傳感器輸出值推斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳感器輸出值推斷裝置，特別涉及反映了傳感器的響應(yīng)延遲的傳 感器輸出值的推斷。
【背景技術(shù)】
[0002] 溫度傳感器例如被用于對發(fā)動機的排氣進(jìn)行凈化的后處理裝置、使排氣的一部分 向吸氣系統(tǒng)回流的排氣回流裝置(Exhaust Gas Recirculation:以下，稱為EGR裝置)等的 各種控制。當(dāng)溫度傳感器產(chǎn)生由故障等引起的異常時，有可能不能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行這些各種 控制。
[0003] 著眼于這樣的課題，已知有如下技術(shù):將基于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而推斷的推斷氣 體溫度、與溫度傳感器的傳感器值進(jìn)行比較，而對溫度傳感器的異常進(jìn)行檢測（例如，參照 專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-76311號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 然而，溫度傳感器的輸出相對于實際的溫度變化產(chǎn)生響應(yīng)延遲。因此，在將作為實 際的發(fā)動機內(nèi)氣體溫度而推斷的推斷溫度、與由溫度傳感器檢測的傳感器輸出值簡單地進(jìn) 行比較的合理性診斷中，由于響應(yīng)延遲的影響而傳感器值與推斷值產(chǎn)生差異，因此有可能 不能夠進(jìn)行正確的診斷。即，為了實現(xiàn)診斷精度的提高，反映了響應(yīng)延遲的影響的傳感器輸 出值的推斷變得較重要。
[0009] 本發(fā)明的目的在于，有效地推斷反映了溫度傳感器的響應(yīng)延遲的傳感器輸出值。 [0010]用于解決課題的手段
[0011] 本發(fā)明的傳感器輸出值推斷裝置具備:推斷氣體溫度計算單元，至少基于發(fā)動機 的運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及發(fā)動機內(nèi)氣體的狀態(tài)量，來計算上述發(fā)動機的推斷氣體溫度；以及推斷傳 感器輸出值計算單元，基于所計算出的上述推斷氣體溫度、以及預(yù)先存儲的對溫度傳感器 的溫度變化時間常數(shù)、氣體流量以及氣體溫度的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定的第一模型式，對反映了上 述溫度傳感器的響應(yīng)延遲的推斷傳感器輸出值進(jìn)行計算。
[0012] 發(fā)明的效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的傳感器輸出值推斷裝置，能夠有效地推斷反映了溫度傳感器的響應(yīng) 延遲的傳感器輸出值。
【附圖說明】
[0014] 圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的傳感器輸出值推斷裝置的示意性整體構(gòu)成 圖。
[0015] 圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的傳感器輸出值推斷裝置的控制內(nèi)容的流程 圖。
[0016] 圖3是對由本發(fā)明的一個實施方式的傳感器輸出值推斷裝置計算出的發(fā)動機出口 推斷排氣溫度、推斷傳感器輸出值、以及由排氣溫度傳感器檢測的實際傳感器輸入值進(jìn)行 比較的圖表。
【具體實施方式】
[0017] 以下，基于圖1~3對本發(fā)明的一個實施方式的傳感器輸出值推斷裝置進(jìn)行說明。 對于相同的部件賦予相同的符號，這些部件的名稱以及功能也相同。由此，不重復(fù)進(jìn)行這些 部分的詳細(xì)說明。
[0018] 如圖1所示那樣，在柴油發(fā)動機（以下，簡稱為發(fā)動機）10上設(shè)置有吸氣歧管IOA以 及排氣歧管10B。在吸氣歧管IOA上連接有導(dǎo)入新氣的吸氣通路(吸氣管）11，在排氣歧管IOB 上連接有將排氣向大氣排放的排氣通路(排氣管）12。
[0019] 在排氣通路12上，從排氣上游側(cè)起依次設(shè)置有排氣溫度傳感器31、增壓器14的渦 輪14B、以及未圖示的排氣后處理裝置。在吸氣通路11上，從吸氣上游側(cè)起依次設(shè)置有MAF傳 感器32、增壓器14的壓縮機14A、中間冷卻器15、吸氣溫度傳感器33、吸氣氧濃度傳感器34、 以及增壓壓力傳感器35。由這些各種傳感器31~35檢測的傳感器值向電連接的電子控制單 元(以下，稱為E⑶)40輸出。
