JP2006063899A - 内燃機関の制御装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらず、燃料噴射弁の温度をより適正に推定する。
【解決手段】 エンジンを運転しているときにはエンジン運転中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブの先端温度Ｔｉｎｊを推定し（Ｓ１２０）、エンジンを自動停止しているときにはエンジン運転停止中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブの先端温度Ｔｉｎｊを推定する（Ｓ１４０）。これにより、エンジンの運転の有無に拘わらず、燃料噴射バルブの先端温度をより適正に推定することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関の制御装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法に関する。

従来、この種の内燃機関の制御装置としては、始動時の吸気温と冷却水温とに基づいて燃料噴射弁の先端温度を推定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、推定した燃料噴射弁の先端温度がＥＧＲ温度以上となったときにＥＧＲの実行を開始する。
特開２００１−１５２９７１号公報

しかしながら、上述の内燃機関の制御装置では、始動時の吸気温を燃料噴射弁の先端温度の初期値として用いて燃料噴射弁の先端温度を推定するから、内燃機関を自動停止したり自動始動する場合には、燃料噴射弁の先端温度を適正に推定することができない。これは、自動停止したり自動始動する内燃機関では、自動始動するときには燃料噴射弁の先端は吸気温より高い温度となっていることに基づく。したがって、こうした不適正な推定温度を用いて内燃機関を始動すれば、内燃機関を適正に始動できない場合が生じる。

本発明の内燃機関の制御装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法は、内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらず、燃料噴射弁の温度をより適正に推定することを目的とする。

本発明の内燃機関の制御装置およびこれを搭載する自動車並びに内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関の制御装置であって、
所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに該自動停止した内燃機関を自動始動する自動始動停止手段と、
前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、
前記内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する噴射弁温度推定手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の内燃機関の制御装置では、内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する。したがって、内燃機関を運転している最中でも内燃機関を自動停止している最中でも燃料噴射弁の温度をより適正に推定することができる。

こうした本発明の内燃機関の制御装置において、前記状態検出手段は前記内燃機関の冷却系の冷却媒体の温度と前記燃料噴射弁から噴射した燃料噴射量と外気の温度とを含む物理量を検出する手段であり、前記噴射弁温度推定手段は、前記冷却媒体の温度と前記燃料噴射量とに基づいて前記内燃機関が運転されているときの前記燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関を自動停止する直前に前記運転中温度推定ロジックにより推定された前記燃料噴射弁の温度と前記冷却媒体の温度と前記外気の温度とに基づいて前記内燃機関が自動停止されているときの前記燃料噴射弁の温度を推定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記噴射弁温度推定手段は、前記内燃機関を自動停止する前の該内燃機関の運転状態に基づいて該内燃機関が自動停止されているときの前記燃料噴射弁の温度を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より正確に燃料噴射弁の温度を推定することができる。

また、本発明の内燃機関の制御装置において、前記噴射弁温度推定手段は、前記燃料噴射弁の先端温度を推定する手段であるものとすることもできる。あるいは、本発明の内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁は前記内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁であるものとすることでもきる。

さらに、本発明の内燃機関の制御装置において、前記自動停止始動手段は、前記噴射弁温度推定手段により推定された前記内燃機関が自動停止されているときの前記燃料噴射弁の温度を用いて該内燃機関を自動始動する手段であるものとすることもできるし、前記所定の始動条件が成立したときには前記自動停止中ロジックにより推定された前記燃料噴射弁の温度を用いて前記内燃機関を自動始動する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関をより適正に自動始動することができる。

本発明の自動車は、内燃機関と、該内燃機関を制御する制御装置として上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関の制御装置、即ち、基本的には、内燃機関の制御装置であって、所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに該自動停止した内燃機関を自動始動する自動始動停止手段と、前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、前記内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する噴射弁温度推定手段と、を備える内燃機関の制御装置を搭載し、該内燃機関からの動力を用いて走行することを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関の制御装置を搭載するから、本発明の内燃機関の制御装置が奏する効果、例えば、内燃機関を運転している最中でも内燃機関を自動停止している最中でも燃料噴射弁の温度をより適正に推定することができる効果などと同様な効果を奏することができる。

