Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7351838B2 - エンジンシステムおよびエンジンの制御方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7351838B2 - エンジンシステムおよびエンジンの制御方法 - Google Patents

エンジンシステムおよびエンジンの制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7351838B2
JP7351838B2 JP2020538866A JP2020538866A JP7351838B2 JP 7351838 B2 JP7351838 B2 JP 7351838B2 JP 2020538866 A JP2020538866 A JP 2020538866A JP 2020538866 A JP2020538866 A JP 2020538866A JP 7351838 B2 JP7351838 B2 JP 7351838B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correction value
engine
value
correction
measured value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020538866A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021199147A5 (ja
JPWO2021199147A1 (ja
Inventor
賢一 生部
春樹 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of JPWO2021199147A1 publication Critical patent/JPWO2021199147A1/ja
Publication of JPWO2021199147A5 publication Critical patent/JPWO2021199147A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7351838B2 publication Critical patent/JP7351838B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/444—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by flow measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/46—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration automatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/80—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning
    • B01D46/84—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning by heating only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474—Characteristics of sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373—Sensors for intake systems
    • F02M35/10386—Sensors for intake systems for flow rate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本開示は、エンジンシステムおよびエンジンの制御方法に関する。
エンジンには、吸気側の空気量を計測するマスフローセンサが設けられることがある。マスフローセンサの構成として、吸気管内に設けられたホットワイヤに電流を流して加熱し、当該ホットワイヤに流れる電流量を計測することで空気量を計測するホットワイヤ方式が知られている。吸気管を通る空気がホットワイヤから熱を奪うことで、ホットワイヤの抵抗は変化する。また吸気管を通る空気量が多いほどホットワイヤから多くの熱が奪われる。そのため、マスフローセンサは、ホットワイヤに流れる電流量を計測することで空気量を計測することができる。
ホットワイヤ式のマスフローセンサは、空気に含まれる塵等がホットワイヤに付着することで、計測精度の低下が生じることが知られている。特許文献１には、エンジンが定常運転状態であるときに、エンジンの回転速度と過給圧とに基づいて計算される吸入空気量とマスフローセンサの計測値とに基づいて、計測値の補正値を求める技術が開示されている。
特開２００１－１０７７９７号公報
エンジンが、排ガスの一部を吸気側に再循環させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）を有する場合、エンジンの吸気側に流入する空気量は、外気から吸入される空気量とＥＧＲの流量との和によって表される。そのため、ＥＧＲによる排ガスの再循環を遮断することで、エンジンの吸気側に流入する空気量と、外気から吸入される空気量とを一致させることで、補正値を精度よく算出することが考えられる。
吸入空気量の計算のために排ガスの再循環を遮断する場合、遮断による空気量の変化が安定してから吸入空気量の計算を行う必要がある。しかしながら、車両が油圧ショベルなどの作業機械である場合、作業機械の運転中にエンジンの定常状態が長く続くことは少ないため、補正値を求める機会が少なくなってしまう。
本開示の目的は、作業機械の通常運転中に精度よくマスフローセンサの計測値を補正することができるエンジンシステムおよびエンジンの制御方法を提供することにある。
本開示の一態様によれば、エンジンシステムは、エンジン本体と、前記エンジン本体の吸気側に接続された吸気配管と、前記吸気配管に設けられ、前記吸気配管を通る空気量の計測値を出力するマスフローセンサと、前記エンジン本体の排気側に接続された排気配管と、前記排気配管に設けられ、前記排気配管を通る排気ガスに含まれる大気汚染物質を除去する除去装置と、前記エンジン本体の排気側と前記吸気配管とを接続する再循環配管と、前記再循環配管から前記吸気配管へ流入する排気ガスの流量を制御する再循環バルブと、前記再循環バルブを閉じ、前記除去装置の再生処理を行う再生制御部と、前記再生処理時における前記エンジン本体の状態量に基づいて前記エンジン本体の吸気側に流入する空気量の理論値を演算する空気量演算部と、前記再生処理時における前記計測値と前記理論値とに基づいて、３つ以上の空気量の領域のそれぞれについて、前記計測値を補正するための補正値を演算する補正値演算部と、前記３つ以上の領域のうち前記計測値が属する領域に係る前記補正値を用いて、前記計測値を補正する補正部とを備える。
