature of the target position, where the temperature changes depending on the operating state of the internal combustion engine,
A temperature predicting means for predicting an actual temperature of the target location based on a temperature detected by the temperature sensor and using an inverse model of a model in which a response delay of the temperature sensor itself is expected. Or alternatively, a flow velocity detecting means for detecting the fluid flow velocity at the target location,
It further comprises a first sensor model constant calculating means for calculating in real time a model constant of the temperature sensor model in which the response delay is expected based on the detected flow velocity, and the temperature predicting means calculates the model constant. Predicting the actual temperature of the target location using an inverse model of the temperature sensor model. If

【０２４２】特に、このようにセンサの挙動を予測して
その出力されるべき値をいわば先取りする予測装置は、
温度計測に限らず、遅れを持ったセンサ、例えば酸素濃
度センサ（Ｏ2 センサ）、空燃比センサ（Ａ／Ｆセン
サ）、リーンセンサ等々、またノイズ除去のために遅れ
が発生するセンサ、例えば吸気管圧力センサ、加速度セ
ンサ（Ｇセンサ）、燃焼圧センサ等々、にも適宜適用す
ることができる。In particular, the predicting device for predicting the behavior of the sensor in this way and prefetching the value to be output is, so to speak,
Not only the temperature measurement but also a sensor with a delay, such as an oxygen concentration sensor (O2 sensor), an air-fuel ratio sensor (A / F sensor), a lean sensor, etc., or a sensor with a delay for noise removal, such as an intake pipe. It can also be appropriately applied to a pressure sensor, an acceleration sensor (G sensor), a combustion pressure sensor, and the like.

【０２４３】また、上記各実施例の温度制御装置におい
て、その補正量算出手段は何れも、比例積分微分（ＰＩ
Ｄ）制御として、比例項、積分項、及び微分項の全ての
項についてその補正値を求め、該求めた補正値の和とし
て補正量を決定しているが、特に微分項については、必
ずしもその補正値を求め、加えずとも、実用上、十分な
精度を有する補正量を得ることはできる。In the temperature control device of each of the above-mentioned embodiments, the correction amount calculating means are all proportional-integral-derivative (PI).
D) As the control, correction values are calculated for all terms of the proportional term, the integral term, and the differential term, and the correction amount is determined as the sum of the calculated correction values. Even if the correction value is not calculated and added, it is possible to obtain the correction amount having sufficient accuracy in practical use.

【０２４４】また、補正量算出手段が上記補正量を求め
るのに、必ずしも上述した比例積分微分（ＰＩＤ）制御
を用いる必要もない。要は、前記予測された実際の触媒
温度と目標温度との差に基づいて燃料噴射弁の操作量
（燃料噴射量）ＴＡＵに対する補正量を算出し得るもの
であればよい。Further, it is not always necessary to use the proportional-integral-derivative (PID) control described above for the correction amount calculating means to obtain the correction amount. The point is that the correction amount for the operation amount (fuel injection amount) TAU of the fuel injection valve can be calculated based on the difference between the predicted actual catalyst temperature and the target temperature.