本発明の他の内燃機関の制御装置は、
内燃機関の制御装置であって、
所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに該自動停止した内燃機関を自動始動する自動停止始動手段と、
前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、
前記内燃機関の自動停止に拘わらず該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する噴射弁温度推定手段と、
該推定された燃料噴射弁の温度を用いて前記内燃機関が自動始動されるよう前記自動停止始動手段を制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の他の内燃機関の制御装置では、内燃機関の自動停止に拘わらず内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、推定した燃料噴射弁の温度を用いて自動停止した内燃機関を自動始動する。したがって、推定した燃料噴射弁の温度を用いて内燃機関をより適正に自動始動することができる。

本発明の内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法は、
所定の停止条件が成立したときに自動停止されると共に所定の始動条件が成立したときに自動始動される内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法であって、
（ａ）前記内燃機関の状態を検出し、
（ｂ）前記内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する
ことを要旨とする。

この本発明の内燃機関の制御方法によれば、内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定するから、内燃機関を運転している最中でも内燃機関を自動停止している最中でも燃料噴射弁の温度をより適正に推定することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である内燃機関の制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されると共にギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ、３９ｂにリングギヤ３２が連結されたリングギヤ軸３２ａが接続された遊星歯車３０と、この遊星歯車３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、遊星歯車３０のリングギヤ３２にリングギヤ軸３２ａと減速ギヤ３５とを介して接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、図２に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ１２５（図１には１２５ａ〜１２５ｆと表示）を備える内燃機関として構成されている。エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４と吸気バルブ１２８とを介して燃焼室に吸入すると共に吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃焼室内に直接燃料を噴射し、圧縮行程後の上死点近傍で点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。

図１に示すように、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆには、燃料タンク６０から燃料ポンプ６２により供給されると共にクランクシャフト２６の動力によって駆動する高圧燃料ポンプ６４により加圧された燃料がデリバリパイプ６６によって供給されている。高圧燃料ポンプ６４は、例えば、クランクシャフト２６の回転により回転駆動するカムシャフトの凹凸による上下運動を用いて駆動させることができる。なお、図示しないが、高圧燃料ポンプ６４の吐出側には燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ６６内の燃料圧力を保持するチェックバルブが取り付けられている。また、デリバリパイプ６６は、燃料圧力が過剰となるのを防止するリリーフバルブ６７を介して燃料を燃料タンク６０に戻すリリーフパイプ６８が取り付けられている。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態などを検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、エアクリーナ１２２に取り付けられた温度センサ１２３からの吸気温Ｔａやクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジション，エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ１４８からの吸入空気量，筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆに燃料を供給するデリバリパイプに取り付けられた燃圧センサ６９からの燃圧，車両外部に取り付けられた外気温センサ１５２からの外気温Ｔｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆへの駆動信号やスロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号，吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，燃料ポンプ６２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して電力ライン５４により接続されたバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。ここで、トルク変換運転モードは、充放電運転モードにおいてバッテリ５０の充放電電力が値０のときであるから、充放電運転モードの一態様として考えることができる。したがって、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２を停止した状態でモータＭＧ２からの動力により走行するモータ運転モードとエンジン２２を運転した状態でエンジン２２から動力を用いて走行する充放電運転モードとを切り替えて、即ち、エンジン２２の自動停止と自動始動とを伴いながら走行することになる。なお、実施例では、エンジン２２の自動停止の条件としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が所定値以上で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求動力（パワー）が所定パワー（例えば、２ｋＷや４ｋＷ，６ｋＷなど）以下でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが所定温度（例えば、５０℃や６０℃など）以上などの条件のすべてを満たしたときに成立し、エンジン２２の自動始動の条件としては自動停止の条件のいずれかが満たされなくなったときに成立するものとした。

次に、こうしてエンジン２２の自動停止と自動始動とを伴って走行するハイブリッド自動車２０におけるエンジン２２の筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度の推定処理について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される燃料噴射弁先端温度推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、イグニッションスイッチ８０がオンしたときからオフされるまで所定時間毎（例えば、１００ｍｓｅｃ毎や１秒毎）に繰り返し実行される。

この燃料噴射弁先端温度推定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、エンジン２２が運転中であるか否か、即ち、エンジン２２が自動停止中であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。この判定は、エンジン２２への燃料噴射制御や点火制御が行なわれているか否かなどにより容易に行なうことができる。エンジン２２が運転中であるときには水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗや筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆから噴射した燃料噴射量τを入力し（ステップＳ１１０）、冷却水温Ｔｗや燃料噴射量τを用いてエンジン運転中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定し（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。

