JP2005273530A - 内燃機関の制御装置およびこれを備える自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらずに内燃機関や内燃機関に関連する部材の温度をより適正に推定する。
【解決手段】 ハイブリッド自動車２０のシステム起動後の最初のエンジン２２の始動から所定時間経過した後は（Ｓ１００）、エンジン２２が自動停止されているときでも初期値へのリセットを行なうことなく空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａに基づいて触媒や燃料噴射弁先端，燃焼室表面，ピストン頂面の推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４を計算する（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）。こうした推定温度を用いることにより、エンジンをより適正に運転することができ、この結果、エミッションを向上させたり、燃費を向上させたり、エンジンや浄化装置の耐久性を向上させたりすることができる。
【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備える自動車に関し、詳しくは、所定の停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、所定の始動条件が成立したときに前記運転停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の制御装置に関する。

従来、この種の内燃機関の制御装置としては、吸入空気量とエンジン回転速度とに基づいて排気系の浄化装置における触媒温度を算出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、吸入空気量とエンジン回転速度とに応じて２次元マップからベース触媒温度を求め、このベース触媒温度に点火時期遅角補正量に応じた温度係数を掛け合わせた値を所定係数で積分することにより触媒温度を算出している。そして、この算出した触媒温度が目標触媒温度より低いときには排気温度の上昇効果が高い点火時期遅角補正の比率を増やすことにより、浄化装置の触媒を早期に暖機するものとしている。
特開２００２−１８０８７１号公報（第６頁）

しかしながら、上述の内燃機関の制御装置では、積分により算出するため内燃機関を始動してからの時間の要素を考慮するものとなり、車両に搭載され内燃機関の運転がアイドルストップ制御される場合や内燃機関に加えて走行用の電動機を搭載し内燃機関を間欠運転制御する場合などのように内燃機関を自動停止したり自動始動する場合には、自動始動の際に初期値にリセットされてしまい、適正な触媒温度を計算することができない場合が生じる。こうした課題は内燃機関を始動した後の時間を考慮して求めるものであれば如何なるものに対しても同様に課題として考えることができる。

本発明の内燃機関の制御装置およびこれを備える自動車は、内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらずに内燃機関や内燃機関に関連する部材の温度をより適正に推定することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の制御装置およびこれを備える自動車は、内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらずにより適正に推定された内燃機関や内燃機関に関連する部材の温度を用いてより適正に内燃機関を運転することを目的の一つとする。

本発明の内燃機関の制御装置およびこれを備える自動車は、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、
所定の停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、所定の始動条件が成立したときに前記運転停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の自動停止および自動始動に拘わらず該内燃機関の運転状態に基づいて該内燃機関および該内燃機関に関連する機関関連部材の温度を推定する部材温度推定手段と、
前記内燃機関の自動始動ではない始動のときに前記部材温度推定手段による温度推定を初期値にリセットするリセット手段と、
前記部材温度推定手段により推定された前記機関関連部材の温度に基づいて前記内燃機関を運転制御する運転制御手段と、
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、内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらず、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関や内燃機関に関連する機関関連部材の温度を推定するから、より適正に機関関連部材の温度を推定することができる。こうしたより適正に推定された機関関連部材の温度を用いて内燃機関を運転することにより、より適正に内燃機関を運転することができる。もとより、内燃機関の自動始動ではない始動のときには部材温度推定手段による温度推定を初期値にリセットするから、内燃機関の自動始動ではない始動後における機関関連部材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、前記機関関連部材は、前記内燃機関の排気系に取り付けられた排気浄化装置の触媒であるものとすることもできるし、前記内燃機関における燃料噴射バルブの先端であるものとすることもできる。この後者の場合、前記内燃機関は、筒内に直接燃料を噴射する機関であるものとすることもできる。また、前記機関関連部材は、前記内燃機関におけるピストン頂面部材であるものとすることもできるし、前記内燃機関における燃焼室内部表面部材であるものとすることもできる。この他、内燃機関や内燃機関に関連する如何なる部材の如何なる箇所としてもよい。

また、本発明の内燃機関の制御装置において、前記部材温度推定手段は、前記内燃機関における空気充填率，該内燃機関の回転数，該内燃機関を冷却する冷却系の冷却媒体の温度を含む該内燃機関の運転状態物理量のうち少なくとも一つを用いて前記機関関連部材の温度を推定する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の内燃機関の制御装置において、前記部材温度推定手段は、前記運転状態物理量により推定される前記機関関連部材の温度を前記内燃機関の吸入空気の質量流量に基づいて補正することにより該機関関連部材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、前記部材温度推定手段における補正はなまし処理による補正であるものとすることもできる。

