JP2007239480A - 車両の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの自動停止時に、排気管内で結露が生じるのに加熱装置により排気センサを加熱する事態が生じないようにする。
【解決手段】エンジンの排気管に取り付けられて排気の特性を検出する排気センサと、この排気センサを加熱する加熱装置とを備え、エンジンの自動停止時に環境条件エンジン仕様とに基づいて結露発生温度を推定する結露発生温度推定処理手順と、エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度以上であるとき加熱装置により排気センサを活性温度まで加熱し、エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度未満であるとき、加熱装置の加熱能力を低下させるかまたは加熱装置による加熱を停止する加熱制御処理手順とを含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両の制御方法及び制御装置、特に排気センサを活性温度まで加熱する加熱制御に関する。

エンジンの排気通路には、排気の空燃比を検出する空燃比センサ、酸素濃度を検出するＯ₂センサ等の排気センサが取り付けられている。こうした排気センサが正常な検出信号を出力するためには排気センサの温度をその活性温度まで高める必要がある。この場合、排気の有する熱で排気センサを昇温していたのでは時間がかかるため、排気センサをヒータのような加熱装置で加熱することが行われている。

一方、排気管中の水蒸気が外気に冷やされて排気管内壁に付着し凝縮水となることを結露というが、排気センサをヒータのような加熱装置で加熱するエンジンにおいて、この結露が排気管内にある加熱中の排気センサに発生すると、排気センサにヒートショックが生じ素子割れを起こ可能性がある。

そこで、特許文献１では、排気管温度を推定し、この推定した排気管温度が所定値以上あれば排気管内は結露が発生する温度にないと判断してヒータヘの電力供給を開始している。これを逆に言うと、排気管内に結露が発生する温度であるときにはヒータへの電力供給を停止することで、排気センサの素子割れによる耐久性の低下を防止している。

この場合に、排気管内に結露が発生する温度は実験によりほぼ一定値（５２℃〜５４℃程度）に設定されている。
特許第３６３６０４７号公報

ところで、排気センサと加熱装置とを備える上記エンジンにおいて、排気管内に結露が発生する温度は、外気の温度や湿度、大気圧といった環境条件やエンジン仕様の影響を大きく受けるのであるから、環境条件やエンジン仕様に応じて排気管内に結露が発生する温度を設定すべきである。

しかしながら、特許文献１の技術のように、結露発生温度をほぼ一定値で設定しているのでは、排気管内に結露が生じるのに加熱装置により排気センサを活性温度まで加熱したり、排気管内に結露は生じないのに加熱装置による加熱を停止したりする事態が生じる。例えば、５２℃〜５４℃程度より実際の結露発生温度が低くなる環境条件では、排気管内で結露が生じるのに加熱装置により排気センサが活性温度まで加熱されることになり、排気センサにヒートショックが生じ素子割れを起こすなど排気センサの耐久性が低下する。この逆に、５２℃〜５４℃程度より実際の結露発生温度が高くなる環境条件では、排気管内に結露が生じないのに加熱装置による加熱が停止されることになり、排気センサの温度をその活性温度まで高めることができず、空燃比フィードバック制御の開始が遅れてしまう。

特に、排気センサと加熱装置とを備える上記のエンジンが、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有し、モータとエンジンの少なくとも一つを用いて車両を駆動させる、いわゆるハイブリッド車両に用いられる場合には、エンジンの自動停止により排気管温度が低下するたびに、排気管内に結露が生じるのに加熱装置により排気センサを活性温度まで加熱したり、排気管内に結露は生じないのに加熱装置による加熱を停止したりする事態が出現することになり、排気センサと加熱装置とを備える上記のエンジンが、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有しない車両に用いられる場合よりも、排気センサの耐久性の低下程度が著しくなり、空燃比のフィードバック制御の開始が遅れることによる有害成分の排出量も多くなる。

このように、特許文献１の技術によれば、環境条件やエンジン仕様により結露発生温度が変化することを考慮していないのである。

そこで本発明は、排気センサと加熱装置とを備えるエンジンが、特に所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有する車両に用いられる場合において、環境条件やエンジン仕様が相違しても、エンジンの自動停止時に排気管内で結露が生じるのに加熱装置により排気センサを活性温度まで加熱したり、排気管内に結露は生じないのに加熱装置による加熱を停止したりする事態が生じないようにすることを目的とする。

本発明は、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有する車両において、前記エンジンの排気管に取り付けられて排気の特性を検出する排気センサと、この排気センサを加熱する加熱装置とを備え、前記エンジンの自動停止時に環境条件エンジン仕様とに基づいて結露発生温度（Ｔｋｔｒ）を推定し、前記エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度（Ｔｋｔｒ）以上であるとき前記加熱装置により前記排気センサを活性温度まで加熱し、前記エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度（Ｔｋｔｒ）未満であるとき、前記加熱装置の加熱能力を低下させるかまたは前記加熱装置による加熱を停止するように構成する。

第１の発明によれば、特に、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有する車両において、環境条件やエンジン仕様が相違しても、エンジンの自動停止時に排気管内で結露が生じるのにヒータへの電力供給を行ったり、排気管内に結露は生じないのにヒータへの電力供給を行わなかったりする事態が生じないようにすることができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

図１は車両の制御方法の実施に直接使用する車両の制御装置の概略構成図、図２（Ａ）は同車両の制御系統の概略構成図を示している。を示している。

図示の車両は、モータとエンジンの少なくとも１つを用いて車両を駆動させる、いわゆるハイブリッド車両であり、本発明は、排気センサと加熱装置とを備えるエンジンを、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有するハイブリッド車両に適用した点に特徴があり、ハイブリッド車両の構成そのものに本発明の特徴はないので、ハイブリッド車両の構成については概説する。

図１、図２（Ａ）において、２はエンジン、４は無段自動変速機であり、これらの間にはモータジェネレータ３が配置される。エンジン２またはモータジェネレータ３の回転が無段自動変速機４からドライブシャフト５、ディファレンシャルギヤ６を介して駆動輪７（後輪）に伝達される。

無段自動変速機４は例えばトルクコンバータと、前後進切換機構と、可変プーリ間に掛け回した金属ベルトから構成され、可変プーリのプーリ比を変えることにより、金属ベルトを介して伝達される速度比が変化する。無段自動変速機４の目標変速比が運転状態に応じて設定され、これが実際の入力回転速度と出力回転速度の比である変速比と一致するように、可変プーリを駆動するためのプライマリ油圧とセカンダリ油圧とが制御される。