【０２４５】また、上記実施例では、触媒温度、或いは
排気温度を制御するために操作する要素として燃料噴射
量を採用し、そのアクチュエータである燃料噴射弁の操
作量を補正するようにしたが、該触媒の温度を制御する
ために操作し得る要素としては他に、 ・点火装置を通じて操作される点火時期 ・ＥＧＲ（エキゾースト・ガス・リサキュレイション・
システム）を通じて操作される排気ガス循環率 などもあり、これらの操作要素についても、触媒の温度
を制御するために操作する要素として適宜採用可能であ
る。ただし、上記実施例で採用した燃料噴射量や上記
「ＥＧＲを通じて操作される排気ガス循環率」等につい
ては、その増加率に比例して触媒温度が変化することか
ら、その操作量補正手段としても、前述した掛算器２３
を用いることができるが、上記「点火装置を通じて操作
される点火時期」の場合には、進角量の絶対値に比例し
て触媒温度が変化するようになるため、その操作量補正
手段としては、上記掛算器２３に代えて加算器が必要と
なる。もっともこの場合でも、その他の基本的な構成
は、上記実施例に示した構成と同様である。Further, in the above embodiment, the fuel injection amount is adopted as an element operated to control the catalyst temperature or the exhaust temperature, and the operation amount of the fuel injection valve which is the actuator is corrected. Other elements that can be manipulated to control the temperature of the catalyst are: ignition timing operated through an igniter, EGR (exhaust gas recirculation,
There is also an exhaust gas circulation rate operated through the system), and these operating elements can also be appropriately adopted as operating elements for controlling the temperature of the catalyst. However, regarding the fuel injection amount and the “exhaust gas circulation rate operated through EGR” adopted in the above-mentioned embodiment, the catalyst temperature changes in proportion to the increase rate thereof, and thus it can be used as an operation amount correction means. , The multiplier 23 described above
However, in the case of the "ignition timing operated through the ignition device", the catalyst temperature changes in proportion to the absolute value of the advance angle amount. , An adder is required in place of the multiplier 23. However, even in this case, the other basic configuration is the same as the configuration shown in the above embodiment.

【０２４６】また、上記の実施例では、温度制御の対象
とする箇所に温度センサを配設し、この温度センサによ
って検出される温度（Ｔｅｘｓ）に基づいて対象とする
箇所の実際の触媒温度（Ｔｅｘ）を予測するようにした
が、この発明にかかる温度予測装置及び温度制御装置に
よれば、制御の対象箇所に関連する温度情報に基づいて
その実際の温度を的確に予測することができることか
ら、要は、制御の対象箇所に関連する温度情報さえ検出
できるセンサがあれば足り、必ずしも温度制御の対象と
する箇所に直接にセンサを配設する必要はない。Further, in the above embodiment, the temperature sensor is arranged at the location of the temperature control target, and the actual catalyst temperature of the target location (Texs) is detected based on the temperature (Texs) detected by the temperature sensor. Tex) is predicted, but the temperature predicting device and the temperature control device according to the present invention can accurately predict the actual temperature based on the temperature information related to the control target location. The point is that a sensor that can detect even temperature information related to the control target location is sufficient, and it is not always necessary to directly dispose the sensor at the location subject to the temperature control.

【０２４７】また、この発明にかかる温度制御装置によ
れば、制御の対象とする温度も上記触媒温度や排気温度
には限られない。要は、エンジンの運転状態に応じて温
度が変化する箇所でさえあれば、同箇所を対象として、
この発明にかかる温度制御装置を適用することができ
る。そして、その対象とする箇所に関連する温度情報さ
え適宜の温度センサを通じて得られる環境であれば、該
得られた温度情報をもとに同箇所の実際の温度を迅速に
予測でき且つ、該予測した温度をもとに、同対象箇所に
ついての精度の高い温度制御を行うことができるように
なる。Further, according to the temperature control device of the present invention, the temperature to be controlled is not limited to the catalyst temperature or exhaust temperature. In short, if there is only a place where the temperature changes depending on the operating state of the engine, target that place,
The temperature control device according to the present invention can be applied. Then, in an environment in which even temperature information related to the target location can be obtained through an appropriate temperature sensor, the actual temperature of the same location can be quickly predicted based on the obtained temperature information, and the prediction can be performed. Based on this temperature, it becomes possible to perform highly accurate temperature control for the same target location.

【０２４８】[0248]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内燃機関の触媒や排気管等、内燃機関の運転状態に
応じて温度が変化する箇所を対象としてそれら対象箇所
の温度を目標温度に制御するに、対象箇所に配設される
温度センサ自身の応答性の如何によらずに同対象箇所の
実際の温度をいち早く捕らえることができるようにな
る。そして更には、該捕らえた温度情報のもとで、当該
対象箇所の温度を精度よくフィードバック制御すること
ができるようになる。As described above, according to the present invention, the temperature of these target portions is set as the target temperature for the portions where the temperature changes according to the operating state of the internal combustion engine, such as the catalyst and exhaust pipe of the internal combustion engine. In this way, it becomes possible to quickly catch the actual temperature of the target location regardless of the response of the temperature sensor arranged at the target location. Further, based on the captured temperature information, the temperature of the target location can be accurately feedback-controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の第
１の実施例についてその装置構成例を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration example of a first embodiment of a temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図２】同第１の実施例の装置の主に制御回路部分につ
いて、その機能、並びにそれら機能間の接続関係を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram mainly showing the functions of the control circuit portion of the device of the first embodiment and the connection relationship between the functions.