エンジン運転中ロジックとしては、例えば、走行に最も多く用いられる最多運転ポイント（例えば、回転数が２０００ｒｐｍでトルクがその回転数でエンジン２２を最も効率よく運転することができるトルク）でエンジン２２を定常運転したときの筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊや冷却水温Ｔｗ，燃料噴射量τを定常先端温度Ｔｃｏｎや定常水温Ｔｓｅｔ，定常噴射量τｓｅｔとして実験などにより予め求めておき、エンジン２２の運転中の冷却水温Ｔｗと定常水温Ｔｓｅｔとに基づいて補正係数Ｋ１を計算すると共に燃料噴射量τと定常噴射量τｓｅｔとに基づいて補正係数Ｋ２を計算し、定常先端温度Ｔｃｏｎに補正係数Ｋ１，Ｋ２を乗じることにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定する、などのロジックを用いることができる。このエンジン運転中ロジックの一例のエンジン運転中温度推定ルーチンを図４に示す。このルーチンでは、まず、冷却水温Ｔｗと定常水温Ｔｓｅｔとの差を定常水温Ｔｓｅｔで割ったものに係数ｔ１を乗じて値１を加えることにより補正係数Ｋ１を計算すると共に燃料噴射量τと定常噴射量τｓｅｔとの差を定常噴射量τｓｅｔで割ったものに係数ｔ２を乗じて値１を加えることにより補正係数Ｋ２を計算し（ステップＳ２００）、計算した補正係数Ｋ１，Ｋ２を定常先端温度Ｔｃｏｎに乗じて先端温度Ｔｉｎｊを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、係数ｔ１，ｔ２は適合値である。なお、エンジン運転中ロジックの一例として冷却水温Ｔｗと燃料噴射量τとに基づく補正係数Ｋ１，Ｋ２を定常先端温度Ｔｃｏｎに乗じるものを説明したが、冷却水温Ｔｗと燃料噴射量τとに基づいて筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものであれば、他の如何なるロジックを用いるものとしてもよい。

一方、ステップＳ１００でエンジン２２が運転停止中（自動停止中）であると判定されると、エンジン２２を自動停止する直前に推定されたり検出された筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊやエンジン回転数Ｎｅ，吸入空気量Ｇａ，エンジン２２を自動停止してから経過時間ｔ，現在の冷却水温Ｔｗ，外気温Ｔｏｕｔなどを入力し（ステップＳ１３０）、入力したこれらのデータを用いてエンジン運転停止中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定し（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