上記態様によれば、エンジンシステムは、作業機械の通常運転中に精度よくマスフローセンサの計測値を補正することができる。
第１の実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す模式図である。 第１の実施形態に係るエンジンコントローラの構成を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態に係る補正値記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るサンプル記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るエンジンコントローラの動作を示すフローチャートである。 エンジンシステムを用いた実験結果に係るＭＡＦとＭＣＦの時系列を示す図である。 第１の実施形態に係る補正値更新処理を示すフローチャートである。 エンジンシステムを用いた実験結果に係るサンプル数と補正値の関係を示す図である。 第１の実施形態において隣接する２つの領域の補正値が更新された場合の補正値の更新方法を示す図である。 第１の実施形態に係る傾きと傾きの閾値との関係と、補正値との関係を示す第１の図である。 第１の実施形態に係る傾きと傾きの閾値との関係と、補正値との関係を示す第２の図である。 第１の実施形態に係る傾きと傾きの閾値との関係と、補正値との関係を示す第３の図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
〈第１の実施形態〉
《エンジンシステム１の構成》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係るエンジンシステム１の構成を示す模式図である。
エンジンシステム１は、エンジン本体１０、過給機２０、吸気配管３０、排気配管４０、再循環配管５０、エンジンコントローラ６０を備える。
エンジン本体１０は、内部に複数の燃焼室が形成されたディーゼル機関である。エンジン本体１０には、空気を各燃焼室に分配する吸気マニホールド１１と、各燃焼室から排出される排ガスをまとめる排気マニホールド１２とが設けられる。エンジン本体１０には、エンジン本体１０の回転速度を計測する回転速度センサ１０１が設けられる。吸気マニホールド１１には、吸気マニホールド１１の温度を計測する温度センサ１２１および吸気マニホールド１１の圧力を計測する圧力センサ１２２が設けられる。
過給機２０は、エンジン本体１０から排出される排ガスを利用してエンジン本体１０へ吸入される空気の密度を増加させる。過給機２０は、排気配管４０に設けられたタービン２１と、吸気配管３０に設けられたコンプレッサ２２と、図示しない可変ノズルとを備える。なお、図１のタービン２１に示す矢印は、排気流量が可変であることを示している。コンプレッサ２２は、タービン２１に連結されて駆動される。タービン２１の回転によってコンプレッサ２２が駆動し、エンジン本体１０への吸気過給が行われる。また、エンジンコントローラ６０によって可変ノズルの開度が制御されることで、タービン２１の回転数が調整される。なお、他の実施形態に係る過給機２０は、可変ノズルに代えて固定ノズルまたは排気スロットルバルブを備えるものであってもよい。
吸気配管３０は、外気とエンジン本体１０の吸気マニホールド１１とを接続する。吸気配管３０には、上流から順に、エアクリーナ３１、マスフローセンサ３２、過給機２０のコンプレッサ２２、アフタークーラ３３が設けられる。
エアクリーナ３１は、吸入される空気をフィルタを用いて濾過し、埃などの異物がエンジン本体１０に混入するのを防止する。
マスフローセンサ３２は、吸気配管３０内に設けられた図示しないホットワイヤを備える。マスフローセンサ３２は、ホットワイヤに電流を流すことでホットワイヤを加熱し、当該ホットワイヤに流れる電流量を計測することで空気量を計測する。つまり、マスフローセンサ３２は、吸気配管３０に流入する外気の空気量（ＭＡＦ：Mass Air Flow）を計測する。マスフローセンサ３２は、ＭＡＦセンサとも呼ばれる。
アフタークーラ３３は、過給機２０によって圧縮された空気を冷却する。
排気配管４０は、エンジン本体１０の排気マニホールド１２と外気とを接続する。排気配管４０には、上流から順に、過給機２０のタービン２１、ＤＰＦ４１（Diesel Particulate Filter）が設けられる。
ＤＰＦ４１は、エンジン本体１０から排出される排ガスに含まれる粒子状物質を除去する除去装置である。粒子状物質は、大気汚染物質の一例である。ＤＰＦ４１は、炭化珪素などを基材として構成される。排ガスに含まれる粒子状物質は、ＤＰＦ４１に形成された細孔を通過する際に捕集される。捕集された粒子状物質は、排ガスの温度が酸化反応を進行させることができる温度になることで、排ガスに含まれる酸素によって燃焼する。そのため、ＤＰＦ４１が粒子状物質の捕集により細孔が飽和しつつあるときに、粒子状物質を燃焼させることによって、ＤＰＦ４１の捕集機能を再生することができる。ＤＰＦ４１には、ＤＰＦ４１の上流側と下流側の差圧を計測する差圧センサ４１１が設けられる。
再循環配管５０は、エンジン本体１０の排気マニホールド１２と吸気配管３０とを接続する。再循環配管５０は、排気マニホールド１２から排ガスの一部を抽出して吸気配管３０に再循環させる。再循環配管５０には、上流から順に、再循環クーラ５１、再循環バルブ５２を備える。再循環クーラ５１は、排気マニホールド１２からの排ガスを冷却する。再循環バルブ５２は、再循環配管５０から吸気配管３０に流れる排ガス流量を調整する。図１の再循環バルブ５２に示す矢印は、開度が可変であることを示す。
再循環配管５０は、排ガスの一部を吸気マニホールド１１に再循環させる（還流させる）ことによって、吸気中の酸素濃度を低下させ、エンジン本体１０の燃焼温度を下げる。これにより、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の量を低減させる。なお、第１の実施形態に係る排気配管４０と再循環配管５０とは、それぞれ排気マニホールド１２に接続されるが、他の実施形態においては、再循環配管５０が排気配管４０から分岐してもよい。
《エンジンコントローラ６０の構成》
エンジンコントローラ６０は、図示しないアクセルペダルなどの操作装置の操作量および各種センサの計測値に応じて、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、過給機２０の可変ノズル、および再循環バルブ５２を調整して、エンジンの回転数およびトルクを制御する。このとき、エンジンコントローラ６０は、マスフローセンサ３２の計測値を劣化に応じて補正する。すなわち、エンジンコントローラ６０は、空気に含まれる塵等がマスフローセンサ３２のホットワイヤに付着することで生じる計測精度の低下に応じて、マスフローセンサ３２の計測値を補正する。また、エンジンコントローラ６０は、差圧センサ４１１の計測値に基づいてＤＰＦ４１の再生の要否を判定し、ＤＰＦ４１の再生処理を行う。