【図３】図２に示される触媒温度予測部を構成するにあ
たって用いた一次遅れの離散化された伝達関数（ディジ
タル量）を例示するブロック図である。3 is a block diagram exemplifying a discretized transfer function (digital amount) of a first-order lag used in configuring the catalyst temperature prediction unit shown in FIG.

【図４】同第１の実施例の装置の動作例として、一定の
周期で実行されるとする制御回路の処理手順を示すフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a control circuit that is executed at a constant cycle as an operation example of the apparatus of the first embodiment.

【図５】図２に示される触媒温度予測部において実行さ
れる実触媒温度予測処理の処理手順を示すフローチャー
トである。5 is a flow chart showing a processing procedure of an actual catalyst temperature prediction processing executed in a catalyst temperature prediction section shown in FIG.

【図６】図２に示される補正量算出部において実行され
る補正量の計算手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a correction amount calculation procedure executed by a correction amount calculation unit shown in FIG.

【図７】同第１の実施例の装置のメインルーチンにかか
る処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure according to a main routine of the apparatus of the first embodiment.

【図８】この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の第
２の実施例について、主にその制御回路部分の機能、並
びにそれら機能間の接続関係を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram mainly showing the functions of the control circuit part of the second embodiment of the temperature control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention and the connection relationship between these functions.

【図９】同第２の実施例の装置の動作例として、一定の
周期で実行されるとする制御回路の処理手順を示すフロ
ーチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of a control circuit that is executed at a constant cycle as an operation example of the device of the second embodiment.

【図１０】図８に示される触媒温度予測部において実行
される実触媒温度予測処理の処理手順を示すフローチャ
ートである。10 is a flow chart showing a processing procedure of an actual catalyst temperature prediction processing executed in the catalyst temperature prediction section shown in FIG.

【図１１】図８に示される補正量算出部において実行さ
れる補正量の計算手順を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a correction amount calculation procedure executed by the correction amount calculation unit shown in FIG.

【図１２】図８に示される制御対象モデル定数算出部に
おいて実行される制御対象モデル定数の修正手順を示す
フローチャートである。12 is a flowchart showing a procedure for modifying a controlled object model constant executed by a controlled object model constant calculating unit shown in FIG.

【図１３】この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の
第３の実施例について、主にその制御回路部分の機能、
並びにそれら機能間の接続関係を示すブロック図であ
る。FIG. 13 is a block diagram showing a third embodiment of the temperature control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, mainly in the function of a control circuit portion thereof
It is a block diagram showing a connection relationship between those functions.

【図１４】図１３に示される触媒温度予測部を構成する
にあたって用いた一次遅れの離散化された伝達関数（デ
ィジタル量）を例示するブロック図である。14 is a block diagram exemplifying a discretized transfer function (digital amount) of a first-order lag used in configuring the catalyst temperature prediction unit shown in FIG.

【図１５】図１３に示される触媒温度予測部において実
行される実触媒温度予測処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 15 is a flowchart showing a processing procedure of actual catalyst temperature prediction processing executed by the catalyst temperature prediction section shown in FIG.

【図１６】この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の
第４の実施例について、主にその制御回路部分の機能、
並びにそれら機能間の接続関係を示すブロック図であ
る。FIG. 16 is a block diagram showing a control circuit portion of a fourth embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention;
It is a block diagram showing a connection relationship between those functions.

【図１７】この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の
第５の実施例について、主にその制御回路部分の機能、
並びにそれら機能間の接続関係を示すブロック図であ
る。FIG. 17 mainly relates to the function of the control circuit portion of the fifth embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention;
It is a block diagram showing a connection relationship between those functions.