エンジン運転停止中ロジックとしては、例えば、基準外気温Ｔｏｓｔ（例えば２５℃）で上述の最多運転ポイントで定常運転していたエンジン２２を停止したときの筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊと冷却水温Ｔｗの時間変化を基準先端温度の変化と基準冷却水温度の変化として実験などにより求めておき、この基準先端温度の変化に対して定常先端温度Ｔｃｏｎと停止時の先端温度Ｔｉｎｊとの差を加算して推定用先端温度の変化を求め、これに、最多運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｓｔや吸入空気量Ｇａｓｔと停止直前のエンジン回転数Ｎｅや吸入空気量Ｇａとから計算される停止時補正係数Ｋ３と、自動停止からの経過時間ｔにおける基準冷却水温度Ｔｗｓｔや基準外気温Ｔｏｓｔと現在の冷却水温Ｔｗや外気温Ｔｏｕｔとから計算される停止後補正係数Ｋ４とを乗じて先端温度Ｔｉｎｊを計算するなどのロジックを用いることができる。このエンジン運転停止中ロジックの一例のエンジン運転停止中温度推定ルーチンを図５に示す。このルーチンでは、まず、エンジン２２を停止した直後であるか否かを判定し（ステップＳ３００）、エンジン２２を停止した直後であるときには基準先端温度の変化にエンジン２２を停止したときの先端温度Ｔｉｎｊと定常先端温度Ｔｃｏｎとの差を加えて推定用先端温度Ｔ（ｔ）の変化を設定する（ステップＳ３１０）。基準先端温度の変化と推定用先端温度の変化の一例を図６に示す。続いて、エンジン回転数Ｎｅと最多運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｓｔとの差を最多運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｓｔで割ったものに係数ｔ３を乗じて値１を加えることにより停止時補正係数Ｋ３を計算すると共に吸入空気量Ｇａと最多運転ポイントにおける吸入空気量Ｇａｓｔとの差を最多運転ポイントにおける吸入空気量Ｇａｓｔで割ったものに係数ｔ４を乗じて値１を加えることにより停止時補正係数Ｋ４を計算する（ステップＳ３２０）。次に、現在の冷却水温Ｔｗと経過時間ｔにおける基準冷却水温度Ｔｗ（ｔ）との差を経過時間ｔにおける基準冷却水温度Ｔｗ（ｔ）で割ったものに係数ｔ５を乗じて値１を加えることにより停止後補正係数Ｋ５を計算すると共に外気温Ｔｏｕｔと基準外気温Ｔｏｓｔとの差を基準外気温Ｔｏｓｔで割ったものに係数ｔ６を乗じて値１を加えることにより補正後補正係数Ｋ６を計算する（ステップＳ３３０）。そして、計算した停止時補正係数Ｋ３，Ｋ４と停止後補正係数Ｋ５，Ｋ６とを経過時間ｔにおける推定用先端温度Ｔ（ｔ）に乗じて先端温度Ｔｉｎｊを計算する（ステップＳ３４０）。基準冷却水温度Ｔｗ（ｔ）の一例を図７に示す。ここで、係数ｔ３〜ｔ６は適合値である。なお、エンジン運転停止中ロジックの一例として、エンジン２２の停止時におけるエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｇａとに基づく停止時補正係数Ｋ３，Ｋ４と冷却水温Ｔｗと外気温Ｔｏｕｔとに基づく停止後補正係数Ｋ５，Ｋ６とを最多運転ポイントで定常運転していたエンジン２２を停止したときの基準先端温度の変化とエンジン２２の停止時に推定された先端温度Ｔｉｎｊとに基づいて設定された推定用先端温度Ｔ（ｔ）に乗じることにより先端温度Ｔｉｎｊを推定したが、エンジン２２の停止時に推定された先端温度Ｔｉｎｊやエンジン２２の停止直前の状態，エンジン２２の停止からの経過時間ｔ，現在の冷却水温Ｔｗ，外気温Ｔｏｕｔなどに基づいてエンジン２２を停止している最中の筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものであれば、他の如何なるロジックを用いるものとしてもよい。

こうして推定された筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊは、エンジン２２の運転制御に用いられる。例えば、エンジン運転中ロジックにより推定された筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊは、エンジン２２を運転している最中のエンジン２２の運転制御に用いられ、エンジン運転停止中ロジックにより推定された筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊは、自動停止されたエンジン２２を自動始動する際に用いられる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を自動停止中にはエンジン２２が運転中に用いられるエンジン運転中ロジックとは異なるエンジン運転停止中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するから、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊをより適正に推定することができる。しかも、エンジン２２を自動停止する直前に推定されたり検出された筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊやエンジン回転数Ｎｅ，吸入空気量Ｇａ，エンジン２２を自動停止してから経過時間ｔ，現在の冷却水温Ｔｗ，外気温Ｔｏｕｔなどに基づいて筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するから、より適正に筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定することができる。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を自動停止している最中に推定した筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊをエンジン２２の始動時に用いるから、エンジン２２をより適正に始動することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を運転しているときにはエンジン運転中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定し、エンジン２２を自動停止しているときにはエンジン運転停止中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものとしたが、エンジン２２の運転の有無に拘わらず筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定することができるロジックを用いるものとすれば、エンジン２２の運転の有無に拘わらずそのロジックを用いて筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものとしてもよい。この場合でも、エンジン２２を自動停止しているときに筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するから、推定した先端温度Ｔｉｎｊをエンジン２２の始動時に用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を自動停止する直前に推定されたり検出された筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊやエンジン回転数Ｎｅ，吸入空気量Ｇａ，エンジン２２を自動停止してから経過時間ｔ，現在の冷却水温Ｔｗ，外気温Ｔｏｕｔなどを用いてエンジン運転停止中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものとしたが、これらのデータに加えて、他のデータを用いて筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものとしてもよいし、これらのデータの一部を用いて筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定するものとしてもよい。この場合、エンジン運転停止中ロジックは異なるものとなる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆを備える筒内噴射式のエンジン２２を搭載するものとしたが、吸気ポートに燃料噴射するポート用燃料噴射バルブを備える吸気ポート噴射式のエンジンを搭載するものとしてもよい。この場合、エンジンを運転しているときにはエンジン運転中ロジックによりポート用燃料噴射バルブの先端温度を推定し、エンジンを自動停止しているときにはエンジン運転停止中ロジックによりポート用燃料噴射バルブの先端温度を推定すればよい。さらに、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆに加えてポート用燃料噴射バルブも備えるエンジンを搭載するものとしてもよい。この場合、エンジンを運転しているときには筒内用エンジン運転中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定すると共にポート用エンジン運転中ロジックによりポート用燃料噴射バルブの先端温度を推定し、エンジンを自動停止しているときには筒内用エンジン運転停止中ロジックにより筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｆの先端温度Ｔｉｎｊを推定すると共にポート用エンジン運転停止中ロジックによりポート用燃料噴射バルブの先端温度を推定すればよい。