本発明の自動車は、内燃機関と、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、所定の停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、所定の始動条件が成立したときに前記運転停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の自動停止および自動始動に拘わらず該内燃機関の運転状態に基づいて該内燃機関および該内燃機関に関連する機関関連部材の温度を推定する部材温度推定手段と、前記内燃機関の自動始動ではない始動のときに前記部材温度推定手段による温度推定を初期値にリセットするリセット手段と、前記部材温度推定手段により推定された前記機関関連部材の温度に基づいて前記内燃機関を運転制御する運転制御手段と、を備える内燃機関の制御装置と、を搭載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、内燃機関の自動停止や自動始動に拘わらずに内燃機関や内燃機関に関連する機関関連部材の温度をより適正に推定することができる効果や、より適正に推定された機関関連部材の温度を用いることによる内燃機関をより適正に運転することができる効果、内燃機関の自動始動ではない始動後における機関関連部材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。

こうした本発明の自動車において、前記内燃機関の自動停止および自動始動は走行停止のアイドルストップ制御における自動停止および自動始動であるものとすることもできるし、走行用の動力を出力可能な電動機を備え、前記内燃機関の自動停止および自動始動は該内燃機関の間欠運転制御における自動停止および自動始動であるものとすることもできる。

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を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータ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内燃機関として構成されており、図２に示すように、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し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから燃料噴射弁１２６から燃料を燃焼室内に直接噴射し、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。この浄化装置１３４の後段には、排気を吸気側に供給するＥＧＲ管１５２が取り付けられており、エンジン２２は、不燃焼ガスとしての排気を吸入側に供給して空気と排気とガソリンの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。

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、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やエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温度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，排気管の浄化装置１３４の上流側（燃焼室側）に設けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比，排気管の浄化装置１３４の下流側に設けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素検知信号，燃料噴射弁１２６に燃料を供給するデリバリパイプに取り付けられた図示しない燃圧センサからの燃圧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、燃料噴射弁１２６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への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

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。なお、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。したがって、実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などに基づく自動停止条件が成立したときにエンジン２２を自動停止してモータ運転モードにより走行し、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などに基づく自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジン２２を自動始動してトルク変換運転モードや充放電運転モードにより走行する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０が搭載するエンジン２２の運転制御の際の動作、エンジン２２の運転制御に用いるためにエンジン２２の主要な部材の温度や浄化装置１３４に充填された触媒の温度を推定する際の動作について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される温度推定処理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、ハイブリッド自動車２０がシステム起動されてから所定時間毎（例えば、１００ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、実施例では、このルーチンにより、浄化装置１３４に充填された触媒の温度、燃料噴射弁１２６の先端の温度、燃焼室の表面の温度、ピストン１３２の頂面の温度を推定するものとした。

温度推定処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、ハイブリッド自動車２０のシステム起動後の最初のエンジン２２の始動から所定時間経過しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、所定時間は、エンジン２２を始動するのに十分な時間、例えば、数秒程度に設定されている。システム起動後の最初のエンジン２２の始動から所定時間経過していないときには、触媒の温度や燃料噴射弁１２６の先端の温度，燃焼室の表面の温度，ピストン１３２の頂面の温度を推定するために必要なパラメータと推定温度のすべてを初期値にリセットし（ステップＳ１１０）、初期値に設定された触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４に基づく処理、例えば暖機促進処理などが実行されるよう指示して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。

一方、システム起動後の最初のエンジン２２の始動から所定時間経過しているときには、空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，水温センサ１４２からの冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａを入力する（ステップＳ１２０）。ここで、空気充填率ｋｌは、バキュームセンサ１４８からの吸入空気量に基づいて計算されたものを入力するものとし、エンジン回転数Ｎｅは、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に基づいて計算されたものを入力するものとし、空気流量Ｇａはバキュームセンサ１４８からの吸入空気量とエアクリーナ１２２に取り付けられた図示しない温度センサからの吸入空気温度とに基づいて計算された空気の質量流量を入力するものとした。

こうして空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａを入力すると、入力した空気充填率ｋｌとエンジン回転数Ｎｅと冷却水温度Ｔｗとを用いて触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４を計算する（ステップＳ１３０）。仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４の計算は、空気充填率ｋｌが大きいほど高くなる傾向に、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど高くなる傾向に、冷却水温度Ｔｗが高いほど高くなる傾向に、計算される。なお、エンジン２２が自動停止しているときには、エンジン回転数Ｎｅが値０のときの空気充填率ｋｌと冷却水温度Ｔｗとに基づいて各仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４は計算されることになる。実施例では、仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４と空気充填率ｋｌとエンジン回転数Ｎｅと冷却水温度Ｔｗとの関係を実験などにより求めて仮推定温度設定用マップとして記憶しておき、空気充填率ｋｌとエンジン回転数Ｎｅと冷却水温度Ｔｗとが与えられるとマップから対応する仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４を導出して計算したものとした。仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４と空気充填率ｋｌとエンジン回転数Ｎｅと冷却水温度Ｔｗとの関係の傾向の一例を図４に示す。