【図１８】同第５の実施例の装置の動作例として、一定
の周期で実行されるとする制御回路の処理手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of a control circuit that is executed at a constant cycle as an operation example of the device of the fifth embodiment.

【図１９】図１７に示されるセンサモデル定数算出部の
燃料カット時における挙動、並びに同図１７に示される
排気温度予測部において実行される実排気温度予測処理
の処理手順を示すフローチャートである。19 is a flowchart showing the behavior of the sensor model constant calculation unit shown in FIG. 17 during fuel cut, and the processing procedure of the actual exhaust temperature prediction processing executed in the exhaust temperature prediction unit shown in FIG.

【図２０】図１７に示されるセンサモデル定数算出部に
おいて実行されるセンサモデル定数の修正手順を示すフ
ローチャートである。20 is a flowchart showing a procedure for correcting a sensor model constant executed by the sensor model constant calculating unit shown in FIG.

【図２１】この発明にかかる内燃機関の温度制御装置の
第６の実施例について、主にその制御回路部分の機能、
並びにそれら機能間の接続関係を示すブロック図であ
る。FIG. 21 is a diagram showing a sixth embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention, mainly in the function of a control circuit portion thereof;
It is a block diagram showing a connection relationship between those functions.

【図２２】図２１に示されるセンサモデル定数算出部の
燃料カット時における挙動、並びに同図２１に示される
排気温度予測部において実行される実排気温度予測処理
の処理手順を示すフローチャートである。22 is a flowchart showing the behavior of the sensor model constant calculation unit shown in FIG. 21 during fuel cut, and the processing procedure of the actual exhaust temperature prediction processing executed by the exhaust temperature prediction unit shown in FIG. 21.

【図２３】図２１に示されるセンサモデル定数算出部に
おいて実行されるセンサモデル定数の修正手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 23 is a flowchart showing a procedure for correcting a sensor model constant executed by the sensor model constant calculating section shown in FIG. 21.

【図２４】第７の実施例として、この発明にかかる内燃
機関の温度制御装置及び該温度制御装置に用いる温度予
測装置について、主にその制御回路部分の機能、並びに
それら機能間の接続関係を示すブロック図である。FIG. 24 is a seventh embodiment of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present invention and the temperature predicting device used in the temperature control device, mainly showing the functions of the control circuit part and the connection relationship between the functions. It is a block diagram shown.

【図２５】同第７の実施例の装置の動作例として、一定
の周期で実行されるとする制御回路の処理手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 25 is a flowchart showing a processing procedure of a control circuit that is executed at a constant cycle as an operation example of the apparatus of the seventh embodiment.

【図２６】図２４に示される触媒温度センサ時定数算出
部にて実行される処理の処理手順を示すフローチャート
である。FIG. 26 is a flowchart showing a processing procedure of processing executed by a catalyst temperature sensor time constant calculation unit shown in FIG. 24.

【図２７】図２４に示されるセンサモデル定数算出部に
て実行される処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 27 is a flowchart showing a processing procedure of processing executed by the sensor model constant calculation unit shown in FIG. 24.

【図２８】図２４に示される触媒温度予測部にて実行さ
れる処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 28 is a flowchart showing a processing procedure of processing executed by the catalyst temperature prediction section shown in FIG. 24.