前後進切換機構は前進時と後進時とで出力回転の方向を逆転させるもので、またトルクコンバータは入力回転トルクを流体力を介して出力側に伝達し、入力側の極低速回転時など出力側の回転の停止を許容できる。

前記モータジェネレータ３はエンジン２のクランクシャフトに直結もしくはベルトやチェーンを介して連結され、エンジン２と同期して回転する。モータジェネレータ３は電動機あるいは発電機として機能する。モータジェネレータ３がエンジン２の出力を補って電動機として、あるいはエンジン２を始動するために電動機として機能するときは、バッテリ（４２Ｖバッテリ）８からの電流がインバータ９を介して供給され、また車両の走行エネルギを回収すべく発電機として機能するときは、インバータ９を介して発生した電流によりバッテリ８が充電される。

一方、もう一つのモータジェネレータ１１が設けられ、こちらのモータジェネレータ１１の回転は減速ギヤ１２、ドライブシャフト１３、ディファレンシャルギヤ１４を介して駆動輪１５（前輪）に伝達される。モータジェネレータ１１も電動機あるいは発電機として機能する。モータジェネレータ１１についても電動機として機能するときにはバッテリ８からの電流がインバータ１６を介して供給され、また車両の走行エネルギを回収すべく発電機として機能するときにはインバータ１６を介して発生した電流によりバッテリ８が充電される。

以下では、モータジェネレータ３、１１を単に「モータ」と称する。

このため、ハイブリッドコントローラ２１（図２（Ａ）参照）にはアクセルセンサ３１、車速センサからの信号が入力し、ハイブリッドコントローラ２１ではこれらに基づいてエンジンコントローラ２２、トランスミッションコントローラ２３、バッテリコントローラ２４、モータコントローラ２５と協力しつつ加速時、定速時、減速時の制御を行う。なお、実際には車速センサは設けておらず、エンジン回転速度センサ３２により検出されるエンジン回転速度と変速機４の変速比等に基づいて車速を演算している。

ここで、前輪１５と後輪７に対して別々に駆動トルクを伝達すれば４ＷＤ走行が可能となるので、車室内に設けてある４ＷＤスイッチ３３をＯＮにしたとき、ハイブリッドコントローラ２１ではクリープ走行状態からの車両の発進を４ＷＤ走行で行わせる。

また、必要なときには所定の加速感が得られるように、車室内にアシストスイッチ３４を備える。このアシストスイッチ３４をドライバーがＯＮにしたとき、ハイブリッドコントローラ２１ではモータ１１により駆動力をアシストさせる。

一方、車両の走行中に所定の運転条件（アイドルストップ許可条件）が成立したときにエンジン２を自動的に停止（アイドルストップ）し、その後に別の所定の運転条件が成立したとき（アイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき）にエンジン２を自動的に再始動させるため、ハイブリッドコントローラ２１では車両の走行中に所定の運転条件が成立したときにエンジン２の作動を停止させ、またその後に別の所定の運転条件が成立したときにモータ３によりエンジン２を始動させるようになっている。アイドルストップ許可条件として、車速＝０ｋｍ／ｈかつブレーキが作用していること、という条件は入っていない。つまり、車両の走行中を主としてエンジンが自動停止され、エンジン自動停止後の再始動も車両の走行中に行われる。

このため、ハイブリッドコントローラ２１には、アクセルセンサ３１、エンジン回転速度センサ３２以外にも、無段変速機４のシフトポジションセンサ３６、吸気圧センサ３８、舵角センサ３９などからの信号が入力し、これらに基づいて、エンジンコントローラ２２を介しエンジン１の自動停止と再始動の制御を行う。

エンジンコントローラ２２では、エンジン２の運転中は、アクセル開度とエンジン回転速度に応じてスロットル弁４２の開度を制御し、燃料噴射弁４３からの燃料噴射量と、燃料噴射の時期を制御し、さらには点火プラグ４４が点火火花を飛ばす時期である点火時期を制御し、これによって要求の駆動力が得られるエンジン出力を発生させているが、ハイブリッドコントローラ２１よりエンジン自動停止の指令を受けると、エンジンをアイドル状態に戻した後に燃料噴射弁４３からの燃料供給をカットすると共に点火プラグ４４の作動を停止し、その後にハイブリッドコントローラ２１よりエンジン再始動の指令を受けると、再び燃料噴射弁４３からの燃料供給を再開すると共に点火プラグ４４の作動を再開する。

図２（Ｂ）は、エンジン２の排気浄化装置の制御系統の概略構成図を示している。

エンジン２の排気ポート４５に排気マニホールド４６が接続され、この排気マニホールド４６の集合部に第１の触媒４６（マニホールド触媒）が接続されている。この第１の触媒４７の下流には、さらに第２の触媒４８（床下触媒）が排気通路４９を介して接続されている。２つの触媒４７、４８は例えば三元触媒である。ただし、これに限られるものでなく、要求される排気性能に応じて触媒４７、４８をＮＯｘ吸蔵触媒等、三元触媒以外の触媒にしてもかまわない。

第１の触媒４７のすぐ上流には、空燃比センサ５１（排気センサ）が取り付けられ、この空燃比センサ５１の出力はエンジンコントローラ２２へと出力される。

ここで、空燃比センサ５１が正常な検出信号を出力するためには、空燃比センサ５１の温度を活性温度まで上昇する必要がある。エンジン２の排気熱を利用しても空燃比センサ５１を活性温度まで上昇することは充分可能であるが、活性温度に達するまでの時間を短縮するために、空燃比センサ５１の近傍に加熱用のヒータ５２（加熱装置）が取り付けられている。ヒータ５２は通電抵抗加熱により熱を発生するヒータであるが、燃料を燃焼させて加熱を行うもの等、他の構成のヒータであってもかまわない。

このように排気センサ５１とヒータ５２とを備えるエンジンにおいて、排気マニホールド４６内に結露（排気マニホールド４６内の水蒸気が外気に冷やされて排気マニホールド４６の内壁に付着し凝縮水となること）が、従って排気マニホールド４６内にある、加熱中の空燃比センサ５１に結露が発生すると、空燃比センサ５１にヒートショックが生じて素子割れを起こ可能性があるので、加熱中の空燃比センサ５１に結露が発生しないようにする必要がある。

