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DE102016203333A1 - EMISSION ESTIMATING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

EMISSION ESTIMATING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

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DE102016203333A1
DE102016203333A1 DE102016203333.6A DE102016203333A DE102016203333A1 DE 102016203333 A1 DE102016203333 A1 DE 102016203333A1 DE 102016203333 A DE102016203333 A DE 102016203333A DE 102016203333 A1 DE102016203333 A1 DE 102016203333A1
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emission
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Abstract

Die Rußabgabemenge oder die NOx-Abgabemenge wird unter Verwendung eines On-Board-Emissionsabschätzungsmodells abgeschätzt. Zu dieser Zeit wird in einem Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt ist, eine Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft durchgeführt, die eine Änderung einer Emissionsabgabemenge aufgrund der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft, die sich entsprechend einer absoluten Feuchtigkeit ändert, durchgeführt, wenn ein derzeitiger Betriebsbereich zu einem Bereich A gehört, in dem die Empfindlichkeit einer Emissionsabgabemenge hinsichtlich einer Änderung einer O2-Konzentration in der Ansaugluft groß ist. Wenn der derzeitige Betriebsbereich nicht zum Bereich A gehört, wird eine Korrektur einer spezifischen Wärme durchgeführt, die eine Änderung der Emissionsabgabemenge aufgrund der spezifischen Wärme eines Gases korrigiert, das in einen Zylinder angesaugt wird, die sich entsprechend der absoluten Feuchtigkeit ändert.The soot emission amount or the NOx discharge amount is estimated using an on-board emission estimation model. At this time, in an operating range set using the O 2 concentration in the intake air, a correction of the O 2 concentration in the intake air is performed, which is a change in an emission output due to the change in the O 2 concentration in the intake air, which changes according to absolute humidity, performed when a current operating region belongs to a region A in which the sensitivity of an emission output amount to a change in an O 2 concentration in the intake air is large. When the current operating region does not belong to the region A, a specific heat correction is performed which corrects a change in the emission output due to the specific heat of a gas sucked into a cylinder which changes in accordance with the absolute humidity.

Description

Hintergrundbackground

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Emissionsabschätzungsvorrichtung, die eine Ruß- oder NOx-Abgabemenge abschätzt, die ein Zylinder einer Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine abgibt.The present invention relates to an emission estimating device that estimates a soot or NOx discharge amount that outputs a cylinder of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Das aus dem Zylinder einer Brennkraftmaschine abgegebene Gas enthält Emissionen wie Ruß oder NOx. Um die Abgabe dieser Emissionen zu beschränken, schätzen Brennkraftmaschinen in letzter Zeit die erzeugten Mengen der von den Zylindern der Brennkraftmaschine abgegebenen Emissionen auf der Grundlage eines Modells ab und führen eine Katalysatorsteuerung wie eine Katalysatorregenerierung und Abgasreinigung und eine Katalysator-On-Board-Diagnose(OBD)-Steuerung wie eine Diagnose eines Katalysatorversagens unter Verwendung der abgeschätzten Emissionserzeugungsmenge durch. In diesem Fall ist die Verbesserung der Genauigkeit der Abschätzung des Emissionsabgabemodells beim Durchführen dieser Art von Steuerung mit hoher Präzision wichtig.The gas discharged from the cylinder of an internal combustion engine contains emissions such as soot or NOx. Recently, in order to limit the emission of these emissions, internal combustion engines estimate the generated amounts of emissions discharged from the cylinders of the internal combustion engine based on a model, and perform catalyst control such as catalyst regeneration and exhaust gas purification and catalyst on-board diagnosis (OBD ) Control such as a diagnosis of catalyst failure by using the estimated emission generation amount. In this case, it is important to improve the accuracy of estimating the emission output model when performing this type of control with high precision.

Beispielsweise ist eine Technik zum Abschätzen der erzeugten Menge von Emissionen wie Ruß oder NOx in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2006-274991 beschrieben. Genauer gesagt wird in diesem Stand der Technik der Einspritzzeitabschnitt gleichmäßig in drei Zeitabschnitte unterteilt, die Mischgase auf der Grundlage von Einspritzungen in den jeweiligen Zeitabschnitten werden individuell behandelt, und die Emissionserzeugungsmengen, die aufgrund der Verbrennung der jeweiligen Mischgase erzeugt werden, werden einzeln abgeschätzt. Daher wird eine Nicht-Gleichförmigkeit der Emissionserzeugungsgrade in Betracht gezogen, und daher können die Gesamterzeugungsmengen dieser Emissionen mit hoher Präzision abgeschätzt werden.

  • [Patentschrift 1]: Japanisches Patent mit der Offenlegungsnummer 2006-274991
  • [Patentschrift 2]: Japanisches Patent mit der Offenlegungsnummer 2006-343136
  • [Patentschrift 3]: Japanisches Patent mit der Offenlegungsnummer 2001-82233
  • [Patentschrift 4]: Japanisches Patent mit der Offenlegungsnummer 2014-137004
For example, one technique for estimating the amount of emissions produced, such as soot or NOx, in the Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-274991 described. More specifically, in this prior art, the injection period is divided equally into three time periods, the mixed gases based on injections in the respective periods are treated individually, and the emission generation amounts generated due to the combustion of the respective mixed gases are individually estimated. Therefore, non-uniformity of the emission generation degrees is considered, and therefore, the total production amounts of these emissions can be estimated with high precision.
  • [Patent Document 1]: Japanese Patent Laid-Open No. 2006-274991
  • [Patent Document 2]: Japanese Patent Laid-Open No. 2006-343136
  • [Patent Document 3]: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-82233
  • [Patent Document 4]: Japanese Patent Laid-Open No. 2014-137004

Kurze Erläuterung der ErfindungBrief explanation of the invention

Es sei angemerkt, dass sich die Abgabemenge von aus einem Zylinder abgegebenem Ruß abhängig von der Feuchtigkeit der Ansaugluft ändert. Im vorstehend beschriebenen Stand der Technik wird der Einfluss der Feuchtigkeit nicht einbezogen, und daher gibt es die Befürchtung, dass es nicht möglich ist, die Rußabgabemenge mit hoher Präzision abzuschätzen. Es gibt jedoch eine Vielzahl von wesentlichen Gründen der Änderung der Rußabgabemenge durch Feuchtigkeit, und es hängt von den unterschiedlichen Betriebsbedingungen ab, welche dieser Hauptursachen dominant ist. Um die Änderung der Rußabgabemenge abhängig von Feuchtigkeit zu korrigieren, ist es folglich effektiv, zu bestimmen, welche der Hauptursachen dominiert, um die Abschätzungspräzision zu verbessern, während eine Rechenlast bei der Bestimmung beschränkt wird, und danach eine Korrektur für die vorab festgelegte Hauptursache durchzuführen. Ein ähnliches Problem tritt bei der Änderung der Abgabemenge von NOx aus dem Zylinder aufgrund von Feuchtigkeit auf.It should be noted that the discharge amount of soot discharged from a cylinder changes depending on the humidity of the intake air. In the prior art described above, the influence of moisture is not included, and therefore there is a fear that it is not possible to estimate the soot discharge amount with high precision. However, there are a variety of essential reasons for changing the amount of soot emission by moisture, and it depends on the different operating conditions which are dominant among these main causes. Thus, in order to correct the change of the soot emission amount depending on humidity, it is effective to determine which of the main causes dominates to improve the estimation precision while restricting a calculation load in the determination and then to make a correction for the predetermined main cause. A similar problem occurs in the change of the discharge amount of NOx from the cylinder due to moisture.

Die vorliegende Erfindung wird in Anbetracht des Problems wie vorstehend beschrieben durchgeführt und es ist ihre Aufgabe, eine Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die dazu fähig ist, eine Rußabgabemenge oder eine NOx-Abgabemenge mit hoher Präzision abzuschätzen, während sie eine Rechenlast beschränkt.The present invention is made in view of the problem as described above, and its object is to provide an emission estimation apparatus for an internal combustion engine capable of estimating a soot discharge amount or a NOx discharge amount with high precision while restricting a computational load.

Zum Lösen der vorstehend erläuterten Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, die Folgendes aufweist:
eine Emissionsabgabemengenabschätzungseinrichtung, um auf der Grundlage der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine Emissionsabgabemenge entweder von NOx oder Ruß abzuschätzen, die von einem Zylinder der Brennkraftmaschine abgegeben wird,
wobei die Emissionsabgabemengenabschätzungseinrichtung Folgendes umfasst:
eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Feuchtigkeit von Frischluft, die in die Brennkraftmaschine eingesaugt wird,
eine Korrektureinrichtung für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, um eine Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft durchzuführen, die eine Änderung der Emissionsabgabemenge aufgrund einer Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft entsprechend einer absoluten Feuchtigkeit korrigiert, wobei die O2-Konzentration in der Ansaugluft eine Konzentration von Sauerstoff ist, der in einem Gas enthalten ist, das in den Zylinder eingesaugt wird, und
eine Einrichtung zur Korrektur der spezifischen Wärme, um eine Korrektur der spezifischen Wärme durchzuführen, die eine Änderung der Emissionsabgabemenge aufgrund der spezifischen Wärme des in den Zylinder eingesaugten Gases passend zu einer absoluten Feuchtigkeit korrigiert, und
wobei die Emissionsabgabemengenabschätzungseinrichtung dazu aufgebaut ist, die Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft durchzuführen und die Korrektur der spezifischen Wärme zu beschränken, wenn ein derzeitiger Betriebsbereich zu einem ersten Betriebsbereich gehört, in dem eine Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge mit Bezug auf eine Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft in einem unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegten Betriebsbereich vergleichsweise groß ist, und die spezifische Wärmekorrektur durchzuführen und die Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft zu beschränken, wenn der derzeitige Betriebsbereich zu einem zweiten Betriebsbereich gehört, in dem die Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge bezüglich der Änderung der Konzentration von 02 in der Ansaugluft in einem Betriebsbereich vergleichsweise klein ist, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt ist.To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an emission estimation apparatus for an internal combustion engine, comprising:
emission emission amount estimating means for estimating, based on the operating conditions of the internal combustion engine, an emission output amount of either of NOx or soot discharged from a cylinder of the internal combustion engine,
wherein the emission-emission-quantity estimating means comprises:
a humidity detecting means for detecting a humidity of fresh air sucked into the internal combustion engine,
a correction means for the O 2 concentration in the intake air to perform a correction of the O 2 concentration in the intake air, which corrects a change in the emission output due to a change in the O 2 concentration in the intake air according to an absolute humidity, wherein the O 2 concentration in the intake air is a concentration of oxygen contained in a gas sucked into the cylinder, and
a specific heat correction means for performing a specific heat correction which corrects a change in the emission output due to the specific heat of the gas sucked into the cylinder in accordance with an absolute humidity, and
wherein the emission output amount estimating means is configured to perform the correction of the O 2 concentration in the intake air and to restrict the specific heat correction when a current operation range belongs to a first operation range in which a change amount of the emission output amount with respect to a change in O 2 concentration in the intake air in an operating range set using the O 2 concentration in the intake air is relatively large, and to perform the specific heat correction and to restrict the correction of the O 2 concentration in the intake air when the current operating range to a second In the operation range is heard in which the change amount of the emission output amount with respect to the change of the concentration of O 2 in the intake air is comparatively small in an operating range which is set using the O 2 concentration in the intake air.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine wie im ersten Aspekt beschrieben vorgesehen, wobei die Emissionsabgabemenge eine Rußabgabemenge ist, die eine Menge von aus dem Zylinder abgegebenem Ruß ist, und
in einem Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft und eines Äquivalenzverhältnisses festgelegt ist, der erste Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem eine Größe der Änderung der Rußabgabemenge bezüglich einer Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder des Äquivalenzverhältnisses vergleichsweise groß ist, und der zweite Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem die Größe der Änderung der Rußabgabemenge mit Bezug auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder des Äquivalenzverhältnisses relativ klein ist.According to a second aspect of the present invention, there is provided an emission estimation apparatus for an internal combustion engine as described in the first aspect, wherein the emission output amount is a soot output amount that is an amount of soot discharged from the cylinder, and
in an operation range set using the O 2 concentration in the intake air and an equivalence ratio, the first operation range is a range in which a magnitude of change of the soot emission amount with respect to a change in the O 2 concentration in the intake air or the equivalence ratio is comparatively large and the second operating range is a range in which the amount of change of the soot discharge amount with respect to the change of the O 2 concentration in the intake air or the equivalence ratio is relatively small.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung wie im zweiten Aspekt beschrieben geschaffen, wobei die Emissionsabgabemengenabschätzungseinrichtung Folgendes umfasst:
eine Basis-Rußabgabemengenberechnungseinrichtung, um auf der Grundlage einer Maschinendrehzahl der Brennkraftmaschine und einer befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge eine Basis-Rußabgabemenge zu berechnen, die eine Rußabgabemenge in einem stabilen Zustand der Brennkraftmaschine ist,
eine Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnisberechnungseinrichtung, um auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge ein Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu berechnen, das ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis im stabilen Zustand ist,
eine Basis-Berechnungseinrichtung für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, um eine Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen, die eine O2-Konzentration in der Ansaugluft im stabilen Zustand ist,
eine Einrichtung zur Berechnung eines abgeschätzten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, um auf der Grundlage einer Ansaugluft und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge ein abgeschätztes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu berechnen, das ein abgeschätzter Wert eines derzeitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist,
eine Einrichtung zur Berechnung einer abgeschätzten O2-Konzentration in der Ansaugluft, um eine abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft auf der Grundlage der Ansaugluftmenge und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen, die ein abgeschätzter Wert einer derzeitigen O2-Konzentration in der Ansaugluft ist, und
einer Übergangskorrektureinrichtung, um die Basis-Rußabgabemenge auf der Grundlage eines Verhältnisses des abgeschätzten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zum Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und eines Verhältnisses der abgeschätzten O2-Konzentration in der Ansaugluft zur Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft zu korrigieren, und
wobei die Korrektureinrichtung für die O2-Konzentration in der Ansaugluft dazu aufgebaut ist, einen Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, der ein Korrekturwert ist, in dem ein Änderungsgrad der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die absolute Feuchtigkeit wiedergegeben wird, und die abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft unter Verwendung des Korrekturwerts für die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu korrigieren.According to a third aspect of the present invention, there is provided the emission estimation apparatus for an internal combustion engine as described in the second aspect, wherein the emission output amount estimating means comprises:
a basic soot output amount calculating means for calculating a basic soot output amount that is a soot output amount in a stable state of the internal combustion engine based on an engine speed of the internal combustion engine and a commanded fuel injection amount,
base air-fuel ratio calculating means for calculating a base air-fuel ratio, which is a steady-state air-fuel ratio, based on the engine speed and the commanded fuel injection amount,
base calculation means for the O 2 concentration in the intake air to calculate a basic O 2 concentration in the intake air based on the engine speed and the commanded fuel injection amount, which is an O 2 concentration in the intake air in the steady state .
estimated air / fuel ratio calculating means for calculating an estimated air / fuel ratio, which is an estimated value of a current air / fuel ratio, based on an intake air and the commanded fuel injection amount,
means for calculating an estimated O 2 concentration in the intake air, in order to calculate an estimated O 2 concentration in the intake air based on the intake air amount and the commanded fuel injection amount which is an estimated value of a current O 2 concentration in the intake air , and
a transient correcting means for calculating the basic soot emission amount based on a ratio of the estimated air-fuel ratio to the basic air-fuel ratio and a ratio of the estimated O 2 concentration in the intake air to the base O 2 concentration in the intake air to correct, and
wherein the O 2 concentration correcting means in the intake air is configured to calculate a correction value for the O 2 concentration in the intake air, which is a correction value in which a degree of change in the O 2 concentration in the intake air is determined by the absolute value Humidity is reproduced, and to correct the estimated O 2 concentration in the intake air using the correction value for the O 2 concentration in the intake air.

Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine im zweiten oder dritten Aspekt beschriebene Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine geschaffen, wobei die Korrektureinrichtung für die spezifische Wärme dazu aufgebaut ist, einen Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu berechnen, der ein Korrekturkoeffizient ist, um die Erhöhung oder Verringerung der spezifischen Wärme in der Rußabgabemenge auf der Grundlage der absoluten Feuchtigkeit wiederzugeben, und die Rußabgabemenge unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu korrigieren.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an emission estimating apparatus for an internal combustion engine described in the second or third aspect, wherein the specific heat correcting means is configured to calculate a specific heat correction coefficient that is a correction coefficient is to reflect the increase or decrease of the specific heat in the soot discharge amount based on the absolute humidity, and to correct the soot discharge amount using the specific heat correction coefficient.

Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die im ersten Aspekt beschriebene Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, wobei die Emissionsabgabemenge eine NOx-Abgabemenge ist, die eine Menge an NOx ist, das aus dem Zylinder abgegeben wird, und
in einem Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt ist, der erste Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft größer als eine vorab festgelegte Konzentration ist, und der zweite Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft gleich groß wie oder kleiner als die vorab festgelegte Konzentration ist.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the emission estimating apparatus for an internal combustion engine described in the first aspect, wherein the emission output amount is a NOx discharge amount that is an amount of NOx discharged from the cylinder, and
in an operating range determined using the O 2 concentration in the intake air, the The first operating range is a range in which the O 2 concentration in the intake air is larger than a predetermined concentration, and the second operating range is a range in which the O 2 concentration in the intake air is equal to or smaller than that in advance fixed concentration.

Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die im fünften Aspekt beschriebene Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, wobei die Abschätzungseinrichtung für die Emissionsabgabemenge Folgendes umfasst:
eine Berechnungseinrichtung für die abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft, um eine abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, die ein abgeschätzter Wert einer derzeitigen O2-Konzentration in der Ansaugluft ist, und zwar auf der Grundlage einer Ansaugluftmenge und einer befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge, und
einer Berechnungseinrichtung einer Basis-NOx-Abgabemenge, um die NOx-Abgabemenge auf der Grundlage einer Maschinendrehzahl der Maschine mit interner Verbrennung, der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge, eines mittleren Einspritzzeitpunkts und der abgeschätzten O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, und
wobei die Korrektureinrichtung für die O2-Konzentration in der Ansaugluft dazu aufgebaut ist, einen Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, der ein Korrekturwert ist, in dem ein Änderungsgrad der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die absolute Feuchtigkeit wiedergegeben wird, und dazu, die abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft unter Verwendung des Korrekturwerts für die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu korrigieren.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the emission estimation apparatus for an internal combustion engine described in the fifth aspect, wherein the emission output quantity estimating means comprises:
an estimated O 2 concentration calculating means in the intake air for calculating an estimated O 2 concentration in the intake air, which is an estimated value of a current O 2 concentration in the intake air, based on an intake air amount and a commanded fuel injection amount, and
a basic NOx discharge amount calculating means for calculating the NOx discharge amount based on an engine speed of the internal combustion engine, the commanded fuel injection amount, a middle injection timing, and the estimated O 2 concentration in the intake air, and
wherein the O 2 concentration correcting means in the intake air is configured to calculate a correction value for the O 2 concentration in the intake air, which is a correction value in which a degree of change in the O 2 concentration in the intake air is determined by the absolute value Humidity is reproduced and to correct the estimated O 2 concentration in the intake air using the correction value for the O 2 concentration in the intake air.

Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine im fünften oder sechsten Aspekt beschriebene Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, wobei die Korrektureinrichtung für die spezifische Wärme dazu aufgebaut ist, einen Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu berechnen, der ein Korrekturkoeffizient für das Wiedergeben einer Erhöhung oder Verringerung der spezifischen Wärme in der NOx-Abgabemenge auf der Grundlage der absoluten Feuchtigkeit ist, und die NOx-Abgabemenge unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu korrigieren.According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an emission estimation apparatus for an internal combustion engine described in the fifth or sixth aspect, wherein the specific heat correcting means is configured to calculate a specific heat correction coefficient that is a correction coefficient for representing an increase or decrease Reduction of the specific heat in the NOx discharge amount based on the absolute humidity, and to correct the NOx discharge amount using the correction coefficient for the specific heat.

Nach der ersten Erfindung wird der Einfluss der Emissionsabgabemenge aufgrund der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die absolute Feuchtigkeit korrigiert, wenn die Emissionsabgabemenge abgeschätzt wird, die die Menge von NOx oder Ruß ist, die aus dem Zylinder abgegeben werden, wenn der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft spezifizierte Betriebsbereich zum ersten Bereich gehört, in dem die Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge mit Bezug auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft relativ groß ist, und der Einfluss der Emissionsabgabemenge aufgrund der spezifischen Wärme, die sich durch die absolute Feuchtigkeit ändert, wird korrigiert, wenn der Betriebsbereich zum zweiten Betriebsbereich gehört, in dem die Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge mit Bezug auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft relativ klein ist.According to the first invention, the influence of the emission output due to the change of the O 2 concentration in the intake air is corrected by the absolute humidity when estimating the emission output amount that is the amount of NO x or soot discharged from the cylinder when operation range specified by using the O 2 concentration in the intake air belongs to the first region in which the amount of change of the emission output amount with respect to the change in the O 2 concentration in the intake air is relatively large, and the influence of the emission output due to the specific heat, which changes by the absolute humidity is corrected when the operating range belongs to the second operating range in which the amount of change of the emission output amount with respect to the change of the O 2 concentration in the intake air is relatively small.

Folglich wird nach der vorliegenden Erfindung der Hauptgrund der Änderung der Emissionsabgabemenge durch die Feuchtigkeit bestimmt, und eine Korrektur für den Hauptgrund kann durchgeführt werden. Daher kann die Abschätzungspräzision der Emissionsabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt wird.Thus, according to the present invention, the main cause of the change of emission emission amount by the humidity is determined, and a correction for the main reason can be performed. Therefore, the estimation precision of the emission output amount can be improved while limiting the calculation load.

Nach der zweiten Erfindung wird der Einfluss der Emissionsabgabemenge aufgrund der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die Feuchtigkeit korrigiert, wenn die Abgabemenge von aus dem Zylinder abgegebenem Ruß abgeschätzt wird, wenn der vorliegende Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft und des Äquivalenzverhältnisses spezifiziert ist, zum ersten Betriebsbereich gehört, in dem die Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge bezüglich der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder des Äquivalenzverhältnisses vergleichsweise groß ist, und der Einfluss der Emissionsabgabemenge aufgrund der spezifischen Wärme, die sich durch die Feuchtigkeit ändert, wird korrigiert, wenn der vorliegende Betriebsbereich zum zweiten Betriebsbereich gehört, in dem die Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge relativ zur Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder zum Äquivalenzverhältnis vergleichsweise klein ist. Folglich wird nach der vorliegenden Erfindung der Hauptgrund der Änderung der Rußabgabemenge durch die Feuchtigkeit bestimmt, und eine Korrektur für den Hauptgrund kann durchgeführt werden. Daher kann die Abschätzungspräzision der Rußabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt wird.According to the second invention, the influence of the emission output due to the change of the O 2 concentration in the intake air by the humidity is corrected when the discharge amount of soot discharged from the cylinder is estimated when the present operating range using the O 2 concentration is specified in the intake air and the equivalence ratio, belongs to the first operating region in which the amount of change of the emission output amount with respect to the change of the O 2 concentration in the intake air or the equivalence ratio is comparatively large, and the influence of the emission output due to the specific heat being is changed by the humidity is corrected when the present operating range belongs to the second operating range in which the amount of change of the emission output amount relative to the change of the O 2 concentration in the intake air or the equivalence ratio is comparatively small. Thus, according to the present invention, the main cause of the change in the amount of soot emission by the moisture is determined, and a correction for the main reason can be performed. Therefore, the estimation precision of the soot discharge amount can be improved while limiting the computational load.

Nach der dritten Erfindung wird eine Korrektur zur Wiedergabe des Änderungsgrads der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die absolute Feuchtigkeit auf den abgeschätzten Wert der derzeitigen O2-Konzentration in der Ansaugluft angewendet, die zur Zeit der Abschätzung der Rußabgabemenge verwendet wird. Folglich kann nach der vorliegenden Erfindung eine Korrektur für die O2-Konzentration in der Ansaugluft in dem Betriebsbereich durchgeführt werden, in dem die Änderung der Rußabgabemenge aufgrund der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft dominiert, und daher kann die Präzision der Abschätzung der Rußabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast eingeschränkt wird.According to the third invention, a correction for reproducing the degree of change of the O 2 concentration in the intake air by the absolute humidity is applied to the estimated value of the current O 2 concentration in the intake air used at the time of estimating the soot discharge amount. Thus, according to the present invention, a correction for the O 2 concentration in the intake air can be performed in the operating range in which the change of the soot discharge amount due to the change of the O 2 concentration in the intake air dominates, and therefore the precision the estimation of the Rußabgabemenge be improved while the computational burden is limited.

Nach der vierten Erfindung wird eine Korrektur zur Wiedergabe der Erhöhung oder Verringerung der spezifischen Wärme durch die absolute Feuchtigkeit in der Rußabgabemenge zur Zeit der Abschätzung der Rußabgabemenge angewendet. Folglich kann nach der vorliegenden Erfindung die Änderung der spezifischen Wärme in der Rußabgabemenge in dem Betriebsbereich wiedergegeben werden, in dem die Änderung der Rußabgabemenge aufgrund der Änderung der spezifischen Wärme der Ansaugluft dominiert, und daher kann die Abschätzungspräzision der Rußabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast eingeschränkt wird.According to the fourth invention, a correction for reproducing the increase or decrease in the specific heat by the absolute humidity in the soot discharge amount at the time of estimating the soot discharge amount is applied. Thus, according to the present invention, the change of the specific heat in the soot discharge amount can be reflected in the operating range in which the change of the soot discharge amount due to the change in the specific heat of the intake air dominates, and therefore the estimation precision of the soot discharge amount can be improved while the computational load is restricted becomes.

Nach der fünften Erfindung wird der Einfluss der Emissionsabgabemenge aufgrund der sich durch die Feuchtigkeit ändernden O2-Konzentration in der Ansaugluft korrigiert, wenn die aus dem Zylinder abgegebene NOx-Menge abgeschätzt wird, wenn der derzeitige Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt wird, zum ersten Betriebsbereich gehört, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft größer als die vorab festgelegte Konzentration ist, und der Einfluss der Emissionsabgabemenge aufgrund der spezifischen Wärme, der sich durch die Feuchtigkeit ändert, wird korrigiert, wenn der derzeitige Betriebsbereich zum zweiten Betriebsbereich gehört, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft gleich groß wie oder kleiner als die vorab festgelegte Konzentration ist. Folglich wird nach der vorliegenden Erfindung der Hauptgrund der Änderung der NOx-Abgabemenge durch die Feuchtigkeit bestimmt, und eine Korrektur für den Hauptgrund kann durchgeführt werden. Daher kann die Genauigkeit der Abschätzung der NOx-Abgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt wird.According to the fifth invention, the influence of the emission output due to the humidity changing O 2 concentration in the intake air is corrected when estimating the amount of NOx discharged from the cylinder when the current operating range using the O 2 concentration is determined in the intake air, belongs to the first operating range in which the O 2 concentration in the intake air is greater than the predetermined concentration, and the influence of the emission output due to the specific heat that changes by the humidity is corrected when the current operating range belongs to the second operating range in which the O 2 concentration in the intake air is equal to or smaller than the predetermined concentration. Thus, according to the present invention, the main cause of the change of the NOx discharge amount by the humidity is determined, and a correction for the main reason can be performed. Therefore, the accuracy of the estimation of the NOx discharge amount can be improved while limiting the calculation load.

Nach der sechsten Erfindung wird eine Korrektur zur Wiedergabe des Änderungsgrads der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die absolute Feuchtigkeit auf den abgeschätzten Wert der vorliegenden O2-Konzentration in der Ansaugluft angewendet, der zur Zeit der Abschätzung der NOx-Abgabemenge verwendet wird. Folglich kann nach der vorliegenden Erfindung eine Korrektur für die O2-Konzentration in der Ansaugluft im Betriebsbereich durchgeführt werden, in dem die Änderung der NOx-Abgabemenge aufgrund der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft dominiert, und daher kann die Abschätzungspräzision der NOx-Abgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt ist.According to the sixth invention, a correction for reproduction of the change degree of the O 2 concentration in the intake air applied by the absolute humidity to the estimated value of the present O 2 concentration in the intake air, which is used at the time of estimation of the NOx release quantity. Thus, according to the present invention, correction for the O 2 concentration in the intake air in the operating region can be performed in which the change of the NOx discharge amount due to the change of the O 2 concentration in the intake air dominates, and therefore the estimation precision of the NOx Delivery amount are improved while the computational burden is limited.

Nach der siebten Erfindung wird eine Korrektur zur Wiedergabe der Erhöhung oder Verringerung der spezifischen Wärme durch die absolute Feuchtigkeit in der NOx-Abgabemenge zur Zeit der Abschätzung der NOx-Abgabemenge angewendet. Folglich kann nach der vorliegenden Erfindung die Änderung der spezifischen Wärme in der NOx-Abgabemenge im Betriebsbereich wiedergegeben werden, indem die Änderung der NOx-Abgabemenge aufgrund der Änderung der spezifischen Wärme der Ansaugluft dominiert, und daher kann die Präzision der NOx-Abgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt wird.According to the seventh invention, a correction for reproducing the increase or decrease in the specific heat by the absolute humidity in the NOx discharge amount at the time of estimating the NOx discharge amount is applied. Thus, according to the present invention, the change of the specific heat in the NOx discharge amount in the operating region can be reproduced by dominating the change of the NOx discharge amount due to the change of the specific heat of the intake air, and therefore the precision of the NOx discharge amount can be improved. while the computational burden is limited.

Kurze Erläuterung der FigurenBrief explanation of the figures

1 ist ein Schaubild, das einen Aufbau eines Maschinensystems zeigt, in dem eine Steuervorrichtung einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. 1 FIG. 12 is a diagram showing a structure of a machine system in which a control device of Embodiment 1 of the present invention is employed. FIG.

2 ist ein Steuerblockschaubild, das einen funktionellen Block zum Abschätzen einer Emissionsabgabemenge und einen funktionalen Block zum Durchführen einer Katalysatorsteuerung aus von einer ECU ausgeführten Steuerfunktionen gesondert dargestellt. 2 FIG. 12 is a control block diagram separately showing a functional block for estimating an emission output amount and a functional block for performing catalyst control from control functions executed by an ECU.

3 ist ein Steuerblockdiagramm, das funktionale Blöcke zum Abschätzen einer aus einem Zylinder abgegebenen Rußabgabemenge aus Abschätzungsfunktionen gesondert darstellt, die in einem Emissionsabschätzungsmodell enthalten sind. 3 FIG. 13 is a control block diagram separately illustrating functional blocks for estimating a soot output amount output from a cylinder from estimation functions included in an emission estimation model.

4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das eine Beziehung einer Soll-Frischluftmenge zu einer Maschinendrehzahl und einer befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge definiert. 4 FIG. 12 is a graph showing an example of a map defining a relationship of a target fresh air amount to an engine speed and a commanded fuel injection amount. FIG.

5 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das eine Beziehung einer Soll-EGR-Rate zu der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge definiert. 5 FIG. 12 is a graph showing an example of a map that defines a relationship of a target EGR rate to the engine speed and the commanded fuel injection amount. FIG.

6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das einen Übergangskorrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines A/F-Verhältnisses bzw. Luft-/Kraftstoffverhältnissees und eines O2-Konzentrationsverhältnisses in der Ansaugluft festlegt. 6 FIG. 12 is a graph showing an example of a map setting a transient correction coefficient based on an A / F ratio and an O 2 concentration ratio in the intake air.

7 ist ein Schaubild, das eine Rußabgabemenge mit Bezug auf ein O2-Konzentrationsverhältnis in der Ansaugluft und ein Äquivalenzverhältnis zeigt. 7 FIG. 12 is a graph showing a soot discharge amount with respect to an O 2 concentration ratio in the intake air and an equivalence ratio. FIG.

8 ist ein Ablaufplan, der ein Programm eines Feuchtigkeitskorrekturbetriebs zeigt, das in einem Feuchtigkeitskorrekturabschnitt ausgeführt wird. 8th Fig. 10 is a flowchart showing a program of a humidity correcting operation performed in a humidity correcting section.

9 ist ein Steuerblockschaubild, das funktionelle Blöcke zur Berechnung eines Korrekturwerts für die O2-Konzentration in der Ansaugluft aus Funktionen extrahiert, die in dem Feuchtigkeitskorrekturabschnitt enthalten sind. 9 FIG. 12 is a control block diagram illustrating the functional blocks for calculating a correction value for the O 2 concentration in the intake air Extracts functions included in the humidity correction section.

10 ist ein Steuerblockschaubild, das funktionelle Blöcke zur Berechnung eines spezifischen Wärmekorrekturwerts aus den Funktionen extrahiert, die in dem Feuchtigkeitskorrekturabschnitt enthalten sind. 10 FIG. 15 is a control block diagram that extracts functional blocks for calculating a specific heat correction value from the functions included in the humidity correction section.

11 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das eine Beziehung einer spezifischen Wärme eines Basis-Ansauggases gegenüber der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge definiert. 11 FIG. 12 is a graph showing an example of a map defining a relation of a specific heat of a base intake gas with the engine speed and the commanded fuel injection amount.

12 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds eines spezifischen Wärmekorrekturwerts zeigt, das eine Beziehung eines spezifischen Wärmekorrekturkoeffizienten mit Bezug auf den spezifischen Wärmekorrekturwert definiert. 12 FIG. 15 is a graph showing an example of a map of a specific heat correction value defining a relationship of a specific heat correction coefficient with respect to the specific heat correction value. FIG.

13 ist ein Schaubild, das eine Beziehung einer NOx-Abgabemenge mit Bezug auf die O2-Konzentration in der Ansaugluft zeigt. 13 FIG. 12 is a graph showing a relationship of a NOx discharge amount with respect to the O 2 concentration in the intake air.

14 ist ein Steuerblockschaubild, das funktionelle Blöcke zum Abschätzen einer Abgabemenge von aus dem Zylinder abgegebenem NOx aus den im Emissionsabschätzungsmodell enthaltenen Abschätzungsfunktionen herausstellt. 14 FIG. 11 is a control block diagram that shows functional blocks for estimating a discharge amount of NOx discharged from the cylinder from the estimation functions included in the emission estimation model.

Genaue Erläuterung der bevorzugten AusführungsformDetailed explanation of the preferred embodiment

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Figuren beschrieben.Embodiments of the present invention will be described with reference to the figures.