そして、計算した触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４の各々に対して空気流量Ｇａを用いてなまし処理を施して触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４を計算する（ステップＳ１４０）。この計算は、次式（１）により行なわれる。ここで、式（１）は空気流量Ｇａを用いた一般的な一次なまし処理の式であり、「Ｔｍａｐ」は実験などにより求められたマップにより設定される現在の定常温度、「ｔｇａ」は空気流量Ｇａを引数としてマップにより求められるなまし係数である。こうした空気流量Ｇａを用いてなまし処理を行なうことにより、エンジン２２が自動停止しているときにエンジンブレーキの必要からモータＭＧ１やモータＭＧ２により連れ回れされたときやエンジン２２を自動始動する際にモータリングしたときでも各推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４をより適正に推定することができる。

Test＝前回Test−(Tmap−前回Test)/tga (1)

そして、計算した触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４に基づく処理、例えば点火遅角による暖機促進処理や燃料増量による過熱防止処理などが実行されるよう指示して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。

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が自動停止されているときでも初期値へのリセットを行なうことなく空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａに基づいて触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４を計算するから、エンジン２２をより適正に運転することができる。この結果、エミッションを向上させたり、燃費を向上させたり、エンジン２２や浄化装置１３４の耐久性を向上させたりすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａに基づいて触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面の推定温度Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４を計算するものとしたが、空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａに基づいてエンジン２２のこれら以外の部材の各部やエンジン２２に関連する機器の各部の温度を推定するものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２が自動停止されているときでも空気充填率ｋｌやエンジン回転数Ｎｅ，冷却水温度Ｔｗ，空気流量Ｇａに基づいて触媒や燃料噴射弁１２６の先端，燃焼室の表面，ピストン１３２の頂面などの推定温度を計算する本発明をハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、エンジンを搭載すると共に自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジンを自動始動するものであれば、如何なる構成のハイブリッド自動車やハイブリッドではない自動車に適用するものとしてもよい。例えば、走行用のモータを備えない通常のガソリンエンジンを搭載しエンジンの自動停止と自動始動を行なうアイドルストップ制御を実行する自動車に適用するものとしてもよい。また、エンジンを自動停止すると共に自動始動するものであればよいから、自動車に搭載されていないエンジンの制御装置の形態としてもよい。

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により実行される温度推定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 仮推定温度Ｔｔｍｐ１〜Ｔｔｍｐ４と空気充填率ｋｌとエンジン回転数Ｎｅと冷却水温度Ｔｗとの関係の傾向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 動力分配統合機構、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、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 ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、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、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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 ＥＧＲ管、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (12)

1. 所定の停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、所定の始動条件が成立したときに前記運転停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の自動停止および自動始動に拘わらず該内燃機関の運転状態に基づいて該内燃機関および該内燃機関に関連する機関関連部材の温度を推定する部材温度推定手段と、
   前記内燃機関の自動始動ではない始動のときに前記部材温度推定手段による温度推定を初期値にリセットするリセット手段と、
   前記部材温度推定手段により推定された前記機関関連部材の温度に基づいて前記内燃機関を運転制御する運転制御手段と、
   を備える内燃機関の制御装置。
2. 前記機関関連部材は、前記内燃機関の排気系に取り付けられた排気浄化装置の触媒である請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記機関関連部材は、前記内燃機関における燃料噴射バルブの先端である請求項１記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記内燃機関は、筒内に直接燃料を噴射する機関である請求項３記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記機関関連部材は、前記内燃機関におけるピストン頂面部材である請求項１記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記機関関連部材は、前記内燃機関における燃焼室内部表面部材である請求項１記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記部材温度推定手段は、前記内燃機関における空気充填率，該内燃機関の回転数，該内燃機関を冷却する冷却系の冷却媒体の温度を含む該内燃機関の運転状態物理量のうち少なくとも一つを用いて前記機関関連部材の温度を推定する手段である請求項１ないし６いずれか記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記部材温度推定手段は、前記運転状態物理量により推定される前記機関関連部材の温度を前記内燃機関の吸入空気の質量流量に基づいて補正することにより該機関関連部材の温度を推定する手段である請求項７記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記部材温度推定手段における補正は、なまし処理による補正である請求項８記載の内燃機関の制御装置。
10. 内燃機関と請求項１ないし９いずれか記載の内燃機関の制御装置とを搭載する自動車。
11. 前記内燃機関の自動停止および自動始動は走行停止のアイドルストップ制御における自動停止および自動始動である請求項１０記載の自動車。
12. 請求項１０記載の自動車であって、
    走行用の動力を出力可能な電動機を備え、
    前記内燃機関の自動停止および自動始動は該内燃機関の間欠運転制御における自動停止および自動始動である
    自動車。

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