このため、エンジンコントローラ２２には、温度センサ５３により検出される外気温度、圧力センサ５４により検出される大気圧、さらには図示しないセンサや他のコントローラから、エンジン１の回転速度、ラジエータファンの作動状態、車速、燃料カットに関する信号等が入力され、これらに基づき、排気マニホールド４６の温度（排気管温度）Ｔｅｘｍａｎｉを推定すると共に、環境条件（外気の温度、湿度、大気圧）に基づいて結露発生温度Ｔｋｔｒを推定し、アイドルストップ時（エンジンの自動停止時）に排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉがこの結露発生温度Ｔｋｔｒ以上であるときヒータ５２により空燃比センサ５１を活性温度まで加熱し、アイドルストップ時に排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉがこの結露発生温度Ｔｋｔｒ未満であるとき、ヒータ５２の加熱能力を低下させるかまたはヒータ５２による加熱を停止する。

この場合に、本発明では、シリンダより排気マニホールド４６へと出できた排気が排気マニホールド４６の境界面で外気により冷却されることで、排気に含まれる水蒸気分圧が飽和水蒸気圧を超えた場合に、結露が発生することに着目し、アイドルストップ時の排気マニホールド内水蒸気分圧を新たに算出し、このアイドルストップ時の排気マニホールド内水蒸気分圧に基づいて結露発生温度Ｔｋｔｒを推定する。

このアイドルストップ時の排気マニホールド内水蒸気分圧の考え方を図３を参照しながら説明し、その後で結露発生温度Ｔｋｔｒの推定方法に言及する。

図３は上より吸気（吸入空気）の水蒸気分圧、排気の水蒸気分圧、アイドルストップ時の排気マニホールド４６内の水蒸気分圧がそれぞれどうなるかをモデルで表している。図示のように、排気の水蒸気分圧としては、吸気の水蒸気分圧Ｐ１に、燃焼により生じる水蒸気分圧Ｐ２が加わることになる。また、アイドルストップ時にはエンジンコントローラ２２が燃料噴射弁４３からの燃料供給をカットしてエンジン停止するので、燃料供給をカットしたタイミングよりエンジンが何回か回転した後にエンジン停止する。そのため、燃料供給のカット後には、惰性で回転しているエンジンにより吸気（新気）がシリンダに流入しそのまま排気マニホールド４６へと排出される。従って、エンジン停止した状態での排気マニホールド４６内は排気の水蒸気分圧と、燃料供給のカット後に排出される吸気の水蒸気分圧とが混合した状態となっている。以下、吸気の水蒸気分圧Ｐ１、燃焼によって生じる水蒸気分圧Ｐ２、排気の水蒸気分圧Ｐ３、排気マニホールド４６内の水蒸気分圧Ｐ４、結露発生温度Ｔｋｔｒの順に詳述する。
〈１〉吸気の水蒸気分圧Ｐ１
排気マニホールド４６内に結露が発生しやすい環境条件は、水蒸気分圧が高い場合であるので、吸気の湿度（外気の湿度）が１００％の場合を想定する。つまり、吸気の水蒸気分圧Ｐ１としては次のように外気の飽和水蒸気圧Ｐ０を採用する。

Ｐ１＝Ｐ０ …（１）
外気の飽和水蒸気圧Ｐ０は図４に示したように外気の温度で決まる。ここで、図４（Ａ）は外気温度をパラメータとする飽和水蒸気圧Ｐ０のテーブルを、図４（Ｂ）は外気温度に対する飽和水蒸気圧Ｐ０の概略の特性を示している。図４（Ｂ）のように飽和水蒸気圧Ｐ０は外気温度が低くなるほど小さくなる特性である。
〈２〉燃焼によって生じる水蒸気分圧Ｐ２
アイドルストップの前にエンジンコントローラ２２によりスロットル弁４２がアイドル位置に戻され（エンジンがアイドル状態に戻され）、このアイドル時に理論空燃比で燃焼するものとする、つまり吸気中のＯ₂はすべて燃焼に用いられるものとする。アイドル時に理論空燃比での燃焼によって生じる水蒸気分圧は、次の燃焼の化学式（ガソリン燃焼時の分子式）から算出することができる。

ＣＨ_1.9＋１．４７５Ｏ₂→ＣＯ₂＋０．９５Ｈ₂Ｏ …（２）
ただし、ＣＨ_1.9：ガソリンの平均的な分子の式、
すなわち、（２）式より０．９５ｍｏｌの水蒸気を発生するには、１．４７５ｍｏｌの
酸素Ｏ₂が必要になる。空気中には酸素Ｏ₂が２０．９５％含まれるので、１．４７５ｍｏｌの酸素Ｏ₂を吸入するときに必要となる空気量のモル数は、次のように７．０４１ｍｏｌとなる。

１．４７５／０．２０９５＝７．０４１［ｍｏｌ］
酸素Ｏ₂以外は燃焼に寄与していないと仮定すれば、不活性ガス分のモル数は、次のように５．５６６ｍｏｌとなる。

７．０４１−１．４７５＝５．５６６［ｍｏｌ］
よって、燃焼ガスの水蒸気分圧Ｐ２は、次のようにして求めることができる。すなわち、燃焼ガスの水蒸気分圧の割合は、
燃焼ガスの水蒸気分圧の割合＝燃焼ガス中の水蒸気［ｍｏｌ］／排気［ｍｏｌ］
＝Ｈ₂Ｏ／（不活性ガス分＋ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ）
＝０．９５／（５．５６６＋１＋０．９５）
＝０．９５／７．５１６
＝０．１２６４
であるので、この燃焼ガスの水蒸気分圧の割合、大気圧Ｐａ、飽和水蒸気圧Ｐ０を用いて、次式により燃焼ガスの水蒸気分圧Ｐ２を求めることができる。

Ｐ２＝（Ｐａ−Ｐ０）×燃焼ガスの水蒸気分圧の割合
＝（Ｐａ−Ｐ０）×０．１２６４ …（３）
〈３〉排気の水蒸気分圧Ｐ３
排気の水蒸気分圧Ｐ３は次の式から算出することができる。

Ｐ３＝燃焼ガスの水蒸気分圧
＋外気の飽和水蒸気圧×（排気体積増加分の補正率）
＝Ｐ２＋Ｐ１×（排気体積増加分の補正率）
…（４）
ここで、水蒸気分圧は単位体積当たりで考えているので、燃焼によって体積が増えると、飽和水蒸気圧としては減ることになる。これを考慮したのが上記（４）式の排気体積増加分の補正率で、この値は次のように１．０より小さな値である。