Erste AusführungsformFirst embodiment

[Aufbau der ersten Ausführungsform][Structure of First Embodiment]

1 ist ein Schaubild, das einen Aufbau eines Maschinensystems zeigt, in dem eine Steuervorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Eine Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Ausführungsform ist eine Dieselmaschine, die mit einem Turbolader ausgestattet ist (die nachstehend einfach als „eine Maschine” bezeichnet wird). In einem Hauptkörper 2 der Maschine sind vier Zylinder in Serie enthalten, und ein Kraftstoffeinspritzventil 8 ist in jedem der Zylinder vorgesehen. Am Maschinenhauptkörper 2 sind ein Ansaugkrümmer 4 und ein Abgasrohr 6 montiert. Ein Ansaugdurchlass 10, in den durch einen Luftfilter 20 eingesaugte Frischluft fließt, ist mit dem Ansaugkrümmer 4 verbunden. Ein Kompressor 14 des Turboladers ist am Ansaugdurchlass 10 montiert. Im Ansaugdurchlass 10 ist eine Dieseldrossel 24 stromab des Kompressors 14 vorgesehen. Im Ansaugdurchlass 10 ist ein Zwischenkühler 22 zwischen dem Kompressor 14 und der Dieseldrossel 24 enthalten. Ein Abgasdurchlass 12 zum Freisetzen eines aus dem Maschinenhauptkörper 2 bzw. dem Motorblock 2 in die Atmosphäre entweichenden Abgases ist mit dem Abgaskrümmer 6 verbunden. Eine Turbine 16 des Turboladers ist im Abgasdurchlass 12 montiert. Der Turbolader ist von einem Typ mit verstellbaren Leitschaufeln, und die Turbine 16 ist mit einer variablen Düse 18 ausgestattet. Im Abgasdurchlass 12 sind ein Oxidationskatalysator 25, ein DPF (Dieselpartikelfilter) 26 und ein SCR (selektive katalytische Reduktion, Selective Catalytic Reduction) 27 und 28 zum Reinigen des Abgases stromab der Turbine 16 vorgesehen. 1 Fig. 12 is a diagram showing a structure of a machine system in which a control device of a first embodiment of the present invention is used. An internal combustion engine according to the present embodiment is a diesel engine equipped with a turbocharger (hereinafter simply referred to as "a machine"). In a main body 2 The engine includes four cylinders in series, and a fuel injector 8th is provided in each of the cylinders. At the engine main body 2 are an intake manifold 4 and an exhaust pipe 6 assembled. An intake passage 10 in through an air filter 20 sucked fresh air flows, is with the intake manifold 4 connected. A compressor 14 of the turbocharger is at the intake passage 10 assembled. In the intake passage 10 is a diesel throttle 24 downstream of the compressor 14 intended. In the intake passage 10 is an intercooler 22 between the compressor 14 and the diesel throttle 24 contain. An exhaust passage 12 for releasing one from the engine main body 2 or the engine block 2 into the atmosphere escaping exhaust gas is with the exhaust manifold 6 connected. A turbine 16 of the turbocharger is in the exhaust passage 12 assembled. The turbocharger is of a type with adjustable vanes, and the turbine 16 is with a variable nozzle 18 fitted. In the exhaust passage 12 are an oxidation catalyst 25 , a DPF (Diesel Particulate Filter) 26 and an SCR (Selective Catalytic Reduction) 27 and 28 for purifying the exhaust gas downstream of the turbine 16 intended.

Die Maschine nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine EGR-Vorrichtung, die ein Abgas von einem Abgassystem in ein Ansaugsystem zurückleitet. Die EGR-Vorrichtung verbindet eine Position stromab der Dieseldrossel 24 im Ansaugdurchlass 10 mit dem Abgaskrümmer 6 durch einen EGR-Durchlass 30. Der EGR-Durchlass 30 ist mit einem EGR-Ventil 32 versehen. Ein EGR-Kühler 34 wird auf einer Abgasseite des EGR-Ventils 32 im EGR-Durchlass 30 vorgesehen. Im EGR-Durchlass 30 ist ein Umgehungsdurchlass 36 vorgesehen, der den EGR-Kühler 34 umgeht. An einem Punkt, in dem der Umgehungsdurchlass 36, der vom EGR-Durchlass 30 abzweigt, wieder auf den EGR-Durchlass 30 trifft, ist ein Umgehungsventil 38 vorgesehen, das eine Richtung umschaltet, in der das Abgas fließt.The engine according to the present embodiment includes an EGR device that recirculates exhaust gas from an exhaust system to an intake system. The EGR device connects to a position downstream of the diesel throttle 24 in the intake passage 10 with the exhaust manifold 6 through an EGR passage 30 , The EGR passage 30 is with an EGR valve 32 Mistake. An EGR cooler 34 is on an exhaust side of the EGR valve 32 in the EGR passage 30 intended. In the EGR passage 30 is a bypass passage 36 provided that the EGR cooler 34 bypasses. At a point where the bypass passage 36 , from the EGR passage 30 branches off, back to the EGR passage 30 meets, is a bypass valve 38 is provided, which switches a direction in which the exhaust gas flows.

Das Maschinensystem nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine ECU (elektronische Steuereinheit, Electronic Control Unit) 50. Die ECU 50 ist eine Steuervorrichtung, die integriert das gesamte Maschinensystem steuert bzw. regelt, und die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird als eine Funktion der ECU 50 verkörpert.The engine system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit). 50 , The ECU 50 is a control device that integrally controls the entire machine system, and the control device according to the present invention is used as a function of the ECU 50 embodies.

Die ECU 50 nimmt Signale von Sensoren auf, die im Maschinensystem enthalten sind, und verarbeitet sie. Die Sensoren sind an jeweiligen Orten des Maschinensystems angebracht. Ein Luftströmungsmesser 54, der mit einem Feuchtigkeitssensor ausgestattet ist, um eine Ansaugluftmenge „Ga” und eine absolute Feuchtigkeit „AH” der angesaugten Luft zu erfassen, ist am Ansaugdurchlass 10 stromab des Luftfilters 20 angebracht. Zudem sind auch ein Drehzahlsensor 52, der eine Drehzahl einer Kurbelwelle erfasst, ein Gaspedalbetätigungsgradsensor bzw. Gaspedalstellungssensor 56, der ein Signal ausgibt, das zu einer Stellung eines Gaspedals passt, ein Differenzialdrucksensor 58 zum Erfassen eines Druckunterschieds vor und hinter dem DPF 26 und dergleichen angebracht. Zudem ist im Abgasdurchlass 12 ein A/F-Sensor zum Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (Air/Fuel Ratio) zwischen dem DPF 26 und dem SCR 27 angeordnet, und ein NOx-Sensor 62 und ein PM-Sensor sind jeweils an einer stromabwärtigen Seite des SCR 28 angeordnet. Die ECU 50 verarbeitet die eingelesenen Signale von den jeweiligen Sensoren und betätigt die jeweiligen Stellglieder passend zu einem vorab festgelegten Steuerprogramm. Die von der ECU 50 betätigten Stellglieder umfassen die variable Düse 18, das Kraftstoffeinspritzventil 8, das EGR-Ventil 32, die Dieseldrossel 24 und dergleichen. Man bemerke, dass weitere mit der ECU 50 verbundene Stellglieder und Sensoren außer den in der Figur veranschaulichten vorhanden sind, aber deren Erläuterung wird in der vorliegenden Beschreibung weggelassen.The ECU 50 picks up signals from sensors included in the machine system and processes them. The sensors are mounted at respective locations of the machine system. An air flow meter 54 equipped with a humidity sensor to detect an intake air amount "Ga" and an absolute humidity "AH" of the intake air is at the intake passage 10 downstream of the air filter 20 appropriate. There is also a speed sensor 52 detecting a rotational speed of a crankshaft, an accelerator pedal depression sensor 56 outputting a signal that matches a position of an accelerator pedal, a differential pressure sensor 58 to detect a pressure difference in front of and behind the DPF 26 and the like attached. In addition, in the exhaust passage 12 an A / F sensor for detecting an air / fuel ratio between the DPF 26 and the SCR 27 arranged, and a NOx sensor 62 and a PM sensor are each at one downstream side of the SCR 28 arranged. The ECU 50 processes the read signals from the respective sensors and actuates the respective actuators according to a predetermined control program. The of the ECU 50 actuated actuators comprise the variable nozzle 18 , the fuel injector 8th , the EGR valve 32 , the diesel choke 24 and the same. Note that more with the ECU 50 There are associated actuators and sensors other than those illustrated in the figure, but their explanation will be omitted in the present specification.

[Betrieb der ersten Ausführungsform][Operation of First Embodiment]

Eine von der ECU 50 ausgeführte Maschinensteuerung umfasst eine Abschätzungssteuerung einer Emissionsabgabemenge, die unter Verwendung eines virtuell aufgebauten bordinternen Abschätzungsmodells eine Abgabemenge von Emissionen (NOx und Ruß) abschätzt, die von den jeweiligen Zylindern während eines Betriebs abgegeben werden, und eine Katalysatorsteuerung, die eine Katalysatorregeneration, Emissionsreinigung, eine Fehlerdiagnose und dergleichen unter der Verwendung von abgeschätzten Emissionsabgabemengen durchführt. 2 ist ein Steuerblockschaubild, das einen funktionellen Block zum Abschätzen der Emissionsabgabemenge und einen funktionellen Block zum Durchführen der Katalysatorsteuerung aus in der ECU 50 enthaltenen Steuerfunktionen herausstellt. Ein in 2 gezeigtes Emissionsabschätzungsmodell 100 ist der funktionelle Block, in dem die Abschätzungssteuerung der Emissionsabgabemenge der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. In dem Emissionsabschätzungsmodell 100 wird eine Modellrechnung durchgeführt, indem Eingaben von Betriebsbedingungen wie einer Maschinendrehzahl, einer Kraftstoffeinspritzmenge, einer O2-Konzentration in der Ansaugluft, einer spezifischen Wärme und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgenommen werden und die Abgabemengen von Ruß oder NOx abgeschätzt werden. Zudem ist ein Katalysatorsteuerblock 300, der in 2 gezeigt ist, der funktionelle Block zum Durchführen der Katalysatorsteuerung der vorliegenden Ausführungsform. In dem Katalysatorsteuerblock 300 werden eine Regenerationssteuerung und Fehlerdiagnose des DPF 26 unter Verwendung der Rußabgabemenge durchgeführt, die von der Abschätzungssteuerung für die Emissionsabgabemenge abgeschätzt wird. Zudem werden im Katalysatorsteuerblock 300 eine Fehlerdiagnose und eine Ureazuführsteuerung der SCR 27 und 28 unter Verwendung der NOx-Abgabemenge durchgeführt, die von der Abschätzungssteuerung für die Emissionsabgabemenge abgeschätzt wird. Weil die Verfahren dieser Arten der Katalysatorsteuerung bereits in einer Anzahl bekannter Schriften vorgeschlagen werden, wird die genaue Erläuterung derselben in der vorliegenden Beschreibung weggelassen.One from the ECU 50 Engine Management includes an emission control amount estimation control that estimates a discharge amount of emissions (NOx and soot) discharged from the respective cylinders during operation using a virtual in-plane on-board estimation model, and catalyst control including catalyst regeneration, emission purification, failure diagnosis and the like using estimated emission output quantities. 2 FIG. 12 is a control block diagram that includes a functional block for estimating the emission output amount and a functional block for performing the catalyst control in the ECU 50 exposes contained control functions. An in 2 shown emission estimation model 100 is the functional block in which the estimation control of the emission output amount of the present embodiment is performed. In the emission estimation model 100 A model calculation is performed by including inputs of operating conditions such as an engine speed, a fuel injection amount, an O 2 concentration in the intake air, a specific heat and an air-fuel ratio, and estimating the discharge amounts of soot or NO x. There is also a catalyst control block 300 who in 2 is shown, the functional block for performing the catalyst control of the present embodiment. In the catalyst control block 300 will be a regeneration control and fault diagnosis of the DPF 26 using the soot emission amount estimated by the emission output amount estimation control. In addition, in the catalyst control block 300 a fault diagnosis and urea supply control of the SCR 27 and 28 using the NOx discharge amount estimated by the emission control amount estimating control. Since the methods of these types of catalyst control are already proposed in a number of known publications, the detailed explanation thereof will be omitted in the present specification.

(Rußabgabemengenabschätzungssteuerung)(Rußabgabemengenabschätzungssteuerung)

Das Emissionsabschätzungsmodell 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Funktion der Abschätzung einer Abgabemenge pro Zeiteinheit (mg/s) von Ruß, der während eines Betriebs aus dem Zylinder abgegeben wird. 3 ist ein Steuerblockschaubild, das einen funktionellen Block zum Abschätzen der Abgabemenge von aus dem Zylinder abgegebenem Ruß aus Abschätzungsfunktionen extrahiert, die im Emissionsabschätzungsmodell 100 enthalten sind. Nachstehend wird mit Bezug auf 3 ein Modellaufbau zum Abschätzen der Rußabgabemenge genau beschrieben.The emission estimation model 100 In the present embodiment, a function includes estimating a discharge amount per unit time (mg / s) of soot discharged from the cylinder during operation. 3 FIG. 11 is a control block diagram that extracts a functional block for estimating the discharge amount of soot discharged from the cylinder from estimation functions included in the emission estimation model 100 are included. Hereinafter, with reference to 3 a model construction for estimating the soot discharge amount is described in detail.

Das in 3 gezeigte Emissionsabschätzungsmodell 100 umfasst ein Basis-Rußkennfeld 101, einen Basis-A/F-Berechnungsabschnitt 102, einen aktuellen A/F-Berechnungsabschnitt 103, einen Berechnungsabschnitt 104 für eine Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft, einen Berechnungsabschnitt 105 für eine derzeitige O2-Konzentration in der Ansaugluft, einen Berechnungsabschnitt 106 für einen Übergangskorrekturkoeffizienten, einen Berechnungsabschnitt 107 für einen Korrekturkoeffizienten für spezifische Wärme, einen Umweltkorrekturabschnitt 108 und arithmetische Abschnitte 111, 112,113, 114 und 115.This in 3 shown emission estimation model 100 includes a base soot map 101 , a basic A / F calculation section 102 , a current A / F calculation section 103 , a calculation section 104 for a base O 2 concentration in the intake air, a calculation section 105 for a current O 2 concentration in the intake air, a calculation section 106 for a transition correction coefficient, a calculation section 107 for a specific heat correction coefficient, an environmental correction section 108 and arithmetic sections 111 . 112 . 113 . 114 and 115 ,

Das Basis-Rußkennfeld 101 berechnet eine Basis-Rußabgabemenge, die ein Basiswert (also ein Wert in einem stabilen Zustand) einer Rußmenge ist, die vom Zylinder in einem derzeitigen Betriebsbereich abgegeben wird (das heißt, einem Betriebsbereich, der durch eine Kraftstoffeinspritzmenge „0” und eine Maschinendrehzahl „Ne” definiert ist), wobei die Maschinendrehzahl „Ne”, die unter Verwendung des Drehzahlsensors 52 erfasst wird, und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge „Q” des Kraftstoffeinspritzventils 8 als Argumente dienen.The basic soot map 101 calculates a basic soot output amount that is a basic value (that is, a value in a steady state) of a soot amount discharged from the cylinder in a current operating range (that is, an operating range represented by a fuel injection amount "0" and an engine speed "Ne Is defined), wherein the engine speed "Ne", using the speed sensor 52 is detected, and the commanded fuel injection amount "Q" of the fuel injection valve 8th serve as arguments.

Ein Soll-Frischluftmengenkennfeld 150, das in einem anderen Modul enthalten ist, berechnet eine Frischluftmenge, die ein Ziel im derzeitigen Betriebsbereich ist (das bedeutet, dem Betriebsbereich, der durch die Kraftstoffeinspritzmenge „Q” und die Maschinendrehzahl „Ne” definiert ist), wobei die Maschinendrehzahl „Ne” und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge „Q” als die Argumente dienen. 4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das eine Beziehung zwischen einer Soll-Frischluftmenge im Hinblick auf die Maschinendrehzahl und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge definiert. Das in 4 gezeigte Kennfeld wird beispielsweise im Soll-Frischluftmengenkennfeld 150 gespeichert, und die Soll-Frischluftmenge für die Maschinendrehzahl und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge, die eingegeben werden, wird unter Verwendung dieses Kennfelds berechnet.A nominal fresh air quantity map 150 that is included in another module calculates a fresh air amount that is a target in the current operating range (that is, the operating range defined by the fuel injection amount "Q" and the engine speed "Ne"), where the engine speed "Ne" and the commanded fuel injection amount "Q" serve as the arguments. 4 FIG. 12 is a graph showing an example of a map defining a relationship between a target fresh air amount with respect to the engine speed and the commanded fuel injection amount. FIG. This in 4 shown map is, for example, in the target fresh air quantity map 150 is stored, and the target fresh air amount for the engine speed and the commanded fuel injection amount that are input is calculated using this map.

Der Basis-A/F-Berechnungsabschnitt 102 berechnet ein Basis-A/F (ein Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnis) als derzeitige Referenz im Betriebsbereich (das heißt, zu einer Zeit der Berechnung der Basis-Rußabgabemenge) unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (1), wobei die im Soll-Frischluftmengenkennfeld 150 berechnete Soll-Frischluftmenge als Eingabewert verwendet wird. Man bemerke, dass der Basis-A/F-Berechnungsabschnitt 102 dazu aufgebaut sein kann, das Basis-A/F als die Referenz im derzeitigen Betriebsbereich zu berechnen, wobei die Maschinendrehzahl „Ne” und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge „Q” als die Argumente dienen. The basic A / F calculation section 102 calculates a basic A / F (a base air-fuel ratio) as the current reference in the operating range (that is, at a time of calculating the basic soot emission amount) using Equation (1) below, wherein the in-set fresh air amount map 150 calculated target fresh air quantity is used as input value. Note that the basic A / F calculation section 102 may be configured to calculate the base A / F as the reference in the current operating range, with the engine speed "Ne" and the commanded fuel injection amount "Q" as the arguments.