図２は、第１の実施形態に係るエンジンコントローラ６０の構成を示す概略ブロック図である。
エンジンコントローラ６０は、計測値取得部６０１、補正値記憶部６０２、領域特定部６０３、補正部６０４、再生判定部６０５、空気量演算部６０６、エンジン制御部６０７、サンプリング部６０８、サンプル記憶部６０９、補正値演算部６１０を備える。
計測値取得部６０１は、マスフローセンサ３２、回転速度センサ１０１、温度センサ１２１、圧力センサ１２２、および差圧センサ４１１から計測値を取得する。
補正値記憶部６０２は、マスフローセンサ３２の計測値、すなわち吸気配管３０を通る空気量の計測値を補正するための補正値を記憶する。以下、吸気配管３０を通る空気量の計測値を、ＭＡＦの計測値ともいう。第１の実施形態に係る補正値は、吸気配管３０を通る空気量の理論値をＭＡＦの計測値で除算したものである。以下、吸気配管３０を通る空気量の理論値をＭＡＦの理論値ともいう。なお、他の実施形態に係る補正値は、例えばＭＡＦの計測値とＭＡＦの理論値のずれ率などの値であってよい。補正値記憶部６０２は、３つ以上の空気量の領域に関連付けて補正値を記憶する。図３は、第１の実施形態に係る補正値記憶部６０２が記憶する情報の一例を示す図である。例えば、補正値記憶部６０２は、図３に示すようにＭＡＦの計測値が取り得る値の範囲を６つの領域に分け、６つの領域のそれぞれに関連付けて補正値を記憶する。
図２に示す領域特定部６０３は、計測値取得部６０１が取得したＭＡＦの計測値に基づいて当該計測値が属する空気量の領域を特定する。
補正部６０４は、補正値記憶部６０２が記憶する補正値に基づいて、ＭＡＦの計測値を補正する。すなわち、補正部６０４は、ＭＡＦの計測値に、領域特定部６０３が特定した領域に関連付けられた補正値を乗算することで、ＭＡＦの計測値を補正する。
再生判定部６０５は、計測値取得部６０１が取得した差圧センサ４１１の計測値に基づいて、ＤＰＦ４１を再生させるための後処理再生運転を実施するか否かを判定する。具体的には、再生判定部６０５は、差圧センサ４１１の計測値に基づいてＤＰＦ４１における粒子状物質の堆積量を推定し、当該堆積量が所定の閾値を超える場合に、後処理再生運転を実施すると判定する。また再生判定部６０５は、前回の後処理再生運転の実施から所定時間が経過した場合に後処理再生運転を実施すると判定してもよい。後処理再生運転は、ＤＰＦ４１の再生処理の一例である。
空気量演算部６０６は、計測値取得部６０１が取得した回転速度センサ１０１、温度センサ１２１、および圧力センサ１２２の計測値に基づいて、エンジン本体１０の吸気側に流入する空気量（ＭＣＦ：Mass Charge Flow）の理論値を演算する。すなわち、空気量演算部６０６は、体積効率とエンジン回転数とに基づいてＭＣＦの理論値を計算する。なお、後処理再生運転時には、再循環バルブ５２の開度がゼロとなるため、ＭＣＦの理論値は、吸気配管３０を通る空気量（ＭＡＦ）の理論値と一致する。つまり、後処理再生運転中に空気量演算部６０６が演算する値は、ＭＡＦの理論値であるともいえる。
エンジン制御部６０７は、計測値取得部６０１が取得した回転速度センサ１０１、温度センサ１２１、および圧力センサ１２２の計測値、補正部６０４が補正したＭＡＦの計測値、並びに空気量演算部６０６が演算したＭＣＦの理論値に基づいて、燃料噴射量、過給機２０の可変ノズルの開度、および再循環バルブ５２の開度を決定する。エンジン制御部６０７は、空気量演算部６０６が演算したＭＣＦの理論値に予め定められた再循環率を乗算することで、再循環配管５０の流量を決定する。エンジン制御部６０７は、決定した流量に基づいて再循環バルブ５２の開度を決定する。
ただし、エンジン制御部６０７は、後処理再生運転時には、これに関わらず再循環バルブ５２の開度がゼロとなるように制御する。これにより、吸気側の空気における酸素濃度を増加させ、燃焼温度を上昇させることができる。また、エンジン制御部６０７は、エンジン本体１０がエンジン回転速度およびトルクが低い低速低負荷領域で稼働している場合に過給機２０の可変ノズルの開度が微小となるように制御する。これにより、エンジン本体１０のポンピングロスを増加させ、排ガスの温度を上昇させることができる。
サンプリング部６０８は、エンジン制御部６０７による後処理再生運転中に、補正前のＭＡＦの計測値と、空気量演算部６０６が算出したＭＣＦの理論値をサンプリングするか否かを判定する。空気量演算部６０６による空気量の演算精度は、エンジン本体１０が過渡状態にある場合に低くなる。そのため、サンプリング部６０８は、エンジン回転数および燃料噴射量の変化率が十分小さいときに、ＭＡＦの計測値とＭＣＦの理論値をサンプリングすることを決定する。サンプリング部６０８は、空気量の領域ごとに、サンプル記憶部６０９が記憶する情報に基づいてＭＡＦの計測値の平均値およびＭＣＦの理論値の平均値、ならびにサンプル数を算出し、サンプル記憶部６０９に記憶させる。以下、ＭＡＦの計測値の平均値をＭＡＦの平均計測値とよび、ＭＣＦの理論値の平均値をＭＣＦの平均理論値とよぶ。
サンプル記憶部６０９は、ＭＡＦの平均計測値と、ＭＣＦの平均理論値と、サンプル数とを関連付けて記憶する。図４は、第１の実施形態に係るサンプル記憶部６０９が記憶する情報の一例を示す図である。
補正値演算部６１０は、サンプル記憶部６０９が記憶する情報に基づいて、複数の空気量の領域別に補正値を演算する。補正値演算部６１０は、演算した補正値を補正値記憶部６０２に記録する。
《エンジンコントローラ６０の動作》
ここで、第１の実施形態に係るエンジンコントローラ６０の動作について説明する。図５は、第１の実施形態に係るエンジンコントローラ６０の動作を示すフローチャートである。エンジンシステム１が稼働を開始すると、エンジンコントローラ６０は、一定の制御周期ごとに図５に示す処理を実行する。
まず、計測値取得部６０１は、各種センサから計測値を取得する（ステップＳ１）。次に、領域特定部６０３は、補正値記憶部６０２が記憶する複数の領域のうち、ステップＳ１で取得したＭＡＦの計測値が属する領域を特定する（ステップＳ２）。補正部６０４は、補正値記憶部６０２からステップＳ１で特定された領域に関連付けられた補正値を読み出し、ＭＡＦの計測値を補正する（ステップＳ３）。空気量演算部６０６は、ステップＳ１で取得したエンジン回転速度、吸気マニホールド１１の温度および圧力の計測値に基づいて、ＭＣＦの理論値を演算する（ステップＳ４）。