排気体積増加分の補正率＝空気［ｍｏｌ］／排気［ｍｏｌ］
＝７．０４１／７．５１６
＝０．８１０４
よって、（４）式は次のようになる。

Ｐ３＝Ｐ２＋Ｐ１×０．８１０４ …（５）
上記の（１）式、（３）式を（５）式に代入する。

Ｐ３＝（Ｐａ−Ｐ０）×０．１２６４＋Ｐ０×０．８１０４
＝Ｐａ×０．１２６４＋Ｐ０×０．８１０４ …（６）
（６）式より排気の水蒸気分圧Ｐ３は大気圧Ｐａと飽和水蒸気分圧Ｐ０に依存し、飽和水蒸気分圧Ｐ０は外気の温度に依存するため、結局、排気の水蒸気分圧Ｐ３は大気圧Ｐａと外気温度に、つまり環境条件に依存している。

（６）式より、例えば大気圧Ｐａが７６０ｍｍＨｇ（１０１．３ｋＰａ）の場合、排気の水蒸気分圧Ｐ３は次式により与えられる。

Ｐ３＝７６０×０．１２６４＋Ｐ０×０．８１０４［ｍｍＨｇ］
…（７Ａ）
Ｐ３＝１０１．３×０．１２６４＋Ｐ０×０．８１０４［ｋＰａ］
…（７Ｂ）
外気の飽和水蒸気圧Ｐ０は図４（Ａ）に示したように与えられるので、排気の水蒸気分圧Ｐ３も図５に示したように外気温度で決まることとなる。ここで、図５（Ａ）は外気温度をパラメータとする排気水蒸気圧Ｐ３のテーブルを、図５（Ｂ）は外気温度に対する排気水蒸気圧Ｐ３の概略の特性を示している。図５（Ｂ）のように排気水蒸気圧は外気温度が低くなるほど小さくなる特性である。
〈４〉排気マニホールド内の水蒸気分圧Ｐ４
アイドルストップ時に、燃料供給をカットしてからエンジンの回転が停止するまで、吸気（新気）がシリンダに吸入されそのまま排気マニホールド４６へと排出される場合には、排気マニホールド４６内は排気と、燃料供給のカット後に排気マニホールド４６へと排出された新気とが混合した状態となっていると考えられる。この状態での排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４（排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧）を求めることを考える。

ここで、エンジンは直列４気筒エンジンであり、次の４つの条件を前提条件として具体的に考える。

条件１：燃料供給のカットからエンジン停止までエンジンがほぼ２回転するとする。

なお、２回転というのは実験に用いたエンジンの場合であり、エンジン仕様 が相違すれば、２回転でないことが考えられるので、燃料供給のカットから エンジン停止までにエンジンが回転する数はエンジン仕様毎に定める必要が ある。

条件２：燃料供給のカット前にバルブタイミングコントロール機構（ＶＴＣ）を最遅 角位置にする。最遅角位置での吸気弁閉時期ＩＶＣはＡＢＤＣ９３ｄｅｇと する。なお、ＶＴＣ機構を備えないエンジンでは、固定の吸気弁閉時期を用 いればよい。

条件３：アイドルストップ前にエンジンはアイドル状態となるので、このアイドルス トップ直前でのアイドル時の吸気圧（スロットル弁４２下流の吸気管圧力） Ｂｏｏｓｔはほぼ５００ｍｍＨｇ（６６．６５ｋＰａ）であるとする。

条件４：シリンダのボアを８９ｍｍ、ピストンストロークを１００ｍｍとする。この とき、１シリンダ当たりの排気量Ｖ０は６２２ｃｃ／ｃｙｌとなる。

上記４つの条件を前提条件としたとき、１つのシリンダに吸入される容積であるシリンダ吸入容積Ｖｃｙｌは次の式で与えられる。

Ｖｃｙｌ＝Ｖ０×｛（１＋ｃｏｓＩＶＣ［ｄｅｇＡＢＤＣ］）／２｝
×（１−Ｂｏｏｓｔ／Ｐａ） …（８）
＝０．６２２［ｌ］×｛（１＋ｃｏｓ９３°）／２｝
×（１−５００［ｍｍＨｇ］／７６０［ｍｍＨｇ］）
＝０．１０１［ｌ］（ＶＴＣ最遅角時）
ここで、（８）式のＶ０×｛（１＋ｃｏｓＩＶＣ）／２｝は吸気弁閉時期ＩＶＣでの体積を求めていることになる。また、（８）式の（１−Ｂｏｏｓｔ／Ｐａ）は大気に対する吸気の分圧比である。

４気筒エンジンで、燃料供給のカットからエンジン停止までエンジンがほぼ２回転するとき、４つの各シリンダとも上記のシリンダ吸気量が吸入されて排気マニホールド４６へと排出されるため、燃料供給のカット後のエンジン回転（２回転）により排気マニホールド４６に排出される吸気量（新気量）Ｖａｅｘは次の式で与えられる。

Ｖａｅｘ＝Ｖｃｙｌ×燃料供給のカット後に吸・排気を行う気筒の数
…（９）
＝０．１０１［ｌ／ｃｙｌ］×４［ｃｙｌ］
＝０．４０４［ｌ］
さらに、排気弁が開いたときに、排気マニホールド４６よりシリンダ内へと排気が流れ込み、シリンダ内で新気と排気が混ざった後に再び排気マニホールド４６に排出され、各排気ポート間で排出ガスが均一化していると考えた場合、排気マニホールド４６内の水蒸気分圧は、次のようにして求めることができる。すなわち、全気筒分の体積Ｖｔｏｔａｌは０．６２２×４＝２．４８８リットルであり、このうち、０．４０４リットルを新気が占め、残りの２．４８８−０．４０４＝２．０８４リットルを排気が占めるとすれば、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４は次の式により与えることができる。

Ｐ４＝吸気の水蒸気分圧×（Ｖａｅｘ［ｌ］／Ｖｔｏｔａｌ［ｌ］）
＋排気の水蒸気分圧
×（（Ｖｔｏｔａｌ−Ｖａｅｘ）［ｌ］／Ｖｔｏｔａｌ［ｌ］）
＝Ｐ１×（０．４０４／２．４８８）
＋Ｐ３×（２．０８４／２．４８８）
＝Ｐ１×０．１６２４＋Ｐ３×０．８３７６ …（１０）
上記の（１）式、（３）式を（１０）式に代入する。