[Gleichung 1][Equation 1]

  • Basis-A/F = Soll-Frischluftmenge / Kraftstoffeinspritzmenge (1)Base A / F = target fresh air amount / fuel injection amount (1)

Der Berechnungsabschnitt 103 für das derzeitige A/F berechnet ein derzeitiges A/F (ein abgeschätztes Luft/Kraftstoff-Verhältnis), das ein abgeschätzter Wert eines derzeitigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist, mit einer durch den Luftströmungsmesser 54 gemessenen Ansaugluftmenge „Ga” und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge „Q” als Eingabewerten. Man bemerke, dass in einem Fall, in dem eine Altersverschlechterung am Maschinenhauptkörper bzw. dem Motorblock 2 oder dergleichen auftritt, das derzeitige A/F von einem tatsächlichen A/F abweichen kann. Der Berechnungsabschnitt 103 für das derzeitige A/F gibt einen A/F-Lernwert zum Eliminieren eines Unterschieds zwischen dem tatsächlichen A/F, das durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfasst wird, und dem derzeitigen A/F im derzeitigen A/F wieder.The calculation section 103 for the current A / F calculates a current A / F (an estimated air / fuel ratio), which is an estimated value of a current air / fuel ratio, with a through the air flow meter 54 measured intake air amount "Ga" and the commanded fuel injection amount "Q" as input values. Note that in a case where age deterioration on the engine main body or the engine block 2 or the like, the current A / F may differ from an actual A / F. The calculation section 103 for the current A / F represents an A / F learning value for eliminating a difference between the actual A / F detected by the air-fuel ratio sensor and the current A / F in the current A / F.

[Gleichung 2][Equation 2]

  • Derzeitiger A/F = Ga / Q (2)Present A / F = Ga / Q (2)

Im Soll-EGR-Ratenkennfeld 151, das in einem anderen Modul enthalten ist, wird eine Soll-EGR-Rate berechnet, die ein Ziel in einem derzeitigen Betriebsbereich ist (das bedeutet, einem Betriebsbereich, der durch die Kraftstoffeinspritzmenge „Q” und die Maschinendrehzahl „Ne” definiert ist), wobei die Maschinendrehzahl „Ne” und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge „Q” als Argumente dienen. Man bemerke, dass sich die EGR-Rate auf einen Wert bezieht, der als ein Verhältnis einer EGR-Gasmenge zu einer Zylindergasmenge (einer Summe der Frischluftmenge und der EGR-Gasmenge) definiert ist, die in den Zylinder geladen wird. 5 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das eine Beziehung der Soll-EGR-Rate zu der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge definiert. In dem Soll-Frischluftmengenkennfeld 150 ist beispielsweise das in 5 gezeigte Kennfeld gespeichert und die Soll-EGR-Rate mit Bezug auf die Maschinendrehzahl und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge, die eingelesen werden, wird unter Verwendung dieses Kennfelds berechnet.In the target EGR rate map 151 is included in another module, a target EGR rate is calculated that is a target in a current operating range (that is, an operating range defined by the fuel injection amount "Q" and the engine speed "Ne"), where the engine speed "Ne" and the commanded fuel injection amount "Q" are used as arguments. Note that the EGR rate refers to a value defined as a ratio of an EGR gas amount to a cylinder gas amount (a sum of the fresh air amount and the EGR gas amount) that is loaded into the cylinder. 5 FIG. 12 is a graph showing an example of a map that defines a relationship of the target EGR rate to the engine speed and the commanded fuel injection amount. In the target fresh air quantity map 150 is the example in 5 is stored and the target EGR rate with respect to the engine speed and the commanded fuel injection amount that is read in is calculated using this map.

Der Berechnungsabschnitt 104 für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet eine Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft (Gew.-%), die ein Basiswert einer Sauerstoffkonzentration in der Ansaugluft in einem Betriebsbereich zur momentanen Zeit (das heißt, zu einer Zeit der Berechnung der Basis-Rußabgabemenge) ist, indem sie die folgende Gleichung (3) verwendet, wobei die im Soll-EGR-Ratenkennfeld 151 berechnete Soll-EGR-Rate und ein Basis-λ als Eingabewerte verwendet werden. Das Basis-λ wird berechnet, indem das im Basis-A/F-Berechnungsabschnitt 102 berechnete Basis-A/F durch ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis geteilt wird. Man bemerke, dass der Berechnungsabschnitt 104 für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft dazu aufgebaut sein kann, die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft im Betriebsbereich zum momentanen Zeitpunkt mit der Maschinendrehzahl „Ne” und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge „Q” als Argumenten zu berechnen.The calculation section 104 For the base O 2 concentration in the intake air, a base O 2 concentration in the intake air (% by weight) that calculates a base value of an oxygen concentration in the intake air in an operating region at the current time (that is, at a time the calculation of the basic soot emission amount) is by using the following equation (3), wherein the in-target EGR rate map 151 calculated target EGR rate and a base λ can be used as input values. The base λ is calculated by using the in the base A / F calculation section 102 calculated basis A / F is divided by a theoretical air / fuel ratio. Note that the calculation section 104 for the base O 2 concentration in the intake air may be configured to calculate the basic O 2 concentration in the intake air in the operating region at the present time with the engine speed "Ne" and the commanded fuel injection amount "Q" as arguments.

[Gleichung 3][Equation 3]

  • Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft = 23,2(1 – Soll-EGR-Rate / Basis-λ) (3)Base O 2 concentration in the intake air = 23.2 (1 - target EGR rate / base λ) (3)

Ein EGR-Ratenberechnungsabschnitt 152, den ein anderes Modul enthält, berechnet eine EGR-Rate unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (4) mit der Ansaugluft „Ga”, die durch den Luftströmungsmesser 54 gemessen wird, und einer Zylindergasmenge „Gcyl”, die durch ein beliebiges bekanntes Verfahren aufgenommen wird, als Eingabewerte.An EGR rate calculation section 152 , which contains another module, calculates an EGR rate using the following equation (4) with the intake air "Ga" passing through the air flow meter 54 and a cylinder gas amount "Gcyl" taken by any known method as input values.

[Gleichung 4][Equation 4]

  • EGR-Rate = Gcyl – Ga / Gcyl (4)EGR rate = Gcyl - Ga / Gcyl (4)

Der Berechnungsabschnitt 105 für die derzeitige O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet eine derzeitige O2-Konzentration „D” in der Ansaugluft, die ein abgeschätzter Wert einer derzeitigen O2-Konzentration in der Ansaugluft ist, unter Verwendung einer nachstehenden Gleichung (5), wobei das derzeitige A/F, das im Berechnungsabschnitt für das derzeitige A/F berechnet wird, und die EGR-Rate, die im EGR-Ratenberechnungsabschnitt 152 berechnet wird, als Eingabewerte verwendet werden. Ein derzeitiges λ wird durch Teilen des derzeitigen A/F, das im Berechnungsabschnitt 103 für das derzeitige A/F berechnet wird, durch das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis berechnet.The calculation section 105 for the current O 2 concentration in the intake air, a current O 2 concentration "D" in the intake air, which is an estimated value of a current O 2 concentration in the intake air, is calculated using Equation (5) below current A / F calculated in the calculation section for the current A / F and the EGR rate included in the EGR rate calculation section 152 calculated as input values. A current λ is obtained by dividing the current A / F, which is in the calculation section 103 for which the current A / F is calculated, calculated by the theoretical air / fuel ratio.

[Gleichung 5][Equation 5]

  • D = 23,2(1 – EGR-Rate / λ) (5)D = 23.2 (1 - EGR rate / λ) (5)

Zudem wird im Arithmetikabschnitt 111 ein A/F-Verhältnis berechnet, das als eine Eingabe des Berechnungsabschnitts 106 für den Übergangskorrekturkoeffizienten verwendet wird. Das A/F-Verhältnis wird als ein Verhältnis des aktuellen A/F-Verhältnisses, das der Berechnungsabschnitt 103 für das aktuelle A/F berechnet, zum Basis-A/F berechnet, das der Basis-A/F-Berechnungsabschnitt 102 berechnet. In addition, in the arithmetic section 111 calculates an A / F ratio as an input of the calculation section 106 is used for the transition correction coefficient. The A / F ratio is expressed as a ratio of the current A / F ratio, which is the calculation section 103 calculated for the current A / F, calculated to the base A / F, which is the base A / F calculation section 102 calculated.

Ein Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160, der in einem anderen Modul enthalten ist, berechnet einen Korrekturwert für die spezifische Wärme zum Korrigieren einer spezifischen Wärme passend zu einem Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, um die O2-Konzentration in der Ansaugluft passend zu einer Feuchtigkeit und die Feuchtigkeit zu korrigieren. Man bemerke, dass eine Funktion des Feuchtigkeitskorrekturabschnitts 160 später genau beschrieben wird.A moisture correction section 160 , which is included in another module, calculates a specific heat correction value for correcting a specific heat according to a correction value for the O 2 concentration in the intake air to determine the O 2 concentration in the intake air to match a humidity and To correct moisture. Note that a function of the humidity correction section 160 will be described in detail later.

Zudem berechnet der Arithmetikabschnitt 112 eine korrigierte O2-Konzentration in der Ansaugluft durch Multiplizieren der aktuellen O2-Konzentration in der Ansaugluft, die im Berechnungsabschnitt 105 für die aktuelle O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet wird, mit dem Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, der im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 berechnet wird. Zudem wird in dem Arithmetikabschnitt 113 ein O2-Konzentrationsverhältnis in der Ansaugluft berechnet, das als eine Eingabe des Berechnungsabschnitts 106 für den Übergangskorrekturkoeffizienten verwendet wird. Die O2-Konzentration in der Ansaugluft wird als ein Verhältnis der korrigierten O2-Konzentration in der Ansaugluft, die im Arithmetikabschnitt 112 berechnet wird, zur Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet, die im Berechnungsabschnitt 104 für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet wird.In addition, the arithmetic section calculates 112 a corrected O 2 concentration in the intake air by multiplying the current O 2 concentration in the intake air, in the calculation section 105 is calculated for the current O 2 concentration in the intake air, with the correction value for the O 2 concentration in the intake air in the humidity correcting section 160 is calculated. In addition, in the arithmetic section 113 calculates an O 2 concentration ratio in the intake air as an input of the calculation section 106 is used for the transition correction coefficient. The O 2 concentration in the intake air is expressed as a ratio of the corrected O 2 concentration in the intake air, in the arithmetic section 112 is calculated to the base O 2 concentration in the intake air calculated in the calculation section 104 is calculated for the base O 2 concentration in the intake air.

Der Berechnungsabschnitt 106 für die Übergangskorrekturkoeffizienten berechnet einen Übergangskorrekturkoeffizienten zur Korrektur der Erhöhung oder Verringerung der Rußabgabemenge zu einer Zeit des Übergangs mit Bezug auf den Wert (die Basis-Rußabgabemenge) zu einer Zeit, in der sich die Maschine in einem stabilen Zustand befindet, mit dem A/F-Verhältnis, das im Arithmetikabschnitt 111 berechnet wird, und der O2-Konzentration in der Ansaugluft, die im Arithmetikabschnitt 113 berechnet wird, als Eingabewerten. 6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das einen Übergangskorrekturkoeffizienten auf der Grundlage des A/F-Verhältnisses und der O2-Konzentration in der Ansaugluft festlegt. Hier wird der Übergangskorrekturkoeffizient beispielsweise passend zum in 6 gezeigten Kennfeld berechnet. Zudem berechnet der Berechnungsabschnitt 107 für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme einen spezifischen Wärmekorrekturkoeffizienten durch Empfang der Eingabe des spezifischen Wärmekorrekturwerts, der im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 berechnet wird. Man bemerke, dass eine Funktion des Berechnungsabschnitt 107 für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme später genau beschrieben wird.The calculation section 106 for the transient correction coefficients calculates a transient correction coefficient for correcting the increase or decrease of the soot emission amount at a time of transition with respect to the value (the basic soot emission amount) at a time when the engine is in a steady state with the A / F Ratio, that in the arithmetic section 111 is calculated, and the O 2 concentration in the intake air in the arithmetic section 113 is calculated as input values. 6 FIG. 12 is a graph showing an example of a map setting a transient correction coefficient based on the A / F ratio and the O 2 concentration in the intake air. Here, for example, the transition correction coefficient matches the in 6 calculated map shown. In addition, the calculation section calculates 107 for the specific heat correction coefficient, a specific heat correction coefficient by receiving the input of the specific heat correction value included in the humidity correcting section 160 is calculated. Note that a function of the calculation section 107 for the correction coefficient for the specific heat will be described later in detail.

Im Arithmetikabschnitt 114 wird eine Rußabgabemenge nach einer Übergangskorrektur durch Multiplizieren der im Basis-Rußkennfeld 101 berechneten Basis-Rußabgabemenge mit dem Übergangskorrekturkoeffizienten berechnet, der in dem Berechnungsabschnitt 106 für den Übergangskorrekturkoeffizienten berechnet wird. Genauer gesagt kann unter Verwendung des Übergangskorrekturkoeffizienten auf der Grundlage des A/F-Verhältnisses und des O2-Konzentrationsverhältnisses in der Ansaugluft, wobei jeweils das Basis-A/F und die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft als Bezug dienen, die Rußabgabemenge berechnet werden, in der Einflüsse des Übergangs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft in Betracht gezogen werden, wobei die Basis-Rußabgabemenge als Grundlage dient.In the arithmetic section 114 For example, a soot delivery amount after a transition correction is multiplied by multiplying the in the base soot map 101 calculated basis Rußabgabemenge with the transition correction coefficient calculated in the calculation section 106 is calculated for the transition correction coefficient. More specifically, using the transient correction coefficient based on the A / F ratio and the O 2 concentration ratio in the intake air, wherein the base A / F and the base O 2 concentration in the intake air respectively serve as a reference Soot emissions may be calculated taking into account the effects of the transient air / fuel ratio and the change in O 2 concentration in the intake air, based on the base soot output.

Im Arithmetikabschnitt 115 wird die Rußabgabemenge nach der Übergangskorrektur, die im Arithmetikabschnitt 114 berechnet wird, mit dem Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme multipliziert, der im Berechnungsabschnitt 107 für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme berechnet wird. Im Umweltberechnungsabschnitt 108 wird eine Korrektur zur Wiedergabe von Umweltbedingungen wie einer Kühlwassertemperatur und eines Atmosphärendrucks in der Rußabgabemenge durchgeführt, und die endgültige Rußabgabemenge wird berechnet.In the arithmetic section 115 becomes the soot emission amount after the transition correction shown in the arithmetic section 114 is multiplied by the coefficient of correction for the specific heat multiplied in the calculation section 107 is calculated for the correction coefficient for the specific heat. In the Environmental Calculation Section 108 A correction for reproducing environmental conditions such as a cooling water temperature and an atmospheric pressure in the soot discharge amount is performed, and the final soot discharge amount is calculated.

(Feuchtigkeitskorrektur für die Rußabgabemenge)(Moisture correction for the soot emission amount)

Als Nächstes wird eine Feuchtigkeitskorrekturfunktion genauer beschrieben, die durch den Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 enthalten ist. Die aus dem Zylinder abgegebene Rußabgabemenge ändert sich passend zur Feuchtigkeit der Ansaugluft, die in den Zylinder eingesaugt wird. Als Hauptursachen der Änderung der Rußabgabemenge durch Feuchtigkeit werden zwei Ursachen zitiert, nämlich eine Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft, die eine Konzentration von Sauerstoff ist, der in der in den Zylinder eingesaugten Ansaugluft enthalten ist, und eine Änderung der spezifischen Wärme der Ansaugluft. 7 ist ein Schaubild, das die Rußabgabemenge mit Bezug auf die O2-Konzentration in der Ansaugluft und das äquivalente Verhältnis zeigt. Wie in 7 gezeigt weist eine Rußabgabemenge (g/g) pro Gramm Kraftstoff eine Empfindlichkeit gegenüber Änderungen der O2-Konzentration in der Ansaugluft und des Äquivalenzverhältnisses auf. Währenddessen ist bekannt, dass die Rußabgabemenge keine spezielle Empfindlichkeit gegenüber einer Änderung der spezifischen Wärme aufweist. Daher ist die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft in einem Bereich, in dem die Empfindlichkeit der Rußabgabemenge auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft groß ist, mit Bezug auf die Änderung der Rußabgabemenge dominant, und der Einfluss der Änderung der relativen Wärme ist vergleichsweise gering. Im Bezug darauf ändert sich die Rußabgabemenge in einem Bereich kaum, in dem die Empfindlichkeit der Rußabgabemenge auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft gering ist, selbst wenn sich die O2-Konzentration in der Ansaugluft aufgrund einer Änderung der Feuchtigkeit ändert. In dem derartigen Bereich ist die Änderung der spezifischen Wärme mit Bezug auf die Änderung der Rußabgabemenge dominant, und der Einfluss der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft ist vergleichsweise klein.Next, a humidity correction function performed by the humidity correcting section will be described in more detail 160 is included. The soot discharge amount discharged from the cylinder changes according to the humidity of the intake air sucked into the cylinder. As the main causes of the change in the Rußabgabemenge by moisture two causes are cited, namely a change in the O 2 concentration in the intake air, which is a concentration of oxygen contained in the intake air sucked into the cylinder, and a change in the specific heat of the intake air. 7 FIG. 12 is a graph showing the soot discharge amount with respect to the O 2 concentration in the intake air and the equivalent ratio. FIG. As in 7 As shown, a soot output (g / g) per gram of fuel has a sensitivity to changes in the O 2 concentration in the intake air and the equivalence ratio. Meanwhile, it is known that the Rußabgabemenge has no special sensitivity to a change in specific heat. Therefore, the change of the O 2 concentration in the intake air in a range in which the sensitivity of the soot discharge amount to the change of the O 2 concentration in the intake air is large, is dominant with respect to the change of the soot discharge amount, and the influence of the change the relative heat is comparatively low. In this respect, the soot discharge amount hardly changes in a range in which the sensitivity of the soot discharge amount to the change in the O 2 concentration in the intake air is small even if the O 2 concentration in the intake air changes due to a change in humidity. In such a range, the change of the specific heat with respect to the change of the soot discharge amount is dominant, and the influence of the change of the O 2 concentration in the intake air is comparatively small.