再生判定部６０５は、エンジンシステム１の運転モードが後処理再生運転モードであるか否かを判定する（ステップＳ５）。エンジンシステム１の運転モードが後処理再生運転モードでない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、再生判定部６０５は、ステップＳ１で取得したＤＰＦ４１の差圧の計測値に基づいて後処理再生運転を開始するか否かを判定する（ステップＳ６）。なお、再生判定部６０５は、前回の後処理再生運転からの経過時間に基づいて後処理再生運転を開始するか否かを判定してもよい。再生判定部６０５が後処理再生運転を開始しないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、エンジン制御部６０７は、ステップＳ１で取得した各種計測値、ステップＳ３で補正したＭＡＦの計測値、およびステップＳ４で演算したＭＣＦの理論値に基づいて、燃料噴射量、過給機２０の可変ノズルの開度、および再循環バルブ５２の制御信号を生成する（ステップＳ７）。すなわち、エンジン制御部６０７は、通常運転モードでエンジンシステム１を制御する。そして、エンジンコントローラ６０は、次の制御周期まで待機する。
他方、エンジンシステム１の運転モードが後処理再生運転モードである場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、または再生判定部６０５が後処理再生運転を開始すると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、エンジン制御部６０７は、再循環バルブ５２の開度をゼロにする制御信号を生成する（ステップＳ８）。すなわち、エンジン制御部６０７は、後処理再生運転モードでエンジンシステム１を制御する。また、エンジン制御部６０７は、エンジン本体１０がエンジン回転速度およびトルクが低い低速低負荷領域で稼働している場合に過給機２０の可変ノズルの開度が微小となるように制御する。
次に、サンプリング部６０８は、補正値の算出開始条件が充足されているか否かを判定する（ステップＳ９）。第１の実施形態に係る算出開始条件は、再循環バルブ５２の開度を閉じてから一定時間が経過したこと、冷却水の水温が所定閾値（例えば、７２℃）以上であること、作業高度が所定高度（例えば、４６００ｍ）以下であること、およびエンジンシステム１の各部品（例えば、過給機２０、再循環バルブ５２、回転速度センサ１０１、温度センサ１２１、圧力センサ１２２、差圧センサ４１１など）に故障がないことである。部品の故障の例としては、異常値の出力や作動不良などが挙げられる。他の実施形態においては、これに限られず、例えば再循環バルブ５２の開度を閉じてから一定時間が経過したことのみを算出開始条件としてもよい。
算出開始条件が充足される場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、サンプリング部６０８は、エンジンシステム１の状態に基づいて、ＭＡＦの計測値およびＭＣＦの理論値のサンプリング条件が充足されるか否かを判定する（ステップＳ１０）。第１の実施形態に係るサンプリング条件は、エンジンシステム１が加速中でないこと、エンジンシステム１の運転領域が低速低負荷域でないこと（過給機２０の可変ノズルの開度が微小でないこと）、吸気マニホールド１１の圧力の計測値と目標値との差の絶対値が所定の圧力偏差閾値以下であること、エンジン回転数の変化率が所定の閾値以下であること、および燃料噴射量の変化率が所定の閾値以下であることである。なお、エンジン回転数および燃料噴射量の変化率を求める場合、エンジン回転数および燃料噴射量の計測値にローパスフィルタをかけることが好ましい。
ここで、エンジン本体１０が低速低負荷域で稼働している場合にサンプリングを行わない理由を説明する。図６は、エンジンシステムを用いた実験結果に係るＭＡＦの計測値とＭＣＦの理論値の時系列を示す図である。図６において実線はＭＡＦの計測値を表し、点線はＭＣＦの理論値を表す。
エンジン本体１０が低速低負荷域で稼働している場合に、ステップＳ８により過給機２０の可変ノズルの開度を微小にし、エンジン本体１０のポンピングロスを高める特殊な運転がなされる。そのため、図６に示すように、低速低負荷域におけるＭＡＦの計測値とＭＣＦの理論値の誤差は、他の領域と比較して大きくなる。そのため、ＭＡＦの計測値とＭＣＦの理論値の誤差が多い低速低負荷域においてサンプリングを行わないことで、サンプルにおけるノイズを低減することができる。なお、低速低負荷域においてＭＡＦの計測値とＭＣＦの理論値の誤差が増大しないエンジンにおいては、低速低負荷域で稼働している場合にもサンプリングを行ってよい。
他の実施形態においては、これに限られず、例えばエンジンシステム１が排気スロットルバルブを備える場合、サンプリング条件が、当該スロットルバルブの開度が閾値以下であることをさらに含んでもよい。
図５に戻り、サンプリング条件が充足される場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、サンプリング部６０８は、ステップＳ１で取得したＭＡＦの計測値と、ステップＳ４で演算したＭＣＦの理論値と、ステップＳ２で特定した領域に関連付けてサンプル記憶部６０９が記憶する情報に基づいて、ＭＡＦの平均計測値と、ＭＣＦの平均理論値と、サンプル数を更新する（ステップＳ１１）。例えば、サンプリング部６０８は、例えば、以下の手順でＭＡＦの平均計測値と、ＭＣＦの平均理論値と、サンプル数を更新する。
サンプリング部６０８は、サンプル記憶部６０９から、ステップＳ２で特定した領域に関連付けられたＭＡＦの平均計測値、ＭＣＦの平均理論値およびサンプル数を読み出す。サンプリング部６０８は、以下に示す式（１）に従ってＭＡＦの平均理論値ｍａｖｅ（ｔ）を更新する。ｔは、現在時刻を示す。
Figure 0007351838000001
 ここで、ｎはサンプル記憶部６０９が記憶するサンプル数を示す。ｍａｖｅ（ｔ－１）は、サンプル記憶部６０９が記憶する前回（時刻ｔ－１）の平均計測値を示す。ｍ（ｔ）は、時刻ｔのＭＡＦの計測値を示す。
サンプリング部６０８は、サンプル数に１を加算することで、サンプル数を更新する。
なお、他の実施形態においては、すべてのサンプルを逐次サンプル記憶部に記憶させてＭＡＦの平均計測値、ＭＣＦの平均理論値およびサンプル数を算出してもよい。このとき、サンプリング部６０８は、標準偏差の３σ以内のサンプルを用いてＭＡＦの平均計測値、ＭＣＦの平均理論値およびサンプル数を算出してもよい。
サンプリング部６０８は、更新したＭＡＦの平均計測値、ＭＣＦの平均理論値、およびサンプル数をサンプル記憶部６０９に記憶させる。
算出開始条件またはサンプリング条件が充足されておらず（ステップＳ９またはＳ１０：ＮＯ）、またはサンプリング部６０８がサンプル記憶部６０９が記憶する情報を更新すると（ステップＳ１１）、再生判定部６０５は、後処理再生運転モードを終了するか否かを判定する（ステップＳ１２）。再生判定部６０５は、例えば、後処理再生運転を開始してから一定時間が経過したか否か、ＤＰＦ４１が所定温度に達したか否かなどに基づいて後処理再生運転モードを終了するか否かを判定する。後処理再生運転モードを終了しない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、エンジンコントローラ６０は、次の制御周期まで待機する。