Ｐ４＝Ｐ０×０．１６２４
＋（Ｐａ×０．１２６４＋Ｐ０×０．８１０４）×０．８３７６
＝Ｐ０×０．８４１２＋Ｐａ×０．１０５９ …（１１）
（１１）式より、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４は、外気の飽和水蒸気圧Ｐ０と大気圧Ｐａより定まり、外気の飽和水蒸気圧Ｐ０は外気温度と大気圧Ｐａにより定まるのであるから、結局、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４は外気温度と大気圧Ｐａにより、つまり環境条件により定まることがわかる。また、（１１）式を求めるに際しては、上記４つの条件を前提としており、これら４つの条件に出てくる数値（具体的には、燃料供給のカットからエンジン停止までにエンジンが回転する数、アイドル状態での吸気弁閉時期、アイドル時の吸気圧Ｂｏｏｓｔ、シリンダのボア径、ピストンストローク）は、エンジン仕様により定まっている。従って、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４はエンジン仕様に依存しても定まっている。これらの結果、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４は環境条件とエンジン仕様とから定まっていることになる。これを逆にいえば、環境条件とエンジン仕様とに基づけば、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４を算出できることを意味している。
〈５〉結露発生温度Ｔｋｔｒ
排気マニホールド４６内に結露が発生する温度Ｔｋｔｒは、この排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４が飽和水蒸気圧Ｐ０となる温度である。例えば大気圧Ｐａを７６０ｍｍＨｇ（１０１．３ｋＰａ）、外気温度を２５℃とした場合に、結露発生温度Ｔｋｔｒがどうなるかを具体的に計算してみることとする。このとき、飽和水蒸気圧Ｐ０は図４（Ａ）のテーブルを用いれば、次のように２４．６５ｍｍＨｇ（３．２９ｋＰａ）となる。

Ｐ０＝（１７．５［ｍｍＨｇ］＋３１．８［ｍｍＨｇ］）／２
＝２４．６５［ｍｍＨｇ］
Ｐ０＝（２．３３［ｋＰａ］＋４．２４［ｋＰａ］）／２
＝３．２９［ｋＰａ］
これを（１１）式に代入して排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４を求めると次のようになる。

Ｐ４＝２４．６５×０．８４１２＋７６０×０．１０５９
＝１０１．２［ｍｍＨｇ］
Ｐ４＝３．２９×０．８４１２＋１０１．３×０．１０５９
＝１３．５０［ｋＰａ］
この１０１．２ｍｍＨｇ（１３．５０ｋＰａ）が飽和水蒸気圧Ｐ０となる温度、つまり結露発生温度Ｔｋｔｒは、図４（Ａ）のテーブルを用い、次の直線近似の式を計算すれば５１．５℃である。

Ｔｋｔｒ＝５０［℃］＋（１０１．２［ｍｍＨｇ］−９２．５［ｍｍＨｇ］）
×（６０［℃］−５０［℃］）／（１４９［ｍｍＨｇ］−９２．５［ｍｍＨｇ］）
＝５１．５［℃］
Ｔｋｔｒ＝５０［℃］＋（１３．５０［ｋＰａ］−１２．３［ｋＰａ］）
×（６０［℃］−５０［℃］）／（１９．９［ｋＰａ］−１２．３［ｋＰａ］）
＝５１．５［℃］
このように、上記４つの条件に示したエンジン仕様を有するエンジンでは、大気圧Ｐａが７６０ｍｍＨｇ（１０１．３ｋＰａ）、外気温度が２５℃である環境条件のとき、排気マニホールド温度が５１．５℃以下のときにアイドルストップすると、排気マニホールド４６内（空燃比センサ５１）に結露が発生することとなる。

次に、排気マニホールド温度の推定方法について説明する。

図６はエンジンコントローラ２２が行う排気マニホールド４６の温度推定のプロセスの概要を示したものである。排気は図中左側を図面手前から奥側に流れているものとし、排気マニホールド４６内の排気から排気マニホールド４６に伝わる熱量をＱｉｎ、排気マニホールド４６から外気に伝わる熱量をＱｏｕｔとする。

まず、排気マニホールド４６内の排気から排気マニホールド４６に伝わる熱量Ｑｉｎは次式により演算することができる。

Ｑｉｎ＝ｈｉｎ×（Ｔｉｎ−Ｔｅｘｍａｎｉ（前回））
…（１２）
ただし、ｈｉｎ：熱伝達率、
Ｔｉｎ：排気温度、
Ｔｅｘｍａｎｉ（前回）：排気マニホールド温度の前回値、
ここで、熱伝達率ｈｉｎは、排気マニホールド４６内の排気と排気マニホールド４６の間の熱伝達率であり、エンジン２が回転しているときには、排気が流れているときの熱伝達率（例えば、３０ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）とし、エンジン２が回転していないときには、排気が止まっているときの熱伝達率（例えば、４ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）とする。

排気温度Ｔｉｎは、排気マニホールド４６内の排気温度であり、次のように設定する。

〔１〕エンジン２が回転しておりかつ燃料噴射中：
アイドル回転速度時相当の排気温度（一定値）とする。

〔２〕エンジン２が回転しておりかつ燃料カット中：
吸気温度（＝外気温度）に等しいとする。

〔３〕エンジン２が回転していないとき：
初期値を吸気温度として、エンジン停止時からの経過時間に応じて上昇する値とする。これは、排気マニホールド４６から伝達される熱量により排気マニホールド４６内の排気が加熱されるからである。

また、排気マニホールド４６から外気に伝わる熱量Ｑｏｕｔは次式により演算することができる。

Ｑｏｕｔ＝ｈｏｕｔ×（Ｔｅｘｍａｎｉ（前回）−Ｔｏｕｔ）
…（１３）
ただし、ｈｏｕｔ：熱伝達率、
Ｔｏｕｔ：外気温度、
Ｔｅｘｍａｎｉ（前回）：排気マニホールド温度の前回値、
ここで、熱伝達率ｈｏｕｔは、排気マニホールド４６と外気との間の熱伝達率で、車両が走行中あるいはラジエータファン回転中には、空気が流れているときの熱伝達率（例えば、１０ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）とし、車両が停車しておりかつラジエータファンも停止しているときには、空気が止まっているときの熱伝達率（例えば、４ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）とする。

このようにして排気マニホールド４６内の排気から排気マニホールド４６に伝わる熱量Ｑｉｎと、排気マニホールド４６から外気に伝わる熱量Ｑｏｕｔとを求めたら、これら２つの値を用いて、排気マニホールド４６の現在の温度を、次式により推定することができる。

Ｔｅｘｍａｎｉ＝（Ｑｉｎ−Ｑｏｕｔ）／（Ｍ×Ｃ）＋Ｔｅｘｍａｎｉ（前回）
…（１４）
ただし、Ｔｅｘｍａｎｉ：排気マニホールド温度、
Ｍ：質量、
Ｃ：比熱、
Ｔｅｘｍａｎｉ（前回）：排気マニホールド温度の前回値、
ここで、排気マニホールド４６の質量Ｍはエンジンの仕様により定まる値である（例えば、５ｋｇ）。排気マニホールド４６の比熱Ｃは排気マニホールド４６の構成材料により定まる値で、例えば構成材料が鉄のとき比熱Ｃは０．４４２ｋＪ／ｋｇＫである。