Als ein Verfahren zur Korrektur des Einflusses der Feuchtigkeit auf die Rußabgabemenge ist es vorstellbar, eine Berechnung der Änderung der Rußabgabemenge mit Bezug auf die Änderung der Betriebsbedingungen wie der O2-Konzentration in der Ansaugluft, der spezifischen Wärme und dem Äquivalenzverhältnis beispielsweise unter Verwendung einer Funktion, eines mehrdimensionalen Kennfelds oder dergleichen zu berechnen. Eine derartige hochgenaue Berechnung erhöht jedoch eine Rechenlast. Zudem wird der Einfluss der Feuchtigkeit redundant korrigiert, wenn die Feuchtigkeitskorrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft und die Feuchtigkeitskorrektur der spezifischen Wärme gleichzeitig durchgeführt werden, weil sich die spezifische Wärme auch ändert, wenn sich die O2-Konzentration in der Ansaugluft ändert, und es ist wahrscheinlich, dass als ein Ergebnis eine irrtümliche Korrektur durchgeführt wird. Folglich kann eine Abschätzungsgenauigkeit der Rußabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast verringert wird, wenn eine Korrektur durchgeführt werden kann, indem ein Parameter ausgewählt wird, der hinsichtlich der Empfindlichkeit der Rußabgabemenge dominanter ist.As a method for correcting the influence of moisture on the soot discharge amount, it is conceivable to calculate the change of the soot discharge amount with respect to the change of the operating conditions such as the O 2 concentration in the intake air, the specific heat and the equivalence ratio using, for example, a function to calculate a multi-dimensional map or the like. However, such a highly accurate calculation increases a computational burden. In addition, the influence of moisture is redundantly corrected when the humidity correction of the O 2 concentration in the intake air and the humidity correction of the specific heat are performed simultaneously because the specific heat also changes as the O 2 concentration in the intake air changes, and it is likely that as a result, an erroneous correction is made. Consequently, estimation accuracy of the soot discharge amount can be improved while reducing the computational load when correction can be made by selecting a parameter that is more dominant in the sensitivity of the soot discharge amount.

Daher wird in der Rußabgabemengenabschätzungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform der in 7 gezeigte Betriebsbereich, der durch die O2-Konzentration in der Ansaugluft und die spezifische Wärme bestimmt ist, in einen Bereich A unterteilt, in dem die Empfindlichkeit der Rußabgabemenge auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder der spezifischen Wärme hoch ist, und einen Bereich B, in dem die Empfindlichkeit der Rußabgabemenge auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder der spezifischen Wärme gering ist. In einem Fall, in dem der derzeitige Betriebsbereich zum Bereich A gehört, korrigiert der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 den Einfluss der Feuchtigkeit auf die O2-Konzentration in der Ansaugluft und beschränkt die Korrektur der spezifischen Wärme. Zudem korrigiert der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 den Einfluss der Feuchtigkeit auf die spezifische Wärme, wenn der derzeitige Betriebsbereich zum Bereich B gehört, und beschränkt die Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft. Nach der derartigen Steuerung kann in der Rußabgabemengenabschätzungssteuerung ein Objekt, für das der Einfluss der Feuchtigkeit korrigiert wird, auf das Objekt umgeschaltet werden, das mit Bezug auf die Empfindlichkeit der Rußabgabemenge dominanter ist, und daher kann die Abschätzungsgenauigkeit der Rußabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt wird. Zudem ändert sich auch die spezifische Wärme, wenn sich die O2-Konzentration in der Ansaugluft ändert. In der Rußabgabemengenabschätzungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform kann das Objekt, für das der Einfluss der Feuchtigkeit korrigiert wird, auf das Objekt umgeschaltet werden, das mit Bezug auf die Empfindlichkeit der Rußabgabemenge dominanter ist, und daher kann der Einfluss der Feuchtigkeit redundant korrigiert werden.Therefore, in the soot discharge amount estimation control of the present embodiment, the in 7 shown operating range, which is determined by the O 2 concentration in the intake air and the specific heat, divided into a range A, in which the sensitivity of the Rußabgabemenge on the change in the O 2 concentration in the intake air or the specific heat is high and a region B in which the sensitivity of the carbon black discharge amount to the change of the O 2 concentration in the intake air or the specific heat is small. In a case where the current operation area belongs to the area A, the humidity correcting section corrects 160 the influence of moisture on the O 2 concentration in the intake air and limits the correction of the specific heat. In addition, the humidity correction section corrects 160 the influence of moisture on the specific heat when the current operating range belongs to region B, and limits the correction of the O 2 concentration in the intake air. After such control, in the soot discharge amount estimation control, an object for which the influence of the humidity is corrected can be switched to the object, which is more dominant with respect to the sensitivity of the soot discharge amount, and therefore the estimation accuracy of the soot discharge amount can be improved while the computational load is limited. In addition, the specific heat changes as the O 2 concentration in the intake air changes. In the soot discharge amount estimation control of the present embodiment, the object for which the influence of the humidity is corrected can be switched to the object that is more dominant with respect to the sensitivity of the soot discharge amount, and therefore, the influence of the humidity can be redundantly corrected.

Als Nächstes wird mit Bezug auf einen Ablaufplan ein spezifischer Ablauf des Feuchtigkeitskorrekturvorgangs beschrieben, der im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 ausgeführt wird. 8 ist ein Ablaufplan, der ein Programm des Feuchtigkeitskorrekturvorgangs zeigt, der im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 ausgeführt wird. Der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 umfasst eine Funktion zur Berechnung des O2-Konzentrationswerts in der Ansaugluft und eine Funktion zur Berechnung des spezifischen Wärmekorrekturwerts. 9 ist ein Steuerblockschaubild, das funktionale Blöcke zum Berechnen des Korrekturwerts für die O2-Konzentration in der Ansaugluft aus Funktionen extrahiert, die im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 enthalten sind. Zudem ist 10 ein Steuerblockschaubild, das funktionale Blöcke zum Berechnen des spezifischen Wärmekorrekturwerts aus den Funktionen extrahiert, die im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 enthalten sind. Nachstehend werden Einzelheiten der Steuerung, die in einem in 8 gezeigten Programm ausgeführt wird, auch mit Bezug auf 9 und 10 geeignet beschrieben.Next, referring to a flowchart, a specific procedure of the humidity correcting operation performed in the humidity correcting section will be described 160 is performed. 8th FIG. 12 is a flowchart showing a program of the humidity correcting process performed in the humidity correcting section. FIG 160 is performed. The moisture correction section 160 includes a function for calculating the O 2 concentration value in the intake air and a function for calculating the specific heat correction value. 9 FIG. 12 is a control block diagram that extracts functional blocks for calculating the correction value for the O 2 concentration in the intake air from functions included in the humidity correcting section 160 are included. In addition is 10 a control block diagram that extracts functional blocks for calculating the specific heat correction value from the functions included in the humidity correcting section 160 are included. The following details of the control, which are in an in 8th shown program, also with reference to 9 and 10 suitably described.

Im Schritt S1 wie in 8 gezeigt werden die Ansaugluftmenge „Ga” und die absolute Feuchtigkeit „AH”, die vom Luftströmungsmesser 54 gemessen werden, der mit dem Feuchtigkeitssensor ausgestattet ist, die aktuelle O2-Konzentration „D” in der Ansaugluft, die im Berechnungsabschnitt 105 für die aktuelle O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet wird, ein Äquivalenzverhältnis „ϕ”, das aus dem derzeitigen A/F erhalten wird, das in dem Berechnungsabschnitt 103 für das derzeitigen A/F berechnet wird, und die EGR-Rate „EGR”, die im EGR-Ratenberechnungsabschnitt 152 berechnet wird, in den Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 eingelesen. Im nächsten Schritt S2 wird bestimmt, ob der Betriebsbereich, der auf der Grundlage der O2-Konzentration in der Ansaugluft und dem Äquivalenzverhältnis aus den aktuellen Betriebsbedingungen festgelegt ist, zum in 7 gezeigten Bereich A gehört. Wenn als ein Ergebnis bestimmt wird, dass die aktuellen Betriebsbedingungen zum Bereich A gehören, wird bestimmt, dass die Feuchtigkeitskorrektur für die O2-Konzentration in der Ansaugluft durchgeführt werden sollte, und der Ablauf geht zum nächsten Schritt S3.In step S1 as in 8th shown are the intake air quantity "Ga" and the absolute humidity "AH", that of the air flow meter 54 measured with the humidity sensor, the actual O 2 concentration "D" in the intake air, in the calculation section 105 is calculated for the actual O 2 concentration in the intake air, an equivalence ratio "φ" obtained from the current A / F obtained in the calculating section 103 for the current A / F, and the EGR rate "EGR" included in the EGR rate calculation section 152 is calculated in the Humidity correction section 160 read. In the next step S2, it is determined whether the operating range, which is set based on the O 2 concentration in the intake air and the equivalence ratio from the current operating conditions, to the in 7 area A heard. As a result, when it is determined that the current operating conditions belong to the area A, it is determined that the humidity correction for the O 2 concentration in the intake air should be performed, and the flow advances to the next step S3.

Wenn bestimmt wird, dass die derzeitigen Betriebsbedingungen zum Bereich B gehören, wird bestimmt, dass eine Feuchtigkeitskorrektur für die spezifische Wärme durchgeführt werden sollte, und der Ablauf geht zum nächsten Schritt S4.If it is determined that the current operating conditions belong to the area B, it is determined that a humidity correction for the specific heat should be performed, and the flow advances to the next step S4.

Im Schritt S3 wird der O2-Konzentrationswert für die Ansaugluft berechnet. Genauer gesagt wird hier eine Berechnung durch die in 9 gezeigten funktionellen Blöcke aus den Funktionen ausgeführt, die in dem Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 enthalten sind. Die in 9 gezeigten funktionellen Blöcke werden durch einen Berechnungsabschnitt 121 für eine trockene Luftmenge, einen Berechnungsabschnitt 122 für eine O2-Konzentration in der trockenen Ansaugluft, ein Kennfeld 123 für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft, und einen Berechnungsabschnitt 124 für den Korrekturwert der O2-Konzentration in der Ansaugluft aufgebaut.In step S3, the O 2 concentration value for the intake air is calculated. More specifically, here is a calculation by the in 9 shown functional blocks from the functions performed in the moisture correction section 160 are included. In the 9 shown functional blocks are by a calculation section 121 for a dry air quantity, a calculation section 122 for an O 2 concentration in the dry intake air, a map 123 for the base O 2 concentration in the intake air, and a calculation section 124 built up for the correction value of the O 2 concentration in the intake air.

Der Berechnungsabschnitt 121 für die Trockenluftmenge berechnet eine Trockenluftmenge „AirD” [g/s] unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (6), wobei die Ansaugluftmenge „Ga” und die absolute Feuchtigkeit „AH”, die vom Luftströmungsmesser 54 gemessen werden, der mit dem Feuchtigkeitssensor ausgestattet ist, als Eingangswerte verwendet werden.The calculation section 121 For the dry air amount, a dry air amount "AirD" [g / s] is calculated using the following equation (6), wherein the intake air amount "Ga" and the absolute humidity "AH" obtained from the air flow meter 54 measured with the humidity sensor are used as input values.

[Gleichung 6][Equation 6]

  • AirD = Ga / (1 + AH) (6)AirD = Ga / (1 + AH) (6)

Der Abschnitt 122 zur Berechnung der O2-Konzentration in der trockenen Ansaugluft berechnet eine O2-Konzentration in der trockenen Ansaugluft „O2inD” unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (7), wobei die Trockenluftmenge „AirD”, die im Berechnungsabschnitt 121 für die Trockenluftmenge berechnet wird, die Zylindergasmenge „Gcyl”, die durch das beliebige bekannte Verfahren aufgenommen wird, und die Überschussluftrate „λ”, die aus dem aktuellen A/F erhalten wird, als Eingabewerte verwendet werden.The section 122 For calculating the O 2 concentration in the dry intake air, an O 2 concentration in the dry intake air calculates " O 2 inD " using equation (7) below, wherein the dry air amount " AirD " shown in the calculation section 121 is calculated for the dry air amount, the cylinder gas amount "Gcyl", which is taken by the arbitrary known method, and the excess air rate "λ", which is obtained from the current A / F, are used as input values.

[Gleichung 7][Equation 7]

  • O2inD = 23,2(1 – AirD Basis-EGR-Rate / λ) (7)O2inD = 23.2 (1 - AirD base EGR rate / λ) (7)
  • AirD Basis-EGR-Rate = (Gcyl – AirD) / GcylAirD base EGR rate = (GCyl-AirD) / GCyl

Zudem berechnet das Kennfeld 123 für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft eine Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft „O2inbse”, die ein Basiswert (das heißt, ein Wert in einem stabilen Zustand) der O2-Konzentration in der Ansaugluft im aktuellen Betriebsbereich ist (das bedeutet, dem Betriebsbereich, der durch die Kraftstoffeinspritzmenge „Q” und die Maschinendrehzahl „Ne” definiert ist, wobei die Maschinendrehzahl „Ne”, die unter Verwendung des Drehzahlsensors 52 erfasst wird, und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge „Q” des Kraftstoffeinspritzventils 8 als Argumente verwendet werden.In addition, the map calculates 123 for the base O 2 concentration in the intake air, a base O 2 concentration in the intake air "O2inbse", which is a base value (that is, a value in a steady state) of the O 2 concentration in the intake air in the current operating range is (that is, the operating range defined by the fuel injection amount "Q" and the engine speed "Ne", wherein the engine speed "Ne" obtained using the speed sensor 52 is detected, and the commanded fuel injection amount "Q" of the fuel injection valve 8th be used as arguments.

Der Berechnungsabschnitt 124 für den Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet den Korrekturwert der O2-Konzentration in der Ansaugluft, der als das Verhältnis der O2-Konzentration in der trockenen Ansaugluft „O2inD” zur Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft „O2inbse” definiert ist, durch Verwenden der nachstehenden Gleichung (8), wobei die O2-Konzentration in der trockenen Ansaugluft „O2inD” und die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft „O2inbse” als Eingabewerte verwendet werden.The calculation section 124 for the correction value for the O 2 concentration in the intake air calculates the correction value of the O 2 concentration in the intake air, defined as the ratio of the O 2 concentration in the dry intake air "O2inD" to the base-O 2 concentration in the intake air "O2inbse" is defined by using the following equation (8), wherein the O 2 concentration in the dry intake air "O2inD" and the base O 2 concentration in the intake air "O2inbse" are used as input values.

[Gleichung 8][Equation 8]

  • Korrekturwert der O2-Konzentration in der Ansaugluft = O2inD / O2inbse (8)Correction value of the O 2 concentration in the intake air = O 2 inD / O 2 inbse (8)

Wenn im vorstehend beschriebenen Schritt S2 bestimmt wird, dass der derzeitige Betriebsbereich der Bereich A ist, und der Vorgang im vorstehend beschriebenen Schritt S3 ausgeführt wird, geht der Ablauf anschließend zum Schritt S5. In Schritt S5 wird der in Schritt S3 berechnete Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft (O2inD/O2inbse) im Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft wiedergegeben, der in das Abgasabschätzungsmodell eingelesen wird, und ein ungültiger Wert wird im Korrekturwert für die spezifische Wärme wiedergegeben, der in das Emissionsabschätzungsmodell 100 eingegeben wird. Im Arithmetikabschnitt 112 des Emissionsabschätzungsmodells 100 ist die derzeitige O2-Konzentration in der Ansaugluft unter Verwendung der eingelesenen Korrekturgröße für die O2-Konzentration in der Ansaugluft (O2inD/O2inbse) korrigiert. Währenddessen wird im Berechnungsabschnitt 107 für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme des Emissionsabschätzungsmodells 100 eine Konstante „1” als ein Proportionskorrekturkoeffizient ausgegeben, wenn die Eingabe des ungültigen Werts als des spezifischen Wärmekorrekturwerts empfangen wird. In diesem Fall wird die Rußabgabemenge im Arithmetikabschnitt 115 mit dem Proportionskorrekturkoeffizienten „1” multipliziert, und daher wird keine spezifische Wärmekorrektur für die Rußabgabemenge durchgeführt.When it is determined in the above-described step S2 that the current operating region is the region A, and the process is executed in the above-described step S3, the process then proceeds to step S5. In step S5, the correction value for the O 2 concentration in the intake air (O 2 inD / O 2 inbse) calculated in step S3 is reflected in the correction value for the O 2 concentration in the intake air, which is read into the exhaust gas estimation model, and an invalid value is entered in Correction value for the specific heat reproduced in the emission estimation model 100 is entered. In the arithmetic section 112 the emission estimation model 100 For example, the current O 2 concentration in the intake air is corrected using the read-in correction quantity for the O 2 concentration in the intake air (O 2 inD / O 2 inbse). Meanwhile, in the calculation section 107 for the specific heat correction coefficient of the emission estimation model 100 output a constant "1" as a proportion correction coefficient when the invalid value input is received as the specific heat correction value. In this case, the soot discharge amount becomes in the arithmetic section 115 with the Proportion correction coefficient "1" multiplied, and therefore no specific heat correction for the Rußabgabemenge is performed.