【図２９】クレーム対応図である。FIG. 29 is a diagram corresponding to a complaint.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…圧力センサ、２…吸気温センサ、３…スロットル
弁、４…スロットルセンサ、５…サージタンク、６…イ
ンテークマニホールド、７…燃料噴射弁、８…エンジン
本体、９…点火プラグ、１０…冷却水温センサ、１１…
エキゾーストマニホールド、１２…触媒（触媒コンバー
タ）、１３…排気温度センサ、１４…触媒温度センサ、
１５…ディストリビュータ、１６…イグナイタ、１７…
気筒判別センサ、１８…エンジン回転数センサ、２０…
制御回路、２１、２１’、２１”…触媒温度予測部、２
２、２２’…補正量算出部、２３…掛算器、２４…制御
対象モデル定数算出部、２５、２５’、２５”…センサ
モデル定数算出部、２６、２６’…排気温度予測部、２
７…触媒温度センサ時定数算出部、２８…流速検出部。1 ... Pressure sensor, 2 ... Intake temperature sensor, 3 ... Throttle valve, 4 ... Throttle sensor, 5 ... Surge tank, 6 ... Intake manifold, 7 ... Fuel injection valve, 8 ... Engine body, 9 ... Spark plug, 10 ... Cooling Water temperature sensor, 11 ...
Exhaust manifold, 12 ... Catalyst (catalyst converter), 13 ... Exhaust temperature sensor, 14 ... Catalyst temperature sensor,
15 ... Distributor, 16 ... Igniter, 17 ...
Cylinder discrimination sensor, 18 ... Engine speed sensor, 20 ...
Control circuit, 21, 21 ', 21 "... Catalyst temperature predicting unit, 2
2, 22 '... Correction amount calculation unit, 23 ... Multiplier, 24 ... Control target model constant calculation unit, 25, 25', 25 "... Sensor model constant calculation unit, 26, 26 '... Exhaust temperature prediction unit, 2
7 ... Catalyst temperature sensor time constant calculation unit, 28 ... Flow velocity detection unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 利雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 原口 寛 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshio Kondo 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Haraguchi 1-1-1-1 Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture Within the corporation