次に、エンジンコントローラ６０で実行されるこの制御を以下のフローチャートを参照して詳述する。

図７は排気マニホールド温度を算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップＳ１では温度センサ５３により検出される外気温度Ｔａを読み込む。

ステップ２では、エンジン２の回転速度Ｎｅとゼロを比較することでエンジン２が回転しているか否かをみる。エンジン回転速度Ｎｅがゼロでないときにはステップ３に進んで排気が流れているときの熱伝達率（例えば、３０ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）を熱伝達率ｈｉｎに入れる。

ステップ４では燃料カット中であるか否かをみる。燃料カット中でなければステップ５に進み、アイドル回転速度時相当の排気温度（一定値）を排気温度Ｔｉｎに入れる。燃料カット中であるときにはステップ４よりステップ６に進み、外気温度Ｔａをそのまま排気温度Ｔｉｎに入れる。

一方、ステップ２でエンジン２が回転していないときにはステップ７、８に進み、排気が止まっているときの熱伝達率（例えば、４ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）を熱伝達率ｈｉｎに入れると共に、排気温度Ｔｉｎを次式により算出する。

Ｔｉｎ＝Ｔｉｎ（前回）＋ΔＴ …（１５）
ただし、ΔＴ：制御周期当たりの温度上昇量、
Ｔｉｎ（前回）：Ｔｉｎの前回値、
これは、排気マニホールド４６から伝達される熱量により排気マニホールド４６内の排気が加熱されることを式に表したものである。 Ｔｉｎ（前回）の初期値としては吸気温度（＝外気温度Ｔａ）を設定する。

ステップ９では、上記（１２）式により排気マニホールド４６内の排気から排気マニホールド４６に伝わる熱量Ｑｉｎを算出する。

ステップ１０では、車速とラジエータファンスイッチの信号に基づき車両が停車しておりかつラジエータファンも停止しているか否かをみる。車両が停車しておりかつラジエータファンも停止しているときには、ステップ１２に進み、空気が止まっているときの熱伝達率（例えば、４ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）を伝達率ｈｏｕｔに入れる。車両が走行中であるときあるいはラジエータファンが回転中であるときには、ステップ１０よりステップ１１に進み、空気が流れているときの熱伝達率（例えば、１０ｋｃａｌ／ｍ²ｈＫ）を伝達率ｈｏｕｔに入れる。

ステップ１３では、次式により排気マニホールド４６から外気に伝わる熱量Ｑｏｕｔを算出する。

Ｑｏｕｔ＝ｈｏｕｔ×（Ｔｅｘｍａｎｉ（前回）−Ｔａ） …（１６）
ステップ１４ではこのようにしてステップ９、１３で得られている２つの熱量Ｑｉｎ、Ｑｏｕｔから、上記（１４）式により排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉを算出する。

なお、（１４）式により求まる排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉの単位が［Ｋ］であるときには［℃］へと単位換算しておく。

ステップ１５では次回の処理に備えて、この排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉの値を、排気マニホールド温度の前回値を表すＴｅｘｍａｎｉ（前回）に移して今回の処理を終了する。

図８はアイドルストップ時のセンサ加熱制御を実行するためのもので、図７に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ２１では、エンジン２の回転速度Ｎｅとゼロを比較することでエンジン２が回転しているか否かをみる。エンジン回転速度Ｎｅがゼロでないときにはステップ２２に進んでエンジン運転フラグＥＮＧＲＵＮ＝１とし、これに対してエンジン回転速度がゼロであるときにはステップ２３に進んでエンジン運転フラグＥＮＧＲＵＮ＝０とする。このエンジン運転フラグは、ＥＮＧＲＵＮ＝０のときアイドルストップ時であることを、ＥＮＧＲＵＮ＝１のときアイドルストップ時でないこと表す。

ステップ２４では、このエンジン運転フラグＥＮＧＲＵＮをみる。エンジン運転フラグＥＮＧＲＵＮ＝１であるときにはそのまま処理を終了する。

エンジン運転フラグＥＮＧＲＵＮ＝０であるとき（アイドルストップ時）にはステップ２５に進み、温度センサ５３により検出される外気温度Ｔａ、圧力センサ５４により検出される大気圧Ｐａ、図７のステップ１４において算出されている排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉを読み込む。

ステップ２６では外気温度Ｔａから図４（Ａ）のテーブルを検索して、飽和水蒸気圧Ｐ０を算出する。外気温度が０℃、１０℃、２０℃、…、１００℃といった基準外気温度にないときには直線補間式を用いて飽和水蒸気圧Ｐ０を算出していることはいうまでもない。

なお、実施形態は外気の湿度を検出する湿度センサを備えていない場合を対象としているため、飽和水蒸気圧、つまり外気の湿度が１００％のときの吸気の水蒸気分圧を算出しているのであるが、この場合に限定されるものでない。外気の温度を検出するセンサと外気の湿度を検出するセンサとを共に備えるエンジンであるときには、外気の温度と湿度により定まる、吸気の水蒸気分圧Ｐ１のマップをエンジンコントローラ２２内のメモリに予め備えさせておき、センサにより検出される外気の温度と湿度とからこのマップを検索することにより吸気の水蒸気分圧Ｐ１を求め、この吸気の水蒸気分圧Ｐ１を飽和水蒸気分圧Ｐ０に代えて用いればよい。また、外気の湿度をセンサ故障により検出できない場合には、本実施形態と同様に、外気の湿度が１００％のときの吸気の水蒸気分圧、つまり飽和水蒸気圧Ｐ０を求め、この飽和水蒸気圧Ｐ０を、吸気の水蒸気分圧Ｐ１に代えて用いればよい。

ステップ２７ではこの飽和水蒸気圧Ｐ０と大気圧Ｐａとを用いて、上記（１１）式と同じ式である次式により排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４を算出する。

Ｐ４＝Ｐ０×０．８４１２＋Ｐａ×０．１０５９ …（１６）
ステップ２８では、このようにして求めた排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４が飽和水蒸気分圧Ｐ０となるときの温度、つまり結露発生温度Ｔｋｔｒを算出する。この結露発生温度Ｔｋｔｒは上記〈５〉で説明したところに従って求めればよい。