Zudem wird in Schritt S4 der spezifische Wärmekorrekturwert berechnet. Hier wird genauer gesagt eine Berechnung durch die in 10 gezeigten funktionalen Blöcke aus den Funktionen ausgeführt, die im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 enthalten sind. Die in 10 gezeigten funktionalen Blöcke werden durch einen Berechnungsabschnitt 131 für ein Molekulargewicht einer feuchten Ansaugluft, einen Berechnungsabschnitt 132 für eine spezifische Wärme einer feuchten Ansaugluft, einen Berechnungsabschnitt 133 für das Molekulargewicht des Ansauggases, einen Berechnungsabschnitt 134 für die spezifische Wärme des Ansauggases, einen Basiskennfeld 135 für die spezifische Wärme und einen Berechnungsabschnitt 136 für einen Korrekturwert für die spezifische Wärme aufgebaut.In addition, the specific heat correction value is calculated in step S4. More specifically, a calculation by the in 10 shown functional blocks from the functions performed in the moisture correction section 160 are included. In the 10 shown functional blocks are by a calculation section 131 for a molecular weight of a wet intake air, a calculating section 132 for a specific heat of a wet intake air, a calculation section 133 for the molecular weight of the intake gas, a calculation section 134 for the specific heat of the intake gas, a basic map 135 for the specific heat and a calculation section 136 built up for a specific heat correction value.

Der Berechnungsabschnitt 131 für das Molekulargewicht der feuchten Ansaugluft berechnet ein Molekulargewicht „Mair_w” einer feuchten Ansaugluft unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (9), wobei die Ansaugluft „Ga” und die absolute Feuchtigkeit „AH”, die vom Luftströmungsmesser 54 gemessen werden, der mit dem Feuchtigkeitssensor ausgestattet ist, als Eingabewerte verwendet werden.The calculation section 131 for the molecular weight of the wet intake air, a molecular weight "Mair_w" of a wet intake air is calculated by using the following equation (9), wherein the intake air is "Ga" and the absolute humidity "AH" is that of the air flow meter 54 measured with the humidity sensor are used as input values.

[Gleichung 9][Equation 9]

  • Mair_w = AirD / 28,8 + Wasser / 18 (9)Mair_w = AirD / 28.8 + Water / 18 (9)
  • AirD = Ga / (1 + AH)AirD = Ga / (1 + AH)
  • Wasser = AirD / 1000 × AHWater = AirD / 1000 × AH

Der Berechnungsabschnitt 132 für die spezifische Wärme der feuchten Ansaugluft berechnet die spezifische Wärme „Cvair_w” der feuchten Ansaugluft unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (10), wobei das Molekulargewicht „Mair_w” der angesaugten Feuchtluft, das im Berechnungsabschnitt 131 für das Molekulargewicht der feuchten Ansaugluft berechnet wird, die spezifische Wärme „Cvair_d” der trockenen Luft und die spezifische Wärme „Cvw” als Eingabewerte verwendet werden.The calculation section 132 For the specific heat of the humidified intake air, the specific heat "Cvair_w" of the humidified intake air is calculated using the following equation (10), wherein the molecular weight "Mair_w" of the drawn in humid air shown in the calculation section 131 is calculated for the molecular weight of the wet intake air, the specific heat "Cvair_d" of the dry air and the specific heat "Cvw" are used as input values.

[Gleichung 10][Equation 10]

  • Cvair_w = AirD/28,8 / Mair_w × Cvair_d + Wasser/18 / Mair_w × Cvw (10)Cvair_w = AirD / 28.8 / Mair_w × Cvair_d + Water / 18 / Mair_w × Cvw (10)

Zudem berechnet der Berechnungsabschnitt 133 für das Molekulargewicht des Ansauggases ein Molekulargewicht „Mgas” eines Ansauggases, das eine Summe der angesaugten Feuchtluft und des EGR-Gases ist, unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (11), wobei das Molekulargewicht „Mair_w” der angesaugten Feuchtluft, das im Berechnungsabschnitt 131 für das Molekulargewicht der angesaugten Feuchtluft berechnet wird, und ein Molekulargewicht „Megr” des EGR-Gases als Eingabewerte verwendet werden.In addition, the calculation section calculates 133 for the molecular weight of the intake gas, a molecular weight "Mgas" of a suction gas, which is a sum of the sucked wet air and the EGR gas, using the following equation (11), wherein the molecular weight "Mair_w" of the sucked wet air shown in the calculation section 131 is calculated for the molecular weight of the sucked wet air, and a molecular weight "Megr" of the EGR gas is used as input values.

[Gleichung 11][Equation 11]

  • Mgas = Mair_w + Megr (11)Mgas = Mair_w + Megr (11)
  • Megr = (Gcyl – Ga) / 44Megr = (Gcyl-Ga) / 44

Der nächste Berechnungsabschnitt 134 für die spezifische Wärme des Ansauggases berechnet die spezifische Wärme „Cvgas” des Ansauggases unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (12) mit der spezifischen Wärme „Cvair_w” der feuchten Ansaugluft, dem Molekulargewicht „Main_w” der feuchten Ansaugluft, der spezifischen Wärme „Cvegr” des EGR-Gases und dem Molekulargewicht „Mgas” des Ansauggases als Eingabewerte.The next calculation section 134 For the specific heat of the intake gas, the specific heat "Cvgas" of the intake gas is calculated using the following equation (12) with the specific heat "Cvair_w" of the wet intake air, the "Main_w" of the wet intake air, the specific heat "Cvegr" of the intake air EGR gas and the molecular weight "Mgas" of the intake gas as input values.

[Gleichung 12][Equation 12]

  • Cvgas = Mair_w / Mgas × Cvair_w + Megr / Mgas × Cvegr (12)Cvgas = Mair_w / Mgas × Cvair_w + Megr / Mgas × Cvegr (12)

Das Basiskennfeld 135 für die spezifische Wärme berechnet die spezifische Basiswärme des Ansauggases „Cvgasbse”, die ein Basiswert (ein Wert im stabilen Zustand) der spezifischen Wärme des Ansauggases im vorliegenden Betriebsbereich ist (das bedeutet, dem Betriebsbereich, der durch die Kraftstoffeinspritzmenge „Q” und die Maschinendrehzahl „Ne” definiert ist), wobei die Maschinendrehzahl „Ne”, die unter Verwendung des Drehzahlsensors 52 erfasst wird, und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge „Q” des Kraftstoffeinspritzventils 8 als Argumente dienen. 11 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das eine Beziehung der spezifischen Wärme des Basis-Ansauggases mit Bezug auf die Maschinendrehzahl und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge festlegt. In dem Basiskennfeld 135 für die spezifische Wärme wird beispielsweise das in 11 gezeigte Kennfeld gespeichert und die spezifische Wärme des Basis-Ansauggases mit Bezug auf die Maschinendrehzahl und die befohlene Kraftstoffeinspritzmenge, die eingelesen werden, wird unter Verwendung dieses Kennfelds berechnet.The basic map 135 for the specific heat, the specific base heat of the intake gas "Cvgasbse", which is a base value (a steady state value) of the specific heat of the intake gas in the present operating range (that is, the operating range represented by the fuel injection amount "Q" and the engine speed "Ne" is defined), wherein the engine speed "Ne", using the speed sensor 52 is detected, and the commanded fuel injection amount "Q" of the fuel injection valve 8th serve as arguments. 11 FIG. 12 is a graph showing an example of a map that sets a relation of the specific heat of the base intake gas with respect to the engine speed and the commanded fuel injection amount. In the basic map 135 for the specific heat, for example, the in 11 is stored and the specific heat of the base intake gas with respect to the engine speed and the commanded fuel injection amount that is read in is calculated using this map.

Der Berechnungsabschnitt 136 für den Korrekturwert der spezifischen Wärme berechnet einen Korrekturwert der spezifischen Wärme, der als ein Verhältnis der spezifischen Wärme „Cvgas” des Ansauggases zur spezifischen Basis-Wärme des Ansauggases „Cvbse” definiert ist, unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (13), wobei die spezifische Wärme „Cvgas” des Ansauggases und die spezifische Basis-Wärme „Cvgasbse” des Ansauggases als Eingabewerte dienen.The calculation section 136 for the specific heat correction value calculates a specific heat correction value defined as a ratio of the specific heat "Cvgas" of the intake gas to the base specific heat of the intake gas "Cvbse", using the following equation (13) Heat "Cvgas" of the intake gas and the specific base heat "Cvgasbse" of the intake gas serve as input values.

[Gleichung 13] [Equation 13]

  • Spezifischer Wärmekorrekturwert = Cvgas / Cvgasbse (13)Specific heat correction value = Cvgas / Cvgasbse (13)

Wenn im vorstehend beschriebenen Schritt S2 bestimmt wird, dass der derzeitige Betriebsbereich nicht der Bereich A ist (das heißt, der Bereich B ist) und der Ablauf des Schritts S4 wie vorstehend beschrieben ausgeführt wird, geht der Ablauf anschließend zum Schritt S6. In Schritt S6 wird der spezifische Wärmekorrekturwert (Cvgas/Cvbse), der im Schritt S4 berechnet wird, im spezifischen Wärmekorrekturwert wiedergegeben, der in das Emissionsabschätzungsmodell 100 eingelesen wird, und die Konstante „1” wird im Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft wiedergegeben, der in das Emissionsabschätzungsmodell 100 eingelesen wird. In dem Berechnungsabschnitt 107 für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme des Emissionsabschätzungsmodells 100 wird der spezifische Wärmekorrekturkoeffizient unter Verwendung des eingelesenen spezifischen Wärmekorrekturwerts (Cvgas/Cvbse) berechnet. 12 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines spezifischen Wärmekorrekturwertkennfelds zeigt, das eine Beziehung des spezifischen Wärmekorrekturkoeffizienten zum spezifischen Wärmekorrekturwert definiert. Im Berechnungsabschnitt 107 für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme wird beispielsweise der spezifische Wärmekorrekturkoeffizient passend zum eingelesenen spezifischen Wärmekorrekturwert unter Verwendung des in 12 gezeigten Kennfelds für den spezifischen Wärmekorrekturwert berechnet. Der berechnete spezifische Wärmekorrekturkoeffizient wird in den Arithmetikabschnitt 115 eingelesen. Im Arithmetikabschnitt 115 wird der Wert, den man durch Multiplizieren der Rußabgabemenge erhält, nach einer Übergangskorrektur durch den spezifischen Wärmekorrekturkoeffizienten als die Rußabgabemenge ausgegeben, nachdem sie einer spezifischen Wärmekorrektur unterzogen wurde. Währenddessen wird dem Arithmetikabschnitt 112 die Konstante „1” als der Korrekturwert der O2-Konzentration in der Ansaugluft eingelesen. In diesem Fall wird im Arithmetikabschnitt 112 der aktuelle O2-Konzentrationswert in der Ansaugluft mit der Konstanten „1” multipliziert, und daher wird keine O2-Konzentrationskorrektur in der Ansaugluft für die aktuelle O2-Konzentration in der Ansaugluft durchgeführt.When it is determined in the above-described step S2 that the current operating region is not the region A (that is, the region B is) and the process of the step S4 is performed as described above, the process then proceeds to step S6. In step S6, the specific heat correction value (Cvgas / Cvbse) calculated in step S4 is reflected in the specific heat correction value included in the emission estimation model 100 is read in, and the constant "1" is reflected in the O 2 concentration correction value in the intake air included in the emission estimation model 100 is read. In the calculation section 107 for the specific heat correction coefficient of the emission estimation model 100 For example, the specific heat correction coefficient is calculated by using the read-in specific heat correction value (Cvgas / Cvbse). 12 FIG. 12 is a graph showing an example of a specific heat correction value map that defines a relationship of the specific heat correction coefficient to the specific heat correction value. FIG. In the calculation section 107 for the specific heat correction coefficient, for example, the specific heat correction coefficient corresponding to the read-in specific heat correction value using the in 12 calculated map for the specific heat correction value. The calculated specific heat correction coefficient becomes the arithmetic section 115 read. In the arithmetic section 115 For example, the value obtained by multiplying the soot discharge amount is output after a transition correction by the specific heat correction coefficient as the soot discharge amount after being subjected to a specific heat correction. Meanwhile, the arithmetic section 112 the constant "1" is read in as the correction value of the O 2 concentration in the intake air. In this case, in the arithmetic section 112 the actual O 2 concentration value in the intake air is multiplied by the constant "1", and therefore no O 2 concentration correction in the intake air for the current O 2 concentration in the intake air is performed.

Wie vorstehend erörtert wird nach dem Emissionsabschätzungsmodell 100 der vorliegenden Ausführungsform die Hauptursache der Änderung der Rußabgabemenge durch den Einfluss von Feuchtigkeit bestimmt und eine Korrektur kann für die Hauptsache in der Abschätzungssteuerung der Rußabgabemenge durchgeführt werden, und daher kann die Abschätzungsgenauigkeit der Rußabgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast beschränkt ist.As discussed above, according to the emission estimation model 100 In the present embodiment, the main cause of the change of the soot discharge amount is determined by the influence of humidity, and a correction can be made for the main part in the estimation control of the soot discharge amount, and therefore the estimation accuracy of the soot discharge amount can be improved while the computational load is limited.

Nebenbei bemerkt ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterte Ausführungsform beschränkt und kann durchgeführt werden, während sie in verschiedenen Arten innerhalb des Bereichs modifiziert wird, ohne vom Gebiet der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung ausgeführt werden, indem sie wie folgt modifiziert ist.Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be performed while being modified in various ways within the scope without departing from the scope of the present invention. For example, the present invention can be carried out by being modified as follows.

In der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform werden die absolute Feuchtigkeit und die Ansaugluftmenge unter Verwendung des Luftströmungsmessers 54 erfasst, der mit dem Feuchtigkeitssensor ausgestattet ist, aber ein Aufbau kann verwendet werden, in dem der Feuchtigkeitssensor unabhängig vom Luftströmungsmesser vorgesehen ist. Zudem ist der Feuchtigkeitsmesser nicht auf den Feuchtigkeitsmesser beschränkt, der eine absolute Feuchtigkeit erfasst, sondern ein Feuchtigkeitssensor kann verwendet werden, der eine relative Feuchtigkeit erfasst. Dies gilt auch für eine später beschriebene zweite Ausführungsform.In the first embodiment explained above, the absolute humidity and the intake air amount are measured using the air flow meter 54 detected, which is equipped with the humidity sensor, but a structure may be used, in which the humidity sensor is provided independently of the air flow meter. In addition, the humidity meter is not limited to the humidity meter that detects absolute humidity, but a humidity sensor that detects relative humidity may be used. This also applies to a second embodiment described later.

In der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform entspricht das Emissionsabschätzungsmodell 100 einer „Emissionsabschätzungsvorrichtung” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Die Rußabgabemenge entspricht einer „Emissionsabgabemenge” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Luftströmungsmesser 54, der mit dem Feuchtigkeitssensor ausgestattet ist, entspricht der „Feuchtigkeitserfassungseinrichtung” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Bereich A entspricht einem „ersten Betriebsbereich” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Bereich B entspricht einem „zweiten Betriebsbereich” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 und der Arithmetikabschnitt 112 entsprechen einer „Korrektureinrichtung für die O2-Konzentration in der Ansaugluft” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160, der Berechnungsabschnitt für den Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme 107 und der Arithmetikabschnitt 115 entsprechen der „spezifischen Wärmekorrektureinrichtung” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Zudem führt die ECU 50 in der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform die Vorgänge in den Schritten S2, S3 und S5 oder den Schritten S2, S4 und S6 wie vorstehend beschrieben aus, wodurch eine „Emissionsabgabemengenabschätzungseinrichtung” in der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung realisiert ist.In the first embodiment explained above, the emission estimation model corresponds 100 an "emission estimation device" of the first invention described above. The soot discharge amount corresponds to an "emission output amount" of the above-described first invention. The air flow meter 54 equipped with the humidity sensor corresponds to the "humidity detecting device" of the first invention described above. The area A corresponds to a "first operating area" of the first invention described above. Region B corresponds to a "second operating region" of the first invention described above. The moisture correction section 160 and the arithmetic section 112 correspond to a "correction means for the O 2 concentration in the intake air" of the first invention described above. The moisture correction section 160 , the calculation section for the specific heat correction coefficient 107 and the arithmetic section 115 correspond to the "specific heat corrector" of the first invention described above. In addition, the ECU leads 50 In the first embodiment explained above, the operations in steps S2, S3, and S5 or steps S2, S4, and S6 are as described above, thereby realizing an "emission output amount estimating means" in the first invention described above.

Zudem entspricht die Rußabgabemenge einer „Rußabgabemenge” in der vorstehend beschriebenen zweiten Erfindung.In addition, the soot discharge amount corresponds to a "soot discharge amount" in the second invention described above.