後処理再生運転モードを終了する場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、補正値演算部６１０は、補正値更新処理を実行し、補正値記憶部６０２が記憶する補正値を更新する（ステップＳ１３）。補正値更新処理の詳細については後述する。補正値が更新されると、補正値演算部６１０は、サンプル記憶部６０９が記憶する情報を初期化する（ステップＳ１４）。そして、エンジンコントローラ６０は、次の制御周期まで待機する。
このように、第１の実施形態によれば、エンジンコントローラ６０は、後処理再生運転時、すなわちＤＰＦ４１の再生処理時に補正値を更新することができる。後処理再生運転時は、再循環バルブ５２の開度が常にゼロとなっている。そのため、エンジン本体１０が定常状態になったあとに再循環バルブ５２を閉じて、安定するのを待ってから補正値を更新する場合と比較して、補正値の更新のために必要となる定常状態の保持時間が短くなる。
これにより、エンジンシステム１は、作業機械の通常運転中に精度よくマスフローセンサ３２の計測値を補正することができる。
《補正値更新処理》
以下、ステップＳ１３の補正値更新処理について説明する。
図７は、第１の実施形態に係る補正値更新処理を示すフローチャートである。
補正値演算部６１０は、補正値更新処理を開始すると、空気量の各領域を１つずつ選択し（ステップＳ５１）、選択した領域について以下のステップＳ５２からステップＳ５５の処理を実行する。
補正値演算部６１０は、サンプル記憶部６０９がステップＳ５１で選択した領域に関連付けて記憶するサンプル数が、所定のサンプル数閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。ステップＳ５１で選択した領域に関連付けて記憶するサンプル数がサンプル数閾値未満である場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、当該領域に係る補正値の更新を保留する。他方、ステップＳ５１で選択した領域に関連付けて記憶するサンプル数がサンプル数閾値以上である場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、サンプル記憶部６０９がステップＳ５１で選択した領域に関連付けて記憶するＭＣＦの平均理論値をＭＡＦの平均計測値で除算することで、補正値を算出する（ステップＳ５３）。このように、サンプル数が十分確保された領域について補正値を求めることで、補正値の信頼性を確保することができる。
図８は、第１の実施形態に係るエンジンシステム１を用いた実験結果に係るサンプル数と補正値の関係を示す図である。図８に示すように、サンプル数が２００未満の領域においては、算出される補正値の値が目標補正値から大きく外れてしまう。他方、サンプル数が２００以上になると、目標補正値からのずれが有意に小さくなることが分かる。さらに、サンプル数が８００以上になると、算出される補正値の上下のばらつきが小さくなり、サンプル数が１０００以上となると、計算される補正値は目標補正値とほぼ等しくなることが分かる。したがって、サンプル数閾値は、２００以上が好ましく、より好ましくは８００以上、さらに好ましくは１０００以上である。
図７に戻り、補正値演算部６１０は、算出された補正値を予め定められた許容範囲内の値となるように制限する（ステップＳ５４）。つまり、補正値演算部６１０は、算出された補正値が許容範囲の上限値より大きい場合、補正値を当該上限値に更新する。また補正値演算部６１０は、算出された補正値が許容範囲の下限値より小さい場合、補正値を当該下限値に更新する。
補正値演算部６１０は、補正値記憶部６０２がステップＳ５１で選択した領域に関連付けられて記憶する補正値を更新する（ステップＳ５５）。
次に、補正値演算部６１０は、ステップＳ５１からステップＳ５５において補正値を更新しなかった各領域を１つずつ選択し（ステップＳ５６）、選択した領域について以下のステップＳ５７からステップＳ６２の処理を実行する。
補正値演算部６１０は、ステップＳ５６で選択した領域に隣接する領域のうち、ステップＳ５１からステップＳ５５によって補正値が更新されたものの数を特定する（ステップＳ５７）。例えば、図３に示す例において、ステップＳ５６で６－８kg/minの領域を選択した場合、補正値演算部６１０は、４－６kg/minの領域と８－１０kg/minの領域の両方の補正値が更新されたか、何れか一方の補正値が更新されたか、いずれの補正値も更新されなかったかを判定する。また例えば、図３に示す例において、ステップＳ５６で１６－１８kg/minの領域を選択した場合、補正値演算部６１０は、１２－１４kg/minの領域の補正値が更新されたか否かを判定する。
隣接するいずれの領域の補正値も更新されなかった場合（ステップＳ５７：ゼロ）、補正値演算部６１０は、ステップＳ５６で選択した領域の補正値を更新せず、前回の補正値を維持する。
図９は、第１の実施形態において隣接する２つの領域の補正値が更新された場合の補正値の更新方法を示す図である。図９において、黒のプロットは更新前の補正値を示し、白のプロットは更新された補正値を示す。また、白のプロットのうち輪郭が点線のものは、内挿により求められる補正値である。
隣接する２つの領域の補正値が更新された場合（ステップＳ５７：２つ）、補正値演算部６１０は、当該２つの領域に係る補正値の内挿により、当該領域の補正値を求める（ステップＳ５８）。例えば、補正値演算部６１０は、図９に示すように、領域ｍｂの補正値を更新する場合、隣接する２つの領域ｍａ、ｍｃの補正値の平均値を、当該領域ｍｂの補正値に決定する。補正値演算部６１０は、補正値記憶部６０２がステップＳ５６で選択した領域に関連付けられて記憶する補正値を更新する（ステップＳ５９）
隣接する１つの領域の補正値が更新された場合（ステップＳ５７：１つ）、補正値演算部６１０は、前回の補正値と当該１つの領域に係る補正値とに基づいて、補正値を更新しない場合における補正値の傾きを算出する（ステップＳ６０）。具体的には、補正値演算部６１０は、以下の式（２）により補正値を更新しない場合における補正値の傾きｄを算出する。
ｄ＝（ｋａ１－ｋｂ０）／（ｍａ－ｍｂ） ・・・（２）
ここで、ｋａ１は、更新された隣接する領域に係る補正値を示す。また、ｋｂ０は、当該領域の前回の補正値を示す。また、ｍａは、隣接する領域の流量の中央値を示す。また、ｍｂは、当該領域の流量の中央値を示す。
次に、補正値演算部６１０は、算出した傾きの絶対値ｄが設計において定められる傾きの閾値ｄｋより大きいか否かを判定する（ステップＳ６１）。
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃは、第１の実施形態に係る傾きｄと傾きの閾値ｄｋとの関係と、補正値との関係を示す図である。図１０Ａ－図１０Ｃにおいて、黒のプロットは更新前の補正値を示し、白のプロットは更新された補正値を示す。また、白のプロットのうち輪郭が点線のものは、外挿により求められる補正値である。