ステップ２９では、排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉとこの結露発生温度Ｔｋｔｒとを比較する。排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉが結露発生温度Ｔｋｔｒ以下であるときには、排気マニホールド４６内に発生する結露によって空燃比センサ５１のヒートショックが起こる可能性があるので、ステップ３０に進んでヒータ５２への電力供給を停止する。これは、活性温度まで昇温した空燃比センサ５１に結露が発生するとヒートショックが生じ素子割れを起こす可能性があり、これを防止するためである。

なお、ここでは、ヒータ５２への電力供給を停止させているが、ヒータ５２への供給電力を調整することで加熱能力を調整できる場合には、ヒータ５２への供給電力を下げてヒータ５２による空燃比センサ５１の加熱能力を下げ、空燃比センサ５１に結露が発生してもヒートショックを起こさない程度に加熱するようにしてもよい。

一方、排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉが結露発生温度Ｔｋｔｒを超えているときには、空燃比センサ５１にヒートショックを起こすほどの結露は発生していないと考えられるので、ステップ３１に進んでヒータ５２への電力供給を行ってヒータ５２を動作させ、空燃比センサ５１を目標温度まで上昇させる。

ここで、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態（請求項１、１１に記載の発明）によれば、車両の走行中にアイドルストップ許可条件（所定の運転条件）が成立したときにアイドルストップ（エンジン２を自動的に停止）し、その後にアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき（別の所定の運転条件が成立したとき）にエンジン２を自動的に再始動させる機能を有する車両において、空燃比センサ５１（排気センサ）と、ヒータ５２（加熱装置）とを備え、アイドルストップ時（エンジンの自動停止時）に環境条件とエンジン仕様とに基づいて結露発生温度Ｔｋｔｒを推定し（図８のステップ２４、２８参照）、アイドルストップ時に排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉ（排気管温度）がこの結露温度Ｔｋｔｒ以上であるときヒータ５２により空燃比センサ５１を活性温度まで加熱し（図８のステップ２４、２９、３１参照）、アイドルストップ時に排気マニホールド温度Ｔｅｘｍａｎｉがこの結露発生温度Ｔｋｔｒ未満であるとき、ヒータ５２による加熱を停止する（図８のステップ２４、２９、３０参照）ので、環境条件やエンジン仕様が相違しても、アイドルストップ時に排気マニホールド４６（排気管）内で結露が生じるのにヒータ５２への電力供給を行ったり、排気マニホールド４６内に結露は生じないのにヒータ５２への電力供給を行わなかったりする事態が生じないようにすることができる。

本実施形態（請求項３、１３に記載の発明）によれば、結露発生温度Ｔｋｔｒは、アイドルストップ時に排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４（排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧）が飽和水蒸気圧Ｐ０となる温度であるので、結露発生温度Ｔｋｔｒを精度良く算出できる。

本実施形態（請求項４、１４に記載の発明）によれば、アイドルストップをアイドル状態から燃料供給をカットすることにより行う場合に、アイドルストップ時の排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４を、アイドル状態での排気の水蒸気分圧Ｐ３と、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気の水蒸気分圧Ｐ１とに基づいて算出するので（上記（１０）式を参照）、アイドルストップをアイドル状態から燃料供給をカットすることにより行う場合に、燃料供給のカット後に吸気が排気マニホールド４６に排出されていても、アイドルストップ時の排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４を精度良く求めることができる。

燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量は、吸気圧と、燃料供給のカット後のエンジン回転の数とにより定まるところ、本実施形態（請求項５、１５に記載の発明）によれば、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量Ｖａｅｘを、吸気圧Ｂｏｏｓｔと、燃料供給のカット後のエンジン回転の数（燃料供給のカットよりエンジン停止までに回転した数）とに基づいて算出するので（上記（８）式、（９）式を参照）、エンジン仕様により吸気圧Ｂｏｏｓｔと、燃料供給のカット後のエンジン回転の数とが相違しても、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量Ｖａｅｘを精度よく算出することができる。

吸気弁閉時期ＩＶＣの相違によってシリンダ吸入容積が変化することから燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量は、燃料供給をカットする直前のアイドル状態での吸気弁閉時期ＩＶＣによっても定まるところ、本実施形態（請求項６、１６に記載の発明）によれば、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量Ｑａｅｘを、燃料供給をカットする直前のアイドル状態での吸気弁閉時期ＩＶＣに基づいても算出するので（上記（８）式、（９）式を参照）、燃料供給をカットする直前のアイドル状態での吸気弁閉時期ＩＶＣが相違しても、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量Ｖａｅｘを精度よく算出することができる。

本実施形態（請求項９、１９に記載の発明）によれば、温度センサ５３（温度検出手段）を備え、外気の湿度を１００％としてこの温度センサ５３により検出される外気温度Ｔａに基づいて吸気の水蒸気分圧Ｐ１（つまり飽和水蒸気圧Ｐ０）を算出するので（図８のステップ２６参照）、算出される結露発生温度Ｔｋｔｒは実際の結露発生温度よりも高い側（安全側）の温度となっており、これにより湿度センサ（湿度検出手段）を備えないエンジンにおいても、空燃比センサ５１の耐久性の低下を確実に防止できる。

本実施形態（請求項１０、２０に記載の発明）によれば、圧力センサ５４（大気圧検出手段）を備え、この圧力センサ５４により検出される大気圧Ｐａに基づいて排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４（排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧）を算出するので（上記（１１）式を参照）、大気圧Ｐａが相違しても、排気マニホールド内水蒸気分圧Ｐ４を精度良く算出することができる。

実施形態では、結露発生温度Ｔｋｔｒは、前記エンジンの自動停止時に排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧Ｐ４が飽和水蒸気圧Ｐ０となる温度である場合で説明したが、排気中の水蒸気分圧Ｐ３が飽和水蒸気圧Ｐ０となる温度を結露発生温度Ｔｋｔｒとする他の実施形態が考えられる（請求項２、１２に記載の発明）。この他の実施形態は、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量（新気量）Ｖａｅｘを無視するものであるが、燃料供給のカット後のエンジン回転により排気マニホールド４６に排出される吸気量（新気量）Ｖａｅｘが小さい場合には、これでも結露発生温度を適切に判断できることから、アイドルストップ時に一律にヒータ５２による加熱を停止する制御と比較すれば、ヒータ５２による加熱を停止する頻度が減少し、排気性能を向上できる。

以上、実施形態について説明したが、本発明の適用範囲をこの実施形態の構成に限定する趣旨ではない。例えば、センサの種類、取付け位置は適宜変更することができる。排気マニホールド４６の温度を推定するようにしているが、排気マニホールド４６に温度センサを取り付け、排気マニホールド温度を直接検出するようにしてもかまわない。また、ここではハイブリッド車両に適用した場合を例にとって説明したが、本発明はエンジンの一時停止（アイドルストップ含む）を行う車両に広く適用できるものである。