Zudem entspricht das Basis-Rußkennfeld 101 der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform der „Basis-Rußabgabemengenberechnungseinrichtung” in der vorstehend beschriebenen dritten Erfindung. Der Basis-A/F-Berechnungsabschnitt 102 entspricht der „Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Berechnungseinrichtung” der vorstehend beschriebenen dritten Erfindung. Der Berechnungsabschnitt 104 für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft entspricht der „Berechnungseinrichtung für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft” der vorstehend beschriebenen dritten Erfindung. Der derzeitige A/F-Berechnungsabschnitt 103 entspricht der „Berechnungseinrichtung für das abgeschätzte Luft/Kraftstoff-Verhältnis” der vorstehend beschriebenen dritten Erfindung. Der Berechnungsabschnitt 106 für den Übergangskorrekturkoeffizienten und der Arithmetikabschnitt 114 entsprechen der „Übergangskorrektureinrichtung” der vorstehend beschriebenen dritten Erfindung. In addition, the basic soot map corresponds 101 the above-explained first embodiment of the "base Rußabgabemengen calculating device" in the third invention described above. The basic A / F calculation section 102 corresponds to the "base air-fuel ratio calculation means" of the third invention described above. The calculation section 104 for the base O 2 concentration in the intake air, the "basic O 2 concentration calculating means in the intake air" is the same as the third invention described above. The current A / F calculation section 103 corresponds to the "estimated air-fuel ratio calculating means" of the third invention described above. The calculation section 106 for the transition correction coefficient and the arithmetic section 114 correspond to the "transition correction means" of the third invention described above.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

[Merkmal der zweiten Ausführungsform][Feature of Second Embodiment]

Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform wird die Funktion aus den Funktionen beschrieben, die in dem Emissionsabschätzungsmodell 100 enthalten sind, die die Rußabgabemenge mit hoher Präzision abschätzt, indem sie eine Feuchtigkeitskorrektur durchführt. In der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird eine Funktion aus den Abschätzungsfunktionen, die im Emissionsabschätzungsmodell 100 enthalten sind, beschrieben, die eine Abgabemenge von NOx mit hoher Präzision abschätzt, das aus dem Zylinder abgegeben wird, indem sie eine Feuchtigkeitskorrektur durchführt. Man bemerke, dass die NOx-Abgabemenge, die in der nachstehenden Erläuterung verwendet wird, eine NOx-Menge (g/g) anzeigt, die vom Zylinder pro Gramm Kraftstoff abgegeben wird.Next, the second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment explained above, the function will be described from the functions included in the emission estimation model 100 which estimates the soot discharge amount with high precision by performing moisture correction. In the present second embodiment, a function of the estimation functions used in the emission estimation model 100 10, which estimates a discharge amount of NOx with high precision discharged from the cylinder by performing a humidity correction. Note that the NOx discharge amount used in the explanation below indicates a NOx amount (g / g) discharged from the cylinder per gram of fuel.

(Feuchtigkeitskorrektur für die NOx-Abgabemenge)(Moisture correction for the NOx output amount)

Die NOx-Abgabemenge, die vom Zylinder abgegeben wird, ändert sich entsprechend der Feuchtigkeit in der Ansaugluft, die in den Zylinder eingesaugt wird. Dies ist ähnlich zur vorstehend erläuterten Rußabgabemenge und es ist ähnlich zur vorstehend erläuterten Rußabgabemenge, das die Hauptursachen derselben die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft, die eine Sauerstoffkonzentration ist, die in der Ansaugluft enthalten ist, die in den Zylinder eingesaugt wird, und die Änderung der spezifischen Wärme der Ansaugluft sind. Die Rußabgabemenge weist jedoch die Empfindlichkeitsverteilung im Betriebsbereich auf, der durch die O2-Konzentration in der Ansaugluft und das Äquivalenzverhältnis ausgedrückt wird, während die NOx-Abgabemenge eine vorab festgelegte Empfindlichkeitsverteilung nur durch den Grad der O2-Konzentration in der Ansaugluft aufweist.The NOx discharge amount discharged from the cylinder changes according to the humidity in the intake air sucked into the cylinder. This is similar to the above-explained soot discharge amount, and it is similar to the above-mentioned soot discharge amount, the main causes of which is the change of the O 2 concentration in the intake air, which is an oxygen concentration contained in the intake air sucked into the cylinder, and the change of the specific heat of the intake air. However, the soot discharge amount has the sensitivity distribution in the operating range expressed by the O 2 concentration in the intake air and the equivalent ratio, while the NOx discharge amount has a predetermined sensitivity distribution only by the degree of the O 2 concentration in the intake air.

13 ist ein Schaubild, das eine Beziehung der NOx-Abgabemenge mit Bezug auf die O2-Konzentration in der Ansaugluft zeigt. Wie in 13 gezeigt, wird eine Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge größer, wenn die O2-Konzentration in der Ansaugluft höher wird. Andererseits ist bekannt, dass sich die NOx-Abgabemenge mit Bezug auf die Änderung in der spezifischen Wärme ändert, aber keine solche ausgeprägte Empfindlichkeit wie die Empfindlichkeit auf die Änderung der Ansaugluftkonzentration aufweist. Folglich dominiert in einem Bereich, in dem die Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge mit Bezug auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft groß ist, die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft über die Änderung der NOx-Abgabemenge, und der Einfluss der Änderung der spezifischen Wärme ist vergleichsweise gering. In dieser Beziehung ändert sich die NOx-Abgabemenge kaum, selbst wenn sich die O2-Konzentration in der Ansaugluft durch eine Änderung der Feuchtigkeit in einem Bereich ändert, in dem die Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge mit Bezug auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft klein ist. In einem derartigen Bereich ist die Änderung der spezifischen Wärme gegenüber der Änderung der NOx-Abgabemenge dominant, und der Einfluss der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft ist vergleichsweise klein. Folglich kann eine Abschätzungspräzision der NOx-Abgabemenge verbessert werden, während eine Rechenlast ähnlich wie in dem Fall der Rußabgabemenge verringert wird, wenn eine Korrektur durchgeführt werden kann, indem ein Parameter ausgewählt wird, der bezüglich der Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge dominanter ist. 13 FIG. 12 is a graph showing a relationship of the NOx discharge amount with respect to the O 2 concentration in the intake air. As in 13 As shown, sensitivity of the NOx discharge amount becomes larger as the O 2 concentration in the intake air becomes higher. On the other hand, it is known that the NOx discharge amount changes with respect to the change in the specific heat, but has no such marked sensitivity as the sensitivity to the change in the intake air concentration. Consequently, in a range in which the sensitivity of the NOx discharge amount with respect to the change in the O 2 concentration in the intake air is large, the change of the O 2 concentration in the intake air via the change of the NOx discharge amount, and the Influence of the change of the specific heat is comparatively small. In this respect, even if the O 2 concentration in the intake air changes by a change in humidity in a range in which the sensitivity of the NOx discharge amount with respect to the change in the O 2 concentration, the NOx discharge amount hardly changes in the intake air is small. In such a range, the change in the specific heat is dominant over the change in the NOx discharge amount, and the influence of the change of the O 2 concentration in the intake air is comparatively small. Consequently, estimation precision of the NOx discharge amount can be improved while reducing a calculation load similar to the case of the soot discharge amount when a correction can be made by selecting a parameter that is more dominant in the sensitivity of the NOx discharge amount.

Daher wird in der Abschätzungssteuerung für die NOx-Abgabemenge der vorliegenden Ausführungsform ein Betriebsbereich wie in 13 gezeigt, der durch die O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt ist, in einen Bereich A unterteilt, in dem die Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft hoch ist, und in einen Bereich B, in dem die Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft gering ist. Genauer gesagt wird der Bereich, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft größer als eine vorab festgelegte Konzentration ist, als der Bereich A bezeichnet, und der Bereich, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft gleich groß wie oder kleiner als die vorab festgelegte Konzentration ist, wird als der Bereich B bezeichnet. Man bemerke, dass die vorab festgelegte Konzentration als eine Konzentration festgelegt ist, bei der die Änderungsmenge der NOx-Konzentration mit Bezug auf die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu einem vorab festgelegten Wert wird, der beispielsweise eine hohe Empfindlichkeit anzeigt. Wenn der derzeitige Betriebsbereich zum Bereich A gehört, korrigiert der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 den Einfluss der Feuchtigkeit auf die O2-Konzentration in der Ansaugluft und beschränkt die Korrektur für die spezifische Wärme. Zudem korrigiert der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 den Einfluss der Feuchtigkeit auf die spezifische Wärme und beschränkt die Korrektur für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, wenn der derzeitige Betriebsbereich zum Bereich B gehört. Nach der derartigen Steuerung wechselt in der NOx-Abgabemengenabschätzungssteuerung das Objekt, für das der Einfluss der Feuchtigkeit korrigiert wird, zu einem Objekt, das für die Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge dominanter ist, und daher kann die Abschätzungspräzision der NOx-Abgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast eingeschränkt wird. Zudem ändert sich auch die spezifische Wärme, wenn sich die O2-Konzentration in der Ansaugluft ändert. In der Abschätzungssteuerung der NOx-Abgabemenge der vorliegenden Ausführungsform wechselt das Objekt, für das der Einfluss der Feuchtigkeit korrigiert wird, zu dem Objekt, das hinsichtlich der Empfindlichkeit der NOx-Abgabemenge dominanter ist, und daher kann der Einfluss der Feuchtigkeit redundant korrigiert werden. Man bemerke, dass spezifische Abläufe des Feuchtigkeitskorrekturvorgangs, der im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 ausgeführt wird, mit der Ausnahme, dass das Kennfeld in 13 anstelle des Kennfelds in 7 verwendet wird, ähnlich den Vorgängen in der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform sind, und daher wird eine Erläuterung derselben weggelassen.Therefore, in the NOx discharge amount estimation control of the present embodiment, an operation range as in FIG 13 is defined by the O 2 concentration in the intake air, divided into a region A in which the sensitivity of the NOx discharge amount to the change in the O 2 concentration in the intake air is high, and in a range B, in the sensitivity of the NOx discharge amount to the change of the O 2 concentration in the intake air is small. More specifically, the region in which the O 2 concentration in the intake air is larger than a predetermined concentration is referred to as the region A, and the region where the O 2 concentration in the intake air is equal to or smaller than is the predetermined concentration is referred to as the area B. Note that the predetermined concentration is set as a concentration at which the amount of change of the NOx concentration with respect to the O 2 concentration in the intake air becomes a predetermined value indicative of high sensitivity, for example. When the current operation area belongs to the area A, the humidity correcting section corrects 160 the influence of humidity on the O 2 concentration in the intake air and limits the correction for the specific heat. In addition, the humidity correction section corrects 160 the influence of moisture on the specific heat and limits the correction for the O 2 concentration in the intake air when the current operating range belongs to the area B. After such control, in the NOx discharge amount estimation control, the object for which the influence of the humidity is corrected changes to an object more dominant for the sensitivity of the NOx discharge amount, and therefore the estimation precision of the NOx emission amount can be improved the computational load is restricted. In addition, the specific heat changes as the O 2 concentration in the intake air changes. In the NOx discharge amount estimating control of the present embodiment, the object for which the influence of the humidity is corrected changes to the object more dominant in the sensitivity of the NOx discharge amount, and therefore, the influence of humidity can be redundantly corrected. Note that specific operations of the humidity correcting process performed in the humidity correcting section 160 is executed, except that the map in 13 instead of the map in 7 are similar to the operations in the above-explained first embodiment, and therefore an explanation thereof will be omitted.

(Steuerung der Abschätzung der NOx-Abgabemenge)(Control of NOx emission amount estimation)

Das Emissionsabschätzungsmodell 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Funktion der Abschätzung der Abgabemenge von NOx, das vom Zylinder während eines Betriebs abgegeben wird. 14 ist ein Steuerblockschaubild, das funktionale Blöcke zum Abschätzen der Abgabemenge des aus dem Zylinder abgegebenen NOx aus Abschätzungsfunktionen extrahiert, die im Emissionsabschätzungsmodell 100 enthalten sind. Nachstehend wird ein Modellaufbau zum Abschätzen der NOx-Abgabemenge mit Bezug auf 14 genau beschrieben.The emission estimation model 100 In the present embodiment, a function includes estimating the discharge amount of NOx discharged from the cylinder during operation. 14 FIG. 11 is a control block diagram that extracts functional blocks for estimating the discharge amount of NOx discharged from the cylinder from estimation functions included in the emission estimation model 100 are included. Hereinafter, a model construction for estimating the NOx discharge amount will be described with reference to FIG 14 exactly described.

Das in 14 gezeigte Emissionsabschätzungsmodell 100 umfasst einen Berechnungsabschnitt 211 für die O2-Konzentration in der Ansaugluft vor der Korrektur, einen Berechnungsabschnitt 212 für einen durchschnittlichen bzw. mittleren Einspritzzeitpunkt, einen Berechnungsabschnitt 213 für eine NOx-Abgabemenge, einen Berechnungsabschnitt 214 für einen Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme und Arithmetikabschnitte 221 und 222.This in 14 shown emission estimation model 100 includes a calculation section 211 for the O 2 concentration in the intake air before the correction, a calculation section 212 for an average injection timing, a calculation section 213 for a NOx discharge amount, a calculation section 214 for a correction coefficient for the specific heat and arithmetic sections 221 and 222 ,

Der Berechnungsabschnitt 211 für die O2-Konzentration in der Ansaugluft vor der Korrektur führt eine Berechnung ähnlich jener des Berechnungsabschnitts 103 für das aktuelle A/F und des Berechnungsabschnitts 105 für die aktuelle O2-Konzentration in der Ansaugluft durch, die vorstehend beschrieben sind, und berechnet die O2-Konzentration in der Ansaugluft vor der Korrektur, die die derzeitige O2-Konzentration in der Ansaugluft vor der Korrektur ist. Der Arithmetikabschnitt 221 berechnet die korrigierte O2-Konzentration in der Ansaugluft durch Multiplizieren der O2-Konzentration in der Ansaugluft vor der Korrektur, die im Berechnungsabschnitt 211 für die O2-Konzentration in der Ansaugluft berechnet wird, mit dem Korrekturwert für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, der im Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 berechnet wird. Der Berechnungsabschnitt 212 für die mittlere Einspritzzeit berechnet einen mittleren Einspritzzeitpunkt, in welchem Einspritzzeitpunkte und Einspritzmengen aller effektiven Einspritzungen unter Verwendung eines bekannten Verfahrens wiedergegeben werden.The calculation section 211 for the O 2 concentration in the intake air before the correction, a calculation similar to that of the calculation section results 103 for the current A / F and the calculation section 105 for the current O 2 concentration in the intake air described above, and calculates the O 2 concentration in the intake air before the correction, which is the current O 2 concentration in the intake air before the correction. The arithmetic section 221 calculates the corrected O 2 concentration in the intake air by multiplying the O 2 concentration in the intake air before the correction made in the calculation section 211 is calculated for the O 2 concentration in the intake air, with the correction value for the O 2 concentration in the intake air in the humidity correcting section 160 is calculated. The calculation section 212 for the average injection time calculates a middle injection timing in which injection timings and injection quantities of all effective injections are represented using a known method.

Die korrigierte O2-Konzentration in der Ansaugluft, die im Arithmetikabschnitt 221 berechnet wird, und der mittlere Einspritzzeitpunkt, der im Berechnungsabschnitt 212 für den mittleren Einspritzzeitpunkt berechnet wird, die Einspritzmenge und die Maschinendrehzahl werden in den Berechnungsabschnitt 213 für die NOx-Abgabemenge eingelesen. Der Berechnungsabschnitt 213 für die NOx-Abgabemenge berechnet die NOx-Abgabemenge auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung (14), die aus einer Potenzierung der korrigierten O2-Konzentration in der Ansaugluft, einer Potenzierung der mittleren Einspritzdauer bzw. des mittleren Einspritzzeitpunkts, einer Potenzierung der Einspritzmenge und einer Potenzierung der Maschinendrehzahl zusammengesetzt ist. Man bemerke, dass die Exponenten A, B, C, D und E in der nachstehenden Gleichung (14) passend zum Modell und den Eigenschaften der Maschine eingestellt sind.The corrected O 2 concentration in the intake air, in the arithmetic section 221 is calculated, and the mean injection time in the calculation section 212 is calculated for the middle injection timing, the injection amount and the engine speed are in the calculation section 213 read in for the NOx emission quantity. The calculation section 213 for the NOx discharge amount calculates the NOx discharge amount based on the following equation (14), which consists of a potentiation of the corrected O 2 concentration in the intake air, an exponentiation of the average injection timing, an exponentiation of the injection amount and a potentiation of the engine speed is composed. Note that the exponents A, B, C, D, and E are set in the following equation (14) to suit the model and the characteristics of the machine.

[Gleichung 14][Equation 14]

  • NOx-Abgabemenge = exp^A × (korrigierte O2-Konzentration in der Ansaugluft)^B × (mittlere Einspritzdauer)^C × (Einspritzmenge)^D × (Maschinendrehzahl)^E (14)NOx discharge amount = exp ^ A × (corrected O 2 concentration in the intake air) ^ B × (average injection duration) ^ C × (injection amount) ^ D × (engine speed) ^ E (14)

Der Berechnungsabschnitt 214 für den Korrekturkoeffizient der spezifischen Wärme berechnet den Korrekturkoeffizienten der spezifischen Wärme durch Durchführen einer Berechnung ähnlich jener des vorstehend erläuterten Berechnungsabschnitts 107 für den Korrekturkoeffizient der spezifischen Wärme. Im Arithmetikabschnitt 222 wird die im Berechnungsabschnitt 213 für die NOx-Abgabemenge berechnete NOx-Abgabemenge mit dem Korrekturkoeffizient der spezifischen Wärme multipliziert, der im Berechnungsabschnitt 214 für den Korrekturkoeffizienten der spezifischen Wärme berechnet wird. Dadurch wird die endgültige NOx-Abgabemenge berechnet.The calculation section 214 for the specific heat correction coefficient calculates the specific heat correction coefficient by performing a calculation similar to that of the above-described calculation section 107 for the correction coefficient of the specific Warmth. In the arithmetic section 222 becomes the in the calculation section 213 NOx emission amount calculated for the NOx discharge amount multiplied by the specific heat correction coefficient calculated in the calculation section 214 is calculated for the correction coefficient of the specific heat. This computes the final NOx output.