実施例では、エンジン２２を自動停止したり自動始動する内燃機関の制御装置をハイブリッド自動車２０に搭載したものとして説明したが、内燃機関を自動停止したり自動始動する制御装置をハイブリッド自動車以外の自動車、例えば駆動用のモータを搭載しない通常のガソリンエンジンを搭載した自動車に搭載するものとしてもよい。この場合、内燃機関の自動停止や自動始動は、アイドルストップ制御などを考えることができる。また、内燃機関を自動停止したり自動始動する内燃機関の制御装置を自動車以外の列車などの車両や船舶，航空機などの移動体に搭載するものとしたり、建設設備などの移動しない設備に組み込まれるものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施例である内燃機関の制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の一例を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される燃料噴射弁先端温度推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン運転中温度推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン運転停止中温度推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 基準先端温度と推定用先端温度の時間変化の一例を示す説明図である。 基準冷却水温度の時間変化の一例を示す説明図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 遊星歯車、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 燃料タンク、６２ 燃料ポンプ、６４ 高圧燃料ポンプ、６６ デリバリパイプ、６７ リリーフバルブ、６８ リリーフパイプ、６９ 燃圧センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２３ 温度センサ、１２４ スロットルバルブ、１２５，１２５ａ〜１２５ｆ 筒内用燃料噴射バルブ、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ バキュームセンサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５２ 外気温センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

1. 内燃機関の制御装置であって、
   所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに該自動停止した内燃機関を自動始動する自動始動停止手段と、
   前記内燃機関の状態を検出する状態検出手段と、
   前記内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する噴射弁温度推定手段と、
   を備える内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の制御装置であって、
   前記状態検出手段は、前記内燃機関の冷却系の冷却媒体の温度と前記燃料噴射弁から噴射した燃料噴射量と外気の温度とを含む物理量を検出する手段であり、
   前記噴射弁温度推定手段は、前記冷却媒体の温度と前記燃料噴射量とに基づいて前記内燃機関が運転されているときの前記燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関を自動停止する直前に前記運転中温度推定ロジックにより推定された前記燃料噴射弁の温度と前記冷却媒体の温度と前記外気の温度とに基づいて前記内燃機関が自動停止されているときの前記燃料噴射弁の温度を推定する手段である
   内燃機関の制御装置。
3. 前記噴射弁温度推定手段は、前記内燃機関を自動停止する前の該内燃機関の運転状態に基づいて該内燃機関が自動停止されているときの前記燃料噴射弁の温度を推定する手段である請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記噴射弁温度推定手段は、前記燃料噴射弁の先端温度を推定する手段である請求項１ないし３いずれか記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記燃料噴射弁は前記内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁である請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関の制御装置。
6. 内燃機関と、該内燃機関を制御する制御装置として請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の制御装置とを搭載し、該内燃機関からの動力を用いて走行する自動車。
7. 所定の停止条件が成立したときに自動停止されると共に所定の始動条件が成立したときに自動始動される内燃機関における燃料噴射弁の温度の推定方法であって、
   （ａ）前記内燃機関の状態を検出し、
   （ｂ）前記内燃機関が運転されているときには運転中温度推定ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定し、前記内燃機関が自動停止されているときには自動停止中ロジックにより該内燃機関の燃料噴射弁の温度を推定する
   燃料噴射弁の温度の推定方法。
   

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