(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に吸入される吸入空気量計測手段と、該吸入空気量計測手段の出力から排気系圧力を予測する排気系圧力予測手段と、該排気系圧力予測手段の演算に用いる排気温度を燃料噴射量及び吸気温度から予測する排気温度予測手段を有する内燃機関の制御方法において、
前記排気温度予測手段における演算を、クランク角度に対応した燃料噴射期間に相当する値に基づいて補正を行なうことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項２】
燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁に装着され、該燃料噴射弁の針弁リフトを検出する針弁リフトセンサ出力により、クランク角度に対応した燃料噴射期間を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項３】
噴射期間に相当する値として、燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定するコントロールスリーブ位置相当値を用いることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項４】
噴射期間に相当する値として、燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定する電磁スピル弁閉弁期間を用いることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項５】
内燃機関に吸入される吸入空気量計測手段と、該吸入空気量計測手段の出力から排気系圧力を予測する排気系圧力予測手段と、該排気系圧力予測手段の演算に用いる排気温度を燃料噴射量及び吸気温度から予測する排気温度予測手段を有する内燃機関の制御方法において、
前記排気温度予測手段における演算を、エンジン回転数に関連した値に基づいて補正を行なうことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御方法に関し、更に詳しくは、内燃機関に吸入される吸入空気量計測手段と、この吸入空気量計測手段の出力から排気系圧力を予測する排気系圧力予測手段と、この排気系圧力予測演算に用いる排気温度を燃料噴射量と吸気温度から予測する排気温度予測手段を有する内燃機関の制御方法を適用するディーゼル機関における排気温度予測演算の予測精度を向上させることを目的とした予測法改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関における排気系圧力検知方法としては、圧力を直接計測することによって行っていた。
【０００３】
ところで、このような圧力検知方法にあっては、計測手段の設定によるコストの増加や、圧力検出手段に至る通路が排気中の水分によって閉塞されることによる圧力測定が困難になる等の問題があった。このため、先に特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）に下記式（１）による排気系圧力予測式を提案している。
Ｐｅｘｈ＝（Ｑｅｘｈ−Ｑｅ）×Ｔｅｘｈ×Ｎｅ×Ｋｐｅｘｈ＋Ｏｐｅｘｈ ・・・（１）
Ｐｅｘｈ ：排気系圧力
Ｑｅｘｈ ：シリンダから排出される空気量
Ｑｅ ：ＥＧＲ量
Ｔｅｘｈ ：排気温度
Ｎｅ ：エンジン回転数
Ｋｐｅｘｈ，Ｏｐｅｘｈ：定数
上記式（１）において、排気温度Ｔｅｘｈは、図８に示すフローに沿って求めていた（図８の各ラベルの意味に関しては、特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）参照）。
【０００４】
なお、図９は、燃料噴射量のサイクル処理値Ｑｆｏに対して、割り付けられた基本排気温度に相当する排気温度ベースデータＴｅｘｈｂである。ここで、Ｑｆｏは、コントロールユニット内で演算され、実際に燃焼室内に噴射される燃料噴射量に対して、爆発→排気に至るサイクル分遅らせた値（ＴｅｘｈｂのＴａｂｌｅ  Ｌｏｏｋｕｐには、Ｒｅｆ  ＪＯＢで２サイクル前の噴射量を用いる）。又、発生量、燃焼期間（クランク角）が同一であれば、排気温度は噴射量のみの関数として扱える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の排気温度予測方式では、エンジン回転数変化に対する噴射期間（クランク角度）変化が考慮されていなかった為、例えばエンジン回転数が高速側になった場合、噴射期間（時間）が仮に同一であっても、クランク角度で見た噴射期間が長期化するため、燃焼期間が長期化することに起因する排気温度上昇が考慮されていなかったため、排気温度の予測精度が悪化するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、排気温度予測演算に、クランク角度に対応した噴射期間に相当する値に基づく、又はエンジン回転数に基づく補正を行なうことによって排気温度予測精度の向上を図ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、内燃機関に吸入される吸入空気量計測手段と、吸入空気量計測手段の出力から排気系圧力を予測する排気系圧力予測手段と、排気系圧力予測手段の演算に用いる排気温度を燃料噴射量及び吸気温度から予測する排気温度予測手段を有する内燃機関の制御方法において、排気温度予測手段における演算を、クランク角度に対応した燃料噴射期間に相当する値に基づいて補正を行なうことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁に装着され、燃料噴射弁の針弁リフトを検出する針弁リフトセンサ出力により、クランク角度に対応した燃料噴射期間を検出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、噴射期間に相当する値として、燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定するコントロールスリーブ位置相当値を用いることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、噴射期間に相当する値として、燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定する電磁スピル弁閉弁期間を用いることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、内燃機関に吸入される吸入空気量計測手段と、吸入空気量計測手段の出力から排気系圧力を予測する排気系圧力予測手段と、排気系圧力予測手段の演算に用いる排気温度を燃料噴射量及び吸気温度から予測する排気温度予測手段を有する内燃機関の制御方法において、排気系圧力予測手段の演算に、エンジン回転数に基づいた補正を行なうことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態における排気系圧力演算の構成をブロック図で示した図である。