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】内燃機関の運転状態を制御するアクチュエ
ータと、 同内燃機関の運転状態に応じて温度が変化する箇所を対
象として、同対象箇所の温度を検出する温度センサと、 該温度センサにより検出された温度に基づき、同温度セ
ンサ自身の応答遅れを見込んだモデルの逆モデルを用い
て、前記対象箇所の実際の温度を予測する温度予測手段
と、 この予測された実際の温度と目標温度との差に基づいて
前記アクチュエータの操作量に対する補正量を算出する
補正量算出手段と、 該算出された補正量に基づいて前記アクチュエータの操
作量について予め求められた量を補正する操作量補正手
段と、 を具えることを特徴とする内燃機関の温度制御装置。Claim: What is claimed is: 1. An actuator for controlling the operating state of an internal combustion engine, a temperature sensor for detecting a temperature of a portion where the temperature changes according to the operating state of the internal combustion engine, and the temperature sensor. Based on the detected temperature, a temperature predicting means for predicting the actual temperature of the target location by using an inverse model of a model in which the response delay of the temperature sensor itself is used, and the predicted actual temperature and target temperature Correction amount calculation means for calculating a correction amount for the operation amount of the actuator based on the difference between the operation amount and the operation amount correction means for correcting a predetermined amount for the operation amount of the actuator based on the calculated correction amount. A temperature control device for an internal combustion engine, comprising: 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の温度制御装置
において、 前記温度センサにより検出された温度、及び前記補正量
算出手段によって算出された補正量をもとに制御対象モ
デルのモデル定数をリアルタイムにて算出する制御対象
モデル定数算出手段を更に具え、 前記補正量算出手段は、このリアルタイムにて算出され
るモデル定数を用いて前記アクチュエータの操作量に対
する補正量を算出する手段を含むことを特徴とする内燃
機関の温度制御装置。2. The temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the model constant of the controlled object model is based on the temperature detected by the temperature sensor and the correction amount calculated by the correction amount calculation means. Further comprises a controlled object model constant calculating means for calculating in real time, and the correction amount calculating means includes means for calculating a correction amount for the operation amount of the actuator using the model constant calculated in real time. And a temperature control device for an internal combustion engine. 【請求項３】前記補正量算出手段は、前記予測された実
際の温度と前記目標温度との差を比例積分処理して前記
補正量を算出するものであり、該比例積分処理に際し、
その比例項の定数として前記リアルタイムにて算出され
るモデル定数を用いる手段を含むことを特徴とする請求
項２に記載の内燃機関の温度制御装置。3. The correction amount calculating means calculates the correction amount by performing a proportional integration process on a difference between the predicted actual temperature and the target temperature, and in the proportional integration process,
The temperature control device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising means for using a model constant calculated in real time as a constant of the proportional term. 【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載の内燃機関
の温度制御装置において、 前記対象箇所の流体流速を検出する流速検出手段と、 この検出された流速に基づいて前記応答遅れを見込んだ
温度センサのモデルのモデル定数をリアルタイム算出す
る第１のセンサモデル定数算出手段と、 を更に具え、前記温度予測手段は、このモデル定数算出
された温度センサモデルの逆モデルを用いて前記対象箇
所の実際の温度を予測することを特徴とする内燃機関の
温度制御装置。4. The temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein flow velocity detection means for detecting a fluid flow velocity at the target location, and the response delay based on the detected flow velocity. A first sensor model constant calculating means for calculating a model constant of a model of the expected temperature sensor in real time, and the temperature predicting means uses the inverse model of the temperature sensor model for which the model constant has been calculated. A temperature control device for an internal combustion engine, characterized by predicting an actual temperature at a location. 【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載の内燃機関
の温度制御装置において、 燃料カットが行われているか否かを検出する燃料カット
検出手段と、 該検出手段により燃料カットが行われている旨検出され
たとき、前記対象箇所のそのときに推定される温度を基
準にして前記応答遅れを見込んだ温度センサのモデルの
モデル定数を算出する第２のセンサモデル定数算出手段
と、 を更に具え、前記温度予測手段は、このモデル定数算出
された温度センサモデルの逆モデルを用いて前記対象箇
所の実際の温度を予測することを特徴とする内燃機関の
温度制御装置。5. The temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a fuel cut detecting means for detecting whether or not fuel cut is performed, and the fuel cut is performed by the detecting means. Second sensor model constant calculating means for calculating a model constant of the temperature sensor model in which the response delay is expected, based on the temperature estimated at that time of the target portion, The temperature control apparatus for an internal combustion engine, further comprising: a temperature predicting unit that predicts an actual temperature of the target location using an inverse model of the temperature sensor model for which the model constant is calculated. 【請求項６】前記温度予測手段は、前記温度センサによ
る今回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ）、同温度センサによ
る前回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ−１）、そして同温度
センサのモデル定数をａとするとき、今回予測する前記
対象箇所の実際の温度Ｔｅｘ（ｉ）を 【数１】 として予測する手段を含むことを特徴とする請求項１乃
至５の何れかに記載の内燃機関の温度制御装置。6. The temperature predicting means sets the current temperature detected by the temperature sensor to Texs (i), the previous temperature detected by the temperature sensor to Texs (i-1), and the model constant of the temperature sensor to a. Then, the actual temperature Tex (i) of the target location predicted this time is expressed by 6. The temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising means for predicting. 【請求項７】前記温度予測手段は、前記温度センサによ