Wie vorstehend erläutert wird nach dem Emissionsabschätzungsmodell 100 der vorliegenden Ausführungsform die Hauptursache der Änderung der NOx-Abgabemenge durch den Einfluss der Feuchtigkeit bestimmt und eine Korrektur der Hauptursache kann in der Abschätzungssteuerung der NOx-Abgabemenge eingesetzt werden. Dadurch kann die Abschätzungsgenauigkeit der NOx-Abgabemenge verbessert werden, während die Rechenlast eingeschränkt wird.As explained above, according to the emission estimation model 100 In the present embodiment, the main cause of the change of the NOx discharge amount is determined by the influence of the humidity, and a correction of the root cause can be employed in the estimation control of the NOx discharge amount. Thereby, the estimation accuracy of the NOx discharge amount can be improved while the computational load is restricted.

In der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform entspricht das Emissionsabschätzungsmodell 100 der „Emissionsabschätzungsvorrichtung” der vorstehend erläuterten ersten Erfindung. Die NOx-Abgabemenge entspricht der „Emissionsabgabemenge” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der mit dem Feuchtigkeitssensor ausgestattete Luftströmungsmesser 54 entspricht der „Erfassungseinrichtung für die absolute Feuchtigkeit” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Bereich A entspricht dem „ersten Betriebsbereich” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Bereich B entspricht dem „zweiten Betriebsbereich” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160 und der Arithmetikabschnitt 221 entsprechen der „Einrichtung zur Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Der Feuchtigkeitskorrekturabschnitt 160, der Berechnungsabschnitt 214 für den Korrekturkoeffizient für spezifische Wärme und der Arithmetikabschnitt 222 entsprechen der „spezifischen Korrektureinrichtung” der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung. Zudem führt die ECU 50 in der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform die Abläufe in den Schritten S2, S3 und S5 oder den Schritten S2, S4 und S6 wie vorstehend beschrieben durch, wodurch die „Einrichtung zur Abschätzung der Emissionsabgabemenge” in der vorstehend beschriebenen ersten Erfindung realisiert ist.In the second embodiment explained above, the emission estimation model corresponds 100 the "emission estimation apparatus" of the first invention explained above. The NOx discharge amount corresponds to the "emission output amount" of the first invention described above. The air flow meter equipped with the humidity sensor 54 corresponds to the "absolute humidity detection means" of the first invention described above. The region A corresponds to the "first operating region" of the first invention described above. Region B corresponds to the "second operating region" of the first invention described above. The moisture correction section 160 and the arithmetic section 221 correspond to the "means for correcting the O 2 concentration in the intake air" of the first invention described above. The moisture correction section 160 , the calculation section 214 for the specific heat correction coefficient and the arithmetic section 222 correspond to the "specific correction means" of the first invention described above. In addition, the ECU leads 50 in the above-explained second embodiment, the processes in steps S2, S3 and S5 or steps S2, S4 and S6 as described above, whereby the "emission emission amount estimation means" is realized in the first invention described above.

Zudem entspricht die NOx-Abgabemenge in der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform der „NOx-Abgabemenge” der vorstehend beschriebenen fünften Erfindung.In addition, the NOx discharge amount in the above-explained second embodiment corresponds to the "NOx discharge amount" of the fifth invention described above.

Zudem entspricht der Berechnungsabschnitt 211 für die O2-Konzentration in der Ansaugluft vor der Korrektur der „Berechnungseinrichtung für die abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft” der vorstehend beschriebenen sechsten Erfindung, und der Berechnungsabschnitt 213 für die NOx-Abgabemenge entspricht der „Berechnungseinrichtung für die Basis-NOx-Abgabemenge” der vorstehend beschriebenen sechsten Erfindung.In addition, the calculation section corresponds 211 for the O 2 concentration in the intake air before the correction of the "estimated O 2 concentration in the intake air calculating means" of the above-described sixth invention, and the calculating section 213 for the NOx discharge amount, the "basic NOx discharge amount calculating means" corresponds to the sixth invention described above.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2006-274991 [0003, 0003] JP 2006-274991 [0003, 0003]
  • JP 2006-343136 [0003] JP 2006-343136 [0003]
  • JP 2001-82233 [0003] JP 2001-82233 [0003]
  • JP 2014-137004 [0003] JP 2014-137004 [0003]

Claims (7)

Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung, mit: einer Abschätzungseinrichtung für eine Emissionsabgabemenge, um eine Emissionsabgabemenge entweder von aus einem Zylinder der Maschine mit interner Verbrennung abgegebenem NOx oder Ruß auf der Grundlage von Betriebsbedingungen der Maschine mit interner Verbrennung abzuschätzen, wobei die Abschätzungseinrichtung für die Emissionsabgabemenge Folgendes umfasst: eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung (50) zum Erfassen einer Feuchtigkeit von Frischluft, die in die Maschine mit interner Verbrennung eingesaugt wird, einer Korrektureinrichtung (160, 112; 160, 221) für die O2-Konzentration in der Ansaugluft, um eine Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft durchzuführen, die eine Änderung der Emissionsabgabemenge aufgrund einer Änderung einer O2-Konzentration in der Ansaugluft korrigiert, die sich passend zu einer absoluten Feuchtigkeit ändert, wobei die O2-Konzentration in der Ansaugluft eine Konzentration von Sauerstoff ist, der in einem in den Zylinder eingebrachten Gas enthalten ist, und einer Einrichtung (107, 115; 214, 222), um eine Korrektur der spezifischen Wärme durchzuführen, die eine Änderung der Emissionsabgabemenge auf Grund der Änderung der spezifischen Wärme des in den Zylinder angesaugten Gases korrigiert, die sich passend zu einer absoluten Feuchtigkeit ändert, und wobei die Abschätzungseinrichtung für die Emissionsabgabemenge dazu aufgebaut ist, die Korrektur der O2-Konzentration in der Ansaugluft durchzuführen und die Korrektur der spezifischen Wärme zu beschränken, wenn ein derzeitiger Betriebsbereich zu einem ersten Betriebsbereich gehört, in dem eine Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge in einem Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt ist, vergleichsweise groß ist, und die Korrektur aufgrund der spezifischen Wärme durchführt und die Korrektur aufgrund der O2-Konzentration in der Ansaugluft einschränkt, wenn der momentane Betriebsbereich zu einem zweiten Betriebsbereich gehört, in dem die Änderungsgröße der Emissionsabgabemenge gegenüber der Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft in einem unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegten Betriebsbereich vergleichsweise klein ist.An emission estimation device for an internal combustion engine, comprising: an emission output amount estimating device for estimating an emission output amount of either of exhaust gases discharged from a cylinder of the internal combustion engine or soot on the basis of operating conditions of the internal combustion engine, the estimating means for the internal combustion engine Emission emission amount comprises: a moisture detection device ( 50 ) for detecting a moisture of fresh air, which is sucked into the internal combustion engine, a correction device ( 160 . 112 ; 160 . 221 ) for the O 2 concentration in the intake air to perform a correction of the O 2 concentration in the intake air, which corrects a change in the emission output due to a change of an O 2 concentration in the intake air, which changes to an absolute humidity in which the O 2 concentration in the intake air is a concentration of oxygen contained in a gas introduced into the cylinder, and a device ( 107 . 115 ; 214 . 222 ) to perform a specific heat correction that corrects a change in the emission output due to the change in the specific heat of the gas sucked into the cylinder that changes in accordance with an absolute humidity, and the emission output quantity estimation means is constructed to: perform the correction of the O 2 concentration in the intake air and restrict the correction of the specific heat when a current operating range belongs to a first operating range in which a change amount of the emission output amount in an operating range using the O 2 concentration in the Specified intake air is set comparatively large, and performs the correction due to the specific heat and limits the correction due to the O 2 concentration in the intake air, if the current operating range belongs to a second operating range in which the amount of change of Em output discharge amount is comparatively small to the change of the O 2 concentration in the intake air in an operating range set using the O 2 concentration in the intake air. Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 1, wobei die Emissionsabgabemenge eine Rußabgabemenge ist, die eine aus dem Zylinder abgegebene Rußmenge ist, und in einem Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft und einem Äquivalenzverhältnis festgelegt ist, der erste Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem eine Änderungsgröße der Rußabgabemenge bezüglich einer Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder des Äquivalenzverhältnisses vergleichsweise groß ist, und der zweite Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem die Änderungsgröße der Rußabgabemenge mit Bezug auf die Änderung der O2-Konzentration in der Ansaugluft oder dem Äquivalenzverhältnis vergleichsweise klein ist.The emission estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the emission output amount is a soot output amount that is an amount of soot discharged from the cylinder, and in an operating range set using the O 2 concentration in the intake air and an equivalence ratio First operating range is a range in which a change amount of Rußabgabemenge with respect to a change in the O 2 concentration in the intake air or the equivalence ratio is comparatively large, and the second operating range is a range in which the amount of change in the Rußabgabemenge with respect to the change of O 2 concentration in the intake air or the equivalence ratio is comparatively small. Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 2, wobei die Abschätzungseinrichtung für die Emissionsabgabemenge Folgendes umfasst: eine Berechnungseinrichtung (101) für eine Basis-Rußabgabemenge, um auf der Grundlage einer Maschinendrehzahl der Maschine mit interner Verbrennung und einer befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge eine Basis-Rußabgabemenge zu berechnen, die eine Rußabgabemenge in einem stabilen Zustand der Maschine mit interner Verbrennung ist, einer Berechnungseinrichtung (102) für ein Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnis, um ein Basis-Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen, das ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis im stabilen Zustand ist, einer Berechnungseinrichtung (104) für die Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft, um auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge eine Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, die eine O2-Konzentration in der Ansaugluft im stabilen Zustand ist, einer Berechnungseinrichtung (103) für ein abgeschätztes Luft/Kraftstoff-Verhältnis, um ein abgeschätztes Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das ein abgeschätzter Wert eines aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist, auf der Grundlage einer Ansaugluftmenge und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen, einer Berechnungseinrichtung (105) für eine abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft, um eine abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft, die ein abgeschätzter Wert einer derzeitigen O2-Konzentration in der Ansaugluft ist, auf der Grundlage der Ansaugluftmenge und der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen, und einer Übergangskorrektureinrichtung (114), um die Basis-Rußabgabemenge auf der Grundlage eines Verhältnisses des abgeschätzten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und eines Verhältnisses der abgeschätzten O2-Konzentration in der Ansaugluft zur Basis-O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, und wobei die Korrektureinrichtung (160, 112) für die O2-Konzentration in der Ansaugluft dazu aufgebaut ist, einen Korrekturwert für die O2-Konzentrations in der Ansaugluft zu berechnen, der ein Korrekturwert ist, in dem ein Änderungsgrad der O2-Konzentration in der Ansaugluft durch die absolute Feuchtigkeit wiedergegeben wird, und die abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft unter Verwendung des Korrekturwerts für die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu korrigieren.The emission estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the emission output quantity estimating means comprises: a calculating means (16); 101 ) for a basic soot discharge amount to calculate a basic soot discharge amount that is a soot discharge amount in a steady state of the internal combustion engine based on an engine speed of the internal combustion engine and a commanded fuel injection amount; 102 ) for a basic air-fuel ratio to calculate a basic air-fuel ratio based on the engine speed and the commanded fuel injection amount, which is a stable-state air-fuel ratio; 104 ) for the base O 2 concentration in the intake air to calculate a base O 2 concentration in the intake air that is an O 2 concentration in the intake air in the steady state based on the engine speed and the commanded fuel injection amount, a calculation device ( 103 ) for an estimated air-fuel ratio to calculate an estimated air-fuel ratio, which is an estimated value of a current air-fuel ratio, on the basis of an intake air amount and the commanded fuel injection amount, a computing device ( 105 ) for an estimated O 2 concentration in the intake air to calculate an estimated O 2 concentration in the intake air, which is an estimated value of a current O 2 concentration in the intake air, based on the intake air amount and the commanded fuel injection amount, and a transition correction device ( 114 ) to calculate the basic soot output amount based on a ratio of the estimated air-fuel ratio and a ratio of the estimated O 2 concentration in the intake air to the base O 2 concentration in the intake air, and wherein the correction means ( 160 . 112 ) for the O 2 concentration in the intake air is configured to calculate a correction value for the O 2 concentration in the intake air, which is a correction value in which a degree of change of the O 2 concentration in the intake air is represented by the absolute humidity and the estimated O 2 concentration in the intake air using the Correction value for the O 2 concentration in the intake air to correct. Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Korrektureinrichtung (107, 115) für die spezifische Wärme dazu aufgebaut ist, einen Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu berechnen, der ein Korrekturkoeffizient ist, um eine Erhöhung oder Verringerung der spezifischen Wärme in der Rußabgabemenge auf der Grundlage der absoluten Feuchtigkeit wiederzugeben, und die Rußabgabemenge unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu korrigieren.An emission estimation apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein said correction means ( 107 . 115 ) is configured to calculate a specific heat correction coefficient that is a correction coefficient to reflect increase or decrease in the specific heat in the soot discharge amount based on the absolute humidity, and the soot discharge amount using the correction coefficient for to correct the specific heat. Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 1, wobei die Emissionsabgabemenge eine NOx-Abgabemenge ist, die eine Menge von aus dem Zylinder abgegebenem NOx ist, und in einem Betriebsbereich, der unter Verwendung der O2-Konzentration in der Ansaugluft festgelegt ist, der erste Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft größer als eine vorab festgelegte Konzentration ist, und der zweite Betriebsbereich ein Bereich ist, in dem die O2-Konzentration in der Ansaugluft gleich groß wie oder kleiner als die vorab festgelegte Konzentration ist.The emission estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the emission output amount is a NOx discharge amount that is an amount of NOx discharged from the cylinder, and in an operation range set using the O 2 concentration in the intake air, the first operating range is a range in which the O 2 concentration in the intake air is larger than a predetermined concentration, and the second operating range is a range in which the O 2 concentration in the intake air is equal to or smaller than that predetermined concentration. Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 5, wobei die Berechnungseinrichtung für die Emissionsabgabemenge Folgendes umfasst: eine Berechnungseinrichtung (211) für eine abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft, um auf der Grundlage einer Ansaugluftmenge und einer befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge eine abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, die ein abgeschätzter Wert einer derzeitigen O2-Konzentration in der Ansaugluft ist, und einer Berechnungseinrichtung (213) für eine Basis-NOx-Abgabemenge, um die NOx-Abgabemenge auf der Grundlage einer Maschinendrehzahl der Maschine mit interner Verbrennung, der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge, einem mittleren Einspritzzeitpunkt und der abgeschätzten O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, und wobei die Korrektureinrichtung (160, 221) für die O2-Konzentration in der Ansaugluft dazu aufgebaut ist, einen Korrekturwert für eine O2-Konzentration in der Ansaugluft zu berechnen, der ein Korrekturwert ist, in dem ein Änderungsgrad der O2-Konzentration in der Ansaugluft aufgrund der absoluten Feuchtigkeit wiedergegeben wird, und die abgeschätzte O2-Konzentration in der Ansaugluft unter Verwendung des Korrekturwerts für die O2-Konzentration in der Ansaugluft zu korrigieren.The emission estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the emission output amount calculating means comprises: a calculating means (16; 211 for an estimated O 2 concentration in the intake air to calculate an estimated O 2 concentration in the intake air that is an estimated value of a current O 2 concentration in the intake air based on an intake air amount and a commanded fuel injection amount, and a calculation device ( 213 ) for a basic NOx discharge amount to calculate the NOx discharge amount based on an engine speed of the internal combustion engine, the commanded fuel injection amount, a mean injection timing and the estimated O 2 concentration in the intake air, and wherein the correction means ( 160 . 221 ) for the O 2 concentration in the intake air is configured to calculate a correction value for an O 2 concentration in the intake air, which is a correction value in which a degree of change of the O 2 concentration in the intake air due to the absolute humidity and to correct the estimated O 2 concentration in the intake air using the correction value for the O 2 concentration in the intake air. Emissionsabschätzungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Korrektureinrichtung (214, 222) für die spezifische Wärme dazu aufgebaut ist, einen Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu berechnen, der ein Korrekturkoeffizient zum Wiedergeben der Erhöhung oder Verringerung der spezifischen Wärme in der NOx-Abgabemenge auf der Grundlage der absoluten Feuchtigkeit ist, und die NOx-Abgabemenge unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten für die spezifische Wärme zu korrigieren.Emission estimation device for an internal combustion engine according to claim 5 or 6, wherein the correction device ( 214 . 222 ) for the specific heat is configured to calculate a specific heat correction coefficient that is a correction coefficient for reflecting the increase or decrease in the specific heat in the NOx discharge amount based on the absolute humidity, and the NOx discharge amount using Correction coefficient for the specific heat to correct.
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