図１０Ａおよび図１０Ｃに示すように、傾きｄの絶対値が傾きの閾値ｄｋより大きい場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、補正値演算部６１０は、当該傾きｄの符号に応じて、更新された隣接する領域に係る補正値の外挿により、当該領域の補正値を算出する（ステップＳ６２）。具体的には、図１０Ａに示すように傾きの符号が負である場合、補正値演算部６１０は、以下の式（３）により当該領域の補正値ｋｂ１を求める。また、図１０Ｃに示すように傾きの符号が正である場合、補正値演算部６１０は、以下の式（４）により当該領域の補正値ｋｂ１を求める。
ｋｂ１＝ｋａ１－ｄｋ（｜ｍａ－ｍｂ｜） ・・・（３）
ｋｂ１＝ｋａ１＋ｄｋ（｜ｍａ－ｍｂ｜） ・・・（４）
そして、補正値演算部６１０は、補正値記憶部６０２がステップＳ５６で選択した領域に関連付けられて記憶する補正値を更新する（ステップＳ６３）。他方、補正値演算部６１０は、図１０Ｂに示すように、傾きｄの絶対値が傾きの閾値ｄｋ以下である場合（ステップＳ６１：ＮＯ）、補正値演算部６１０は、ステップＳ５６で選択した領域の補正値を更新せず、前回の補正値を維持する。
このように、第１の実施形態によれば、エンジンコントローラ６０は、複数の空気量の領域のうち、十分なサンプル数を有する領域について、ＭＣＦの平均理論値をＭＡＦの平均計測値で除算することで、補正値を算出する。これにより、信頼性を確保しつつ補正値を求めることができる。他方、エンジンコントローラ６０は、サンプル数が不十分であった領域について、隣接する領域の補正値を用いて更新する。これにより、サンプル数が不十分の領域についても補正値を算出することができる。
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
上述した実施形態に係るエンジンコントローラ６０は、単独のコンピュータ９０によって構成されるものであってもよいし、エンジンコントローラ６０の構成を複数のコンピュータ９０に分けて配置し、複数のコンピュータ９０が互いに協働することでエンジンコントローラ６０として機能するものであってもよい。このとき、エンジンコントローラ６０を構成する一部のコンピュータ９０がエンジンシステム１を搭載する作業機械の内部に搭載され、他のコンピュータ９０が作業機械の外部に設けられてもよい。
上述した実施形態に係るエンジンコントローラ６０は、３つ以上の空気量の領域それぞれについて補正値を求めるが、他の実施形態において空気量の領域の数はこれに限られない。例えば、他の実施形態においては、２つの空気量の領域について補正値を求めてもよいし、空気量の領域によらず１つの補正値を算出してもよい。
また、上述した実施形態に係るエンジンコントローラ６０は、サンプル数がサンプル数閾値未満の領域については、当該領域に隣接する他の領域の補正値に基づいて補正値を演算するが、他の実施形態においてはこれに限られない。例えば、他の実施形態に係るエンジンコントローラ６０は、サンプル数によらずに、平均値と理論値とに基づいて補正値を算出してもよい。
また、他の実施形態に係る補正値演算部６１０は、図３に示すようなテーブルではなく、関数として補正値を持ってもよい。また、補正値は学習済みモデルによって表されてもよい。例えば、他の実施形態に係る補正値演算部６１０は、ＭＡＦの計測値を入力サンプルとし、ＭＣＦの理論値を出力サンプルとして、学習モデルを訓練することで、補正値として学習済みモデルを生成してもよい。
また、上述した実施形態に係るエンジンコントローラ６０は、ＤＰＦ４１の再生運転中に補正値を演算するが、他の実施形態においてはこれに限られない。例えば、他の実施形態に係るエンジンシステム１がＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）を備える場合に、エンジンコントローラ６０は、ＳＣＲの再生運転中に補正値を演算してもよい。ＳＣＲは、排気ガスから窒素酸化物を除去する除去装置である。窒素酸化物は、大気汚染物質の一例である。
〈コンピュータ構成〉
図１１は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータ９０の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、インタフェース９４を備える。
上述のエンジンコントローラ６０は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。プロセッサ９１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。
プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージ９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ９０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ９１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。このような集積回路も、プロセッサ９１の一例に含まれる。
ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
エンジンシステムは、作業機械の通常運転中に精度よくマスフローセンサの計測値を補正することができる。
１…エンジンシステム １０…エンジン本体 ３０…吸気配管 ３２…マスフローセンサ ４０…排気配管 ５０…再循環配管 ５２…再循環バルブ ６０…エンジンコントローラ ６０４…補正部 ６０６…空気量演算部 ６１０…補正値演算部

Claims (6)

  1. エンジン本体と、
    前記エンジン本体の吸気側に接続された吸気配管と、
    前記吸気配管に設けられ、前記吸気配管を通る空気量の計測値を出力するマスフローセンサと、
    前記エンジン本体の排気側に接続された排気配管と、
    前記排気配管に設けられ、前記排気配管を通る排気ガスに含まれる大気汚染物質を除去する除去装置と、
    前記エンジン本体の排気側と前記吸気配管とを接続する再循環配管と、
    前記再循環配管から前記吸気配管へ流入する排気ガスの流量を制御する再循環バルブと、
    前記再循環バルブを閉じ、前記除去装置の再生処理を行う再生制御部と、
    前記再生処理時における前記エンジン本体の状態量に基づいて前記エンジン本体の吸気側に流入する空気量の理論値を演算する空気量演算部と、
    前記再生処理時における前記計測値と前記理論値とに基づいて、３つ以上の空気量の領域のそれぞれについて、前記計測値を補正するための補正値を演算する補正値演算部と、