排気系圧力演算の構成は、シリンダから排出される排気量計測手段１と、ＥＧＲ量を演算する手段２と、排気温度を演算する手段３と、エンジン回転数を計測する手段４と、これらの手段１〜４から圧力を演算する手段５から構成されている。
【００１４】
なお、上記した排気温度演算手段３は、図２に示すように、燃料噴射量演算手段３ａと、吸気温度演算手段３ｂと、排気系圧力演算手段３ｃと、燃料噴射期間相当値計測手段３ｄから排気温度を演算する。
【００１５】
また、排気温度演算手段３は、図３に示すように、前記燃料噴射期間相当値計測手段３ｄに代えてエンジン回転数計測手段３ｅを用いるものである。
【００１６】
上記第１の実施の形態の作用を図４に示すフローチャートに沿って説明する。但し、本発明の排気温度予測演算以外は、特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）記載の内容と同一の為、ここでの説明は省略する。
【００１７】
まず、燃料噴射量のサイクル処理値Ｑｆｏ（特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）参照）、吸気温度サイクル処理値Ｔｎｏ（特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）参照）、排気系圧力Ｐｅｘｈn-1 を読み込む。Ｓ４でＱｆｏより排気温度ベーステーブルからＴｅｘｈｂを演算する（特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）参照）。Ｓ５でＴｎｏから図示するような式で吸気温度補正係数Ｋｔｅｘｈ１（特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）参照）を演算する。Ｓ６でＰｅｘｈn-1 より図示するような式で排気系圧力上昇による温度上昇補正係数Ｋｔｅｘｈ２（特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）参照）を演算する。Ｓ７で燃料噴射期間補正係数Ｋｔｅｘｈ３を求め、Ｓ８でＴｅｘｈｂ，Ｋｔｅｘｈ１，Ｋｔｅｘｈ２，Ｋｔｅｘｈ３より排気温度Ｔｅｘｈを演算して処理を終了する。
【００１８】
上記、Ｋｔｅｘｈ３は、燃料噴射期間相当値に対して予め割り付けられた値であり、図５に示すような特性となっている。
【００１９】
ここで、燃料噴射期間相当値としては、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁に装着され、この燃料噴射弁の針弁リフトを検出する針弁リフトセンサ出力、燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定するコントロールスリーブ位置検出値による燃料圧送期間のクランク角度換算値、又は燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定する電磁スピル弁閉弁期間のクランク角度換算値を用いることができる。
【００２０】
針弁リフトセンサによる噴射期間の検出は、特開平８−２４６９３７号公報（特願平７−４８１８５号）記載の方式によって針弁のリフトを検出するものであり、針弁が開いている期間（リフトしている期間）を検出することが可能となる（詳細は特開平８−２４６９３７号公報（特願平７−４８１８５号）参照）。従って、針弁リフトセンサ信号による開弁期間をコントロールユニットで読み込むことによって燃料噴射期間を知ることができる。
【００２１】
又、燃料噴射ポンプでの燃料圧送期間を決定するコントロールスリーブ位置検出値に関しては、コントロールスリーブ位置によって燃料噴射量を制御するポンプを適用する場合に可能となるものであり、電子ガバナによってコントロールスリーブ位置を制御した時の、コントロールスリーブ位置相当検出値（コントロールスリーブ位置センサ出力）の値によって検出可能である。このコントロールスリーブによる燃料制御、及びセンサに関しては特開平８−１７７５９６号公報（特願平６−３２８４６０号）に詳しい為、ここでの説明は省略する。
【００２２】
更に、電磁弁スピル方式においては、スピル弁閉弁期間によって噴射期間が検出可能である。この方式に関しては、ＳＡＥ９３０３２７（Ｂｏｓｃｈ）に詳しく解説されている為、ここでの説明は省略する。
【００２３】
このように、本発明の第１の実施の形態は、従来の予測式に対して、燃焼期間と相関の高い燃料噴射期間によって排気温度予測値を補正するようにしたため、予測精度は大幅に向上する。
【００２４】
図６には、第２の実施の形態のフローチャートを示す。
図４に示すフローチャートに対して、Ｓ７での演算が、エンジン回転数に対する補正値Ｋｔｅｘｈ４となり、Ｓ８でＴｅｘｈｂ，Ｋｔｅｘｈ１，Ｋｔｅｘｈ２，Ｋｔｅｘｈ４より排気温度Ｔｅｘｈを演算して処理を終了する以外は同一である。
又、上記、Ｋｔｅｘｈ４は、エンジン回転数に対して予め割り付けられた値であり、図７に示すような特性となっている。
この結果、エンジン回転数によって変化する噴射期間（クランク角）によって、燃焼期間が変化することに対応した補正項を持たせた為、従来の予測式より、予測精度は大幅に向上する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特開平８−２８４７３５号公報（特願平７−９２６３１号）に示した排気温度予測式に対して、排気温度との相関が高い燃料噴射期間、或は、エンジン回転数に基づく補正を行なったので、排気温度予測精度、及びこれに影響される排気系圧力予測値の精度が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における排気温度演算手段の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における排気温度演算手段の他の例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の作用を示すフローチャートである。
【図５】Ｋｔｅｘｈ３特性を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態のフローチャートである。
【図７】Ｋｔｅｘｈ４特性を示すグラフである。
【図８】従来の排気温度演算のフローチャートである。
【図９】燃料噴射量のサイクル処理値Ｑｆｏに対して、割り付けられた基本排気温度に相当する排気温度ベースデータＴｅｘｈｂである。
【符号の説明】
１    排気量計測又は演算手段
２    ＥＧＲ量演算手段
３    排気温度演算手段
３ａ    燃料噴射量演算手段
３ｂ    吸気温度演算手段
３ｃ    排気系圧力演算手段
３ｄ    燃料噴射期間相当値計測手段
３ｅ    エンジン回転数計測手段
４    エンジン回転数計測手段
５    排気系圧力演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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