る今回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ）、同温度センサによ
る前回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ−１）、温度予測手段
自らの前回の予測温度をＴｅｘ（ｉ−１）、そして前記
温度センサのモデル定数をａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 とす
るとき、今回予測する前記対象箇所の実際の温度Ｔｅｘ
（ｉ）を 【数２】 として予測する手段を含むことを特徴とする請求項１乃
至５の何れかに記載の内燃機関の温度制御装置。7. The temperature predicting means sets the current temperature detected by the temperature sensor to Texs (i), the previous temperature detected by the temperature sensor to Texs (i-1), and the temperature predicting means itself predicts the previous temperature. Is Tex (i-1) and the model constants of the temperature sensor are a1, b1, b2, and c1, the actual temperature Tex of the target location predicted this time is
(I) is given by 6. The temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising means for predicting. 【請求項８】内燃機関の運転状態に応じて温度が変化す
る箇所を対象として、同対象箇所の温度を検出する温度
センサと、 該温度センサにより検出された温度に基づき、同温度セ
ンサ自身の応答遅れを見込んだモデルの逆モデルを用い
て、前記対象箇所の実際の温度を予測する温度予測手段
と、 を具えることを特徴とする内燃機関の温度予測装置。8. A temperature sensor that detects the temperature of a target location where the temperature changes according to the operating state of the internal combustion engine, and the temperature sensor itself detects the temperature based on the temperature detected by the temperature sensor. A temperature predicting device for an internal combustion engine, comprising: a temperature predicting means for predicting an actual temperature of the target portion by using an inverse model of a model in which a response delay is expected. 【請求項９】請求項８に記載の内燃機関の温度予測装置
において、 前記対象箇所の流体流速を検出する流速検出手段と、 この検出された流速に基づいて前記応答遅れを見込んだ
温度センサのモデルのモデル定数をリアルタイム算出す
る第１のセンサモデル定数算出手段と、 を更に具え、前記温度予測手段は、このモデル定数算出
された温度センサモデルの逆モデルを用いて前記対象箇
所の実際の温度を予測することを特徴とする内燃機関の
温度予測装置。9. The temperature predicting apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, further comprising: a flow velocity detecting means for detecting a fluid flow velocity at the target portion; and a temperature sensor for which the response delay is expected based on the detected flow velocity. A first sensor model constant calculating means for calculating a model constant of the model in real time, and the temperature predicting means uses the inverse model of the temperature sensor model for which the model constant has been calculated, and the actual temperature of the target location. For predicting a temperature of an internal combustion engine. 【請求項１０】請求項８または９に記載の内燃機関の温
度予測装置において、 燃料カットが行われているか否かを検出する燃料カット
検出手段と、 該検出手段により燃料カットが行われている旨検出され
たとき、前記対象箇所のそのときに推定される温度を基
準にして前記応答遅れを見込んだ温度センサのモデルの
モデル定数を算出する第２のセンサモデル定数算出手段
と、 を更に具え、前記温度予測手段は、このモデル定数算出
された温度センサモデルの逆モデルを用いて前記対象箇
所の実際の温度を予測することを特徴とする内燃機関の
温度予測装置。10. A temperature predicting apparatus for an internal combustion engine according to claim 8 or 9, wherein fuel cut detection means for detecting whether or not fuel cut is performed, and fuel cut is performed by the detection means. A second sensor model constant calculating means for calculating a model constant of the temperature sensor model in consideration of the response delay based on the temperature estimated at that time of the target portion when the effect is detected. The temperature predicting device for an internal combustion engine, wherein the temperature predicting means predicts an actual temperature of the target location using an inverse model of the temperature sensor model for which the model constant is calculated. 【請求項１１】前記温度予測手段は、前記温度センサに
よる今回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ）、同温度センサに
よる前回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ−１）、そして同温
度センサのモデル定数をａとするとき、今回予測する前
記対象箇所の実際の温度Ｔｅｘ（ｉ）を 【数３】 として予測する手段を含むことを特徴とする請求項９ま
たは１０に記載の内燃機関の温度予測装置。11. The temperature predicting means sets the current temperature detected by the temperature sensor to Texs (i), the previous temperature detected by the temperature sensor to Texs (i-1), and the model constant of the temperature sensor to a. Then, the actual temperature Tex (i) of the target portion predicted this time is expressed by The temperature predicting apparatus for an internal combustion engine according to claim 9 or 10, further comprising means for predicting. 【請求項１２】前記温度予測手段は、前記温度センサに
よる今回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ）、同温度センサに
よる前回の検出温度をＴｅｘｓ（ｉ−１）、温度予測手
段自らの前回の予測温度をＴｅｘ（ｉ−１）、そして前
記温度センサのモデル定数をａ1 、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 と
するとき、今回予測する前記対象箇所の実際の温度Ｔｅ
ｘ（ｉ）を 【数４】 として予測する手段を含むことを特徴とする請求項９ま
たは１０に記載の内燃機関の温度予測装置。12. The temperature predicting means sets the current temperature detected by the temperature sensor to Texs (i), the previous temperature detected by the temperature sensor to Texs (i-1), and the temperature predicting means itself predicts the previous temperature. Is Tex (i-1) and the model constants of the temperature sensor are a1, b1, b2, and c1, the actual temperature Te of the target location predicted this time is Te.
x (i) is given by The temperature predicting apparatus for an internal combustion engine according to claim 9 or 10, further comprising means for predicting.