    前記３つ以上の領域のうち前記計測値が属する領域に係る前記補正値を用いて、前記計測値を補正する補正部と
    を備えるエンジンシステム。
  2. エンジン本体と、
    前記エンジン本体の吸気側に接続された吸気配管と、
    前記吸気配管に設けられ、前記吸気配管を通る空気量の計測値を出力するマスフローセンサと、
    前記エンジン本体の排気側に接続された排気配管と、
    前記排気配管に設けられ、前記排気配管を通る排気ガスに含まれる大気汚染物質を除去する除去装置と、
    前記エンジン本体の排気側と前記吸気配管とを接続する再循環配管と、
    前記再循環配管から前記吸気配管へ流入する排気ガスの流量を制御する再循環バルブと、
    前記再循環バルブを閉じ、前記除去装置の再生処理を行う再生制御部と、
    前記再生処理時における前記エンジン本体の状態量に基づいて前記エンジン本体の吸気側に流入する空気量の理論値を演算する空気量演算部と、
    前記再生処理時における前記計測値と前記理論値とに基づいて、３つ以上の空気量の領域のそれぞれについて、前記計測値を補正するための補正値を演算する補正値演算部と、
    前記３つ以上の領域のうち前記計測値が属する領域に係る前記補正値を用いて、前記計測値を補正する補正部と
    を備え、
    前記補正値演算部は、前記３つ以上の領域のうち、所定の条件を満たす領域について、前記再生処理時における前記計測値と前記理論値とに基づいて前記補正値を演算し、前記条件を満たさない領域について、当該領域に隣接する他の領域の補正値に基づいて、当該領域の前記補正値を演算する
    エンジンシステム。
  3. 前記補正値演算部は、前記３つ以上の領域のうち前記条件を満たさない領域について、当該領域に隣接する両側の２つの領域の補正値に基づいて、前記補正値を演算する
    請求項２に記載のエンジンシステム。
  4. 前記補正値演算部は、前記３つ以上の領域のうち前記条件を満たさない領域について、当該領域に隣接する他の領域の補正値に基づいて候補補正値を演算し、前記候補補正値と当該領域の前回の補正値とを比較して、当該領域の今回の補正値として前記候補補正値を用いるか前記前回の補正値を用いるかを決定する
    請求項２または請求項３に記載のエンジンシステム。
  5. 前記条件は、前記領域に属する前記計測値のサンプル数が所定の閾値以上であることを含む
    請求項２から請求項４の何れか１項に記載のエンジンシステム。
  6. エンジン本体と、
    前記エンジン本体の吸気側に接続された吸気配管と、
    前記吸気配管に設けられ、前記吸気配管を通る空気量の計測値を出力するマスフローセンサと、
    前記エンジン本体の排気側に接続された排気配管と、
    前記排気配管に設けられ、前記排気配管を通る排気ガスに含まれる大気汚染物質を除去する除去装置と、
    前記エンジン本体の排気側と前記吸気配管とを接続する再循環配管と、
    前記再循環配管から前記吸気配管へ流入する排気ガスの流量を制御する再循環バルブと、
    を備えるエンジンの制御方法であって、
    前記再循環バルブを閉じ、前記除去装置の再生処理を行うステップと、
    前記再生処理時における前記エンジン本体の状態量に基づいて前記エンジン本体の吸気側に流入する空気量の理論値を演算するステップと、
    前記再生処理時における前記計測値と前記理論値とに基づいて、３つ以上の空気量の領域のそれぞれについて、前記計測値を補正するための補正値を演算するステップと、
    前記３つ以上の領域のうち前記計測値が属する領域に係る前記補正値を用いて、前記計測値を補正するステップと
    を備えるエンジンの制御方法。
JP2020538866A 2020-03-30 2020-03-30 エンジンシステムおよびエンジンの制御方法 Active JP7351838B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/014522 WO2021199147A1 (ja) 2020-03-30 2020-03-30 エンジンシステムおよびエンジンの制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2021199147A1 JPWO2021199147A1 (ja) 2021-10-07
JPWO2021199147A5 JPWO2021199147A5 (ja) 2022-12-07
JP7351838B2 true JP7351838B2 (ja) 2023-09-27

Family

ID=77855720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020538866A Active JP7351838B2 (ja) 2020-03-30 2020-03-30 エンジンシステムおよびエンジンの制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11236710B2 (ja)
JP (1) JP7351838B2 (ja)
CN (1) CN113748261B (ja)
DE (1) DE112020000031B4 (ja)
WO (1) WO2021199147A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115779589B (zh) * 2023-02-06 2023-05-05 山东国瀚机电科技有限公司 一种矿用干式除尘器的电控系统智能控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004100472A (ja) 2002-09-05 2004-04-02 Denso Corp 内燃機関の吸入空気量検出装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09203350A (ja) 1996-01-25 1997-08-05 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの排気ガス再循環制御装置
US6370935B1 (en) 1998-10-16 2002-04-16 Cummins, Inc. On-line self-calibration of mass airflow sensors in reciprocating engines
JP2001107797A (ja) 1999-10-06 2001-04-17 Nissan Motor Co Ltd 過給機付ディーゼルエンジンの吸入空気流量検出装置
JP2004270462A (ja) 2003-03-05 2004-09-30 Hino Motors Ltd 吸気量センサの劣化補正方法