[0020] EGR裝置20具備:EGR通路21，使排氣的一部分向吸氣系統(tǒng)回流;EGR冷卻器22,對 EGR氣體進(jìn)行冷卻；以及EGR閥23，對EGR氣體流量進(jìn)行調(diào)整。此外，在比EGR冷卻器22靠上游 偵叭入口）的EGR通路21上，設(shè)置有對從排氣通路12獲取的排氣的溫度進(jìn)行檢測的冷卻器入 口溫度傳感器37。并且，在比EGR冷卻器22靠下游側(cè)（出口）的EGR通路21上，設(shè)置有對由EGR 冷卻器22冷卻的EGR氣體的溫度進(jìn)行檢測的冷卻器出口溫度傳感器36。由這些傳感器36、37 檢測的傳感器值向電連接的ECU40輸出。
[0021 ]發(fā)動機旋轉(zhuǎn)傳感器29對未圖不的曲軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測。油門開度傳感器30對與未 圖示的油門踏板的踏入量相對應(yīng)的油門開度進(jìn)行檢測。由這些傳感器29、30檢測的傳感器 值向電連接的E⑶40輸出。
[0022] E⑶40進(jìn)行發(fā)動機10的燃料噴射等各種控制，具備公知的0?1]、1?01、1^1、輸入接口、 輸出接口等而構(gòu)成。此外，ECU40具有燃料噴射控制部41、指示熱效率計算部42、推斷排氣溫 度計算部43、推斷傳感器輸出值計算部44以及排氣溫度傳感器診斷部45作為一部分的功能 要素。這些各功能要素作為包含于一體的硬件即ECU40的要素來進(jìn)行說明，但也能夠?qū)⑦@些 要素的某一部分設(shè)置為獨立的硬件。
[0023]燃料噴射控制部41基于從發(fā)動機旋轉(zhuǎn)傳感器29輸入的轉(zhuǎn)速N以及從油門開度傳感 器30輸入的油門開度Q，對發(fā)動機10的未圖示的燃料噴射裝置的燃料噴射定時、燃料噴射量 進(jìn)行控制。
[0024]指示熱效率計算部42構(gòu)成本發(fā)明的推斷氣體溫度計算單元的一部分，基于由各種 傳感器29~37檢測的傳感器值以及后述的模型式等，對發(fā)動機10的指示熱效率變化量Aqi 進(jìn)行計算。以下，對其計算順序進(jìn)行詳述。
[0025] 發(fā)動機10的缸內(nèi)的能量守恒由以下的數(shù)式（I)表示，該數(shù)式（I)表示排氣能量He3x、 吸氣能量H in、燃料的燃燒能量QfU(3i、冷卻損失能量Uhiciss以及發(fā)動機10的指示功率W id的關(guān) 系。
[0026] [數(shù)1]
[0027] Hex = Hin+Qf Uel-Uhloss-Wid
[0028] 此外，發(fā)動機10的指示熱效率ru由對指示功率Wid與燃燒能量QfueI之比的以下的數(shù) 式(2)來表示。
[0029] [數(shù) 2]
[0030] rusffid/Qfuei
[0031 ]當(dāng)向數(shù)式⑴代入數(shù)式⑵的指示功率Wid時，排氣能量He3x由以下的數(shù)式(3)表示。
[0032] [數(shù)3]
[0033] Hex = ( l_ni)Qfuel_Uhloss+Hin
[0034] 并且，當(dāng)基于數(shù)式(3)對從基準(zhǔn)排氣能量Hex,ref的變化量Δ Hex進(jìn)行計算時，由以下 的數(shù)式(4)表示。
[0035] [數(shù)4]
[0036] AHex = Hex-Hex, ref
[0037] - [(1-rj.i)Qfuel-Uhloss-I-Hin] - [ ( I-Hi,ref )Qfuel,ref-Uhloss,ref^Hin,ref ]
[0038] 在數(shù)式(4)中，當(dāng)假設(shè)燃料噴射量恒定、冷卻損失能量Uhiciss的變化較微小時，排氣 能量的變化量△ He3x通過以下的數(shù)式(5)來近似。
[0039] [數(shù) 5]
[0040] Δ Hex * Hin-Hin ,ref-· Qfuel
[0041] 并且，從發(fā)動機10排出的推斷排氣溫度（以下，稱為發(fā)動機出口推斷排氣溫度)Τ3， 根據(jù)數(shù)式(4 )的Δ Hex = Hex - Hex, ref而由以下的數(shù)式(6 )表示。
[0044] 其中
[0045] Hex = Cp,exT3mex
[0046] 當(dāng)向數(shù)式(6)代入數(shù)式(5)時，發(fā)動機出口推斷排氣溫度T3由以下的數(shù)式(7)(第三 模型式)表示，在該數(shù)式(7)中，吸氣的定壓比熱:C P, in，排氣流量:mex，基準(zhǔn)排氣能量:Hex,ref， 基準(zhǔn)吸氣能量:H in, rrf，排氣能量:Hin，燃燒能量:Qfue3I。
[0049]在此，作為指示熱效率ru的變化重要因素，對燃料的噴射開始定時Φ以及吸氣氧 濃度Xo2進(jìn)行考慮。當(dāng)假設(shè)指示熱效率變化量A ru相對于吸氣氧濃度Xo2的變化為線形時，指 示熱效率變化量A ru通過泰勒展開而通過以下的數(shù)式(8)來近似，在該數(shù)式(8)中，吸氣氧 濃度:Xo2，噴射開始定時：Φ，吸入氧濃度修正系數(shù):h,Cl 2，基準(zhǔn)吸入氧濃度:XQ2,，噴射開始 定時修正系數(shù):kn(n=l,2),s〇i，基準(zhǔn)噴射開始定時：i>ref。
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