JP2006009745A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Hino Motors Ltd 内燃機関のエアフローセンサ出力補正方法
JP2007231884A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US8516797B2 (en) * 2009-09-29 2013-08-27 Ford Global Technologies, Llc Control of exhaust flow in an engine including a particulate filter
WO2011064896A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5111534B2 (ja) * 2010-02-04 2013-01-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP5703599B2 (ja) * 2010-06-11 2015-04-22 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システム
JP5861291B2 (ja) * 2011-07-14 2016-02-16 いすゞ自動車株式会社 空気流量センサ校正装置
JP2013136986A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mazda Motor Corp ターボ過給機付ディーゼルエンジンの制御装置
US9702308B2 (en) * 2012-04-25 2017-07-11 Komatsu Ltd. Diesel engine and method for controlling diesel engine
JP5850166B2 (ja) * 2012-09-03 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP6724510B2 (ja) * 2016-04-12 2020-07-15 いすゞ自動車株式会社 学習装置
US10598061B2 (en) * 2017-03-22 2020-03-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a diesel oxidation catalyst
JP6586976B2 (ja) * 2017-07-26 2019-10-09 マツダ株式会社 エンジンの制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004100472A (ja) 2002-09-05 2004-04-02 Denso Corp 内燃機関の吸入空気量検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021199147A1 (ja) 2021-10-07
CN113748261A (zh) 2021-12-03
JPWO2021199147A1 (ja) 2021-10-07
DE112020000031B4 (de) 2025-12-31
CN113748261B (zh) 2023-06-30
US11236710B2 (en) 2022-02-01
DE112020000031T5 (de) 2022-03-24
US20210301769A1 (en) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5325249B2 (ja) 粒子状物質堆積量推定装置、排気ガス浄化システム、および粒子状物質堆積量推定方法
JP4120524B2 (ja) エンジンの制御装置
JP3912289B2 (ja) パティキュレートフィルタの再生装置及びエンジンの排気ガス浄化装置
US8333061B2 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
US6397587B1 (en) System and method for monitoring the loading of a diesel particulate filter
JP4103720B2 (ja) エンジンの排気浄化装置および微粒子捕集フィルタにおける微粒子堆積量状態判定方法
WO2021121060A1 (zh) Dpf的碳载量计算方法
JP3750664B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
JP2005048743A (ja) 排気後処理装置付過給エンジンの制御装置および制御方法
JP2009216077A (ja) 排気ガス捕集性能判定装置
CN110107386B (zh) 用于确定适于内燃发动机的微粒过滤器中积聚的金属粉末量的方法
JP2015031167A (ja) 診断装置
WO2011132289A1 (ja) Ｅｇｒシステムの異常検出装置及び異常検出方法
WO2011096099A1 (ja) エンジンの排気圧損の演算装置
JP7351838B2 (ja) エンジンシステムおよびエンジンの制御方法
US11536209B2 (en) Control device, engine, and control method of engine
JP2009002281A (ja) 吸入空気量検出装置
JP2005299585A (ja) エンジン排気微粒子の捕集量検出装置
JP6222138B2 (ja) 内燃機関のエミッション推定装置
JP5912494B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP4049057B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5004036B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR101714268B1 (ko) 차량의 주행패턴 분석방법을 이용한 잦은 dpf 재생방지방법
JP4432693B2 (ja) エンジンの排気浄化装置本発明はエンジンの排気浄化装置に関し、詳しくはエンジン排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタの再生処理技術の改良に関する。
JP7064376B2 (ja) 排気処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201005

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230914

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7351838

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151