請求項１の結露発生温度推定処理手順は図８のステップ２８により、加熱制御処理手順は図８のステップ２９〜３１によりそれぞれ果たされている。

請求項１１の結露発生温度推定手段の機能は図８のステップ２８により、加熱制御手段の機能は図８のステップ２９〜３１によりそれぞれ果たされている。

本発明の第１実施形態の車両の制御装置の概略構成図。 本発明の第１実施形態の車両の制御系統の概略構成図。 排気浄化装置の制御系統の概略構成図。 吸気の水蒸気分圧、排気の水蒸気分圧、アイドルストップ時の排気マニホールド４２内の水蒸気分圧を示すモデル図。 飽和水蒸気圧のテーブル及び特性図。 排気の水蒸気圧のテーブル及び特性図。 排気マニホールド温度の推定プロセスの概要図。 排気マニホールド温度の算出を説明するためのフローチャート。 アイドルストップ時センサ加熱制御を説明するためのフローチャート。

符号の説明

２ エンジン
２２ エンジンコントローラ（加熱制御手段）
４６ 排気マニホールド（排気管）
５１ 空燃比センサ（排気センサ）
５２ ヒータ（加熱装置）
５３ 温度センサ（温度検出手段）
５４ 圧力センサ（大気圧検出手段）

Claims (20)

1. 所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有する車両において、
   前記エンジンの排気管に取り付けられて排気の特性を検出する排気センサと、
   この排気センサを加熱する加熱装置と
   を備え、
   前記エンジンの自動停止時に環境条件エンジン仕様とに基づいて結露発生温度を推定する結露発生温度推定処理手順と、
   前記エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度以上であるとき前記加熱装置により前記排気センサを活性温度まで加熱し、前記エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度未満であるとき、前記加熱装置の加熱能力を低下させるかまたは前記加熱装置による加熱を停止する加熱制御処理手順と
   を含むことを特徴とする車両の制御方法。
2. 前記結露発生温度は、排気中の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧となる温度であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御方法。
3. 前記結露発生温度は、前記エンジンの自動停止時に排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧が飽和水蒸気圧となる温度であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御方法。
4. 前記エンジンの自動停止をアイドル状態から燃料供給をカットすることにより行う場合に、前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を、前記アイドル状態での排気の水蒸気分圧と、前記燃料供給のカット後のエンジン回転により排気管に排出される吸気の水蒸気分圧とに基づいて算出することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御方法。
5. 前記燃料供給のカット後のエンジン回転により排気管に排出される吸気量を、吸気圧と、燃料供給のカット後のエンジン回転の数とに基づいて算出することを特徴とする請求項４に記載の車両の制御方法。
6. 前記燃料供給のカット後のエンジン回転により排気管に排出される吸気量を、前記燃料供給をカットする直前のアイドル状態での吸気弁閉時期に基づいても算出することを特徴とする請求項５に記載の車両の制御方法。
7. 外気の温度を検出する温度検出手段と、
   外気の湿度を検出する湿度検出手段と
   を備え、
   これら検出される外気の温度と湿度とに基づいて吸気の水蒸気分圧を算出し、この吸気の水蒸気分圧に基づいて前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を算出することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御方法。
8. 前記外気の湿度を前記湿度検出手段の故障により検出できない場合に、外気の湿度を１００％として前記吸気の水蒸気分圧を、この検出される外気の温度に基づいて算出することを特徴とする請求項７に記載の車両の制御方法。
9. 外気の温度を検出する温度検出手段を備え、
   外気の湿度を１００％としてこの検出される外気の温度に基づいて吸気の水蒸気分圧を算出し、この吸気の水蒸気分圧に基づいて前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を算出することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御方法。
10. 大気圧を検出する大気圧検出手段を備え、
    この検出される大気圧に基づいて排気の水蒸気分圧を算出し、この排気の水蒸気分圧に基づいて前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を算出することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御方法。
11. 所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動する機能を有する車両において、
    前記エンジンの排気管に取り付けられて排気の特性を検出する排気センサと、
    この排気センサを加熱する加熱装置と
    を備え、
    前記エンジンの自動停止時に環境条件エンジン仕様とに基づいて結露発生温度を推定する結露発生温度推定手段と、
    前記エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度以上であるとき前記加熱装置により前記排気センサを活性温度まで加熱し、前記エンジンの自動停止時に排気管温度がこの結露発生温度未満であるとき、前記加熱装置の加熱能力を低下させるかまたは前記加熱装置による加熱を停止する加熱制御手段と
    を含むことを特徴とする車両の制御装置。
12. 前記結露発生温度は、排気中の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧となる温度であることを特徴とする請求項１１に記載の車両の制御装置。
13. 前記結露発生温度は、前記エンジンの自動停止時に排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧が飽和水蒸気圧となる温度であることを特徴とする請求項１１に記載の車両の制御装置。
14. 前記エンジンの自動停止をアイドル状態から燃料供給をカットすることにより行う場合に、前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を、前記アイドル状態での排気の水蒸気分圧と、前記燃料供給のカット後のエンジン回転により排気管に排出される吸気の水蒸気分圧とに基づいて算出することを特徴とする請求項１３に記載の車両の制御装置。
15. 前記燃料供給のカット後のエンジン回転により排気管に排出される吸気量を、吸気圧と、燃料供給のカット後のエンジン回転の数とに基づいて算出することを特徴とする請求項１４に記載の車両の制御装置。
16. 前記燃料供給のカット後のエンジン回転により排気管に排出される吸気量を、前記燃料供給をカットする直前のアイドル状態での吸気弁閉時期に基づいても算出することを特徴とする請求項１５に記載の車両の制御装置。
17. 外気の温度を検出する温度検出手段と、
    外気の湿度を検出する湿度検出手段と
    を備え、
    これら検出される外気の温度と湿度とに基づいて吸気の水蒸気分圧を算出し、この吸気の水蒸気分圧に基づいて前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を算出することを特徴とする請求項１３に記載の車両の制御装置。
18. 前記外気の湿度を前記湿度検出手段の故障により検出できない場合に、外気の湿度を１００％として前記吸気の水蒸気分圧を、この検出される外気の温度に基づいて算出することを特徴とする請求項１７に記載の車両の制御装置。
19. 外気の温度を検出する温度検出手段を備え、
    外気の湿度を１００％としてこの検出される外気の温度に基づいて吸気の水蒸気分圧を算出し、この吸気の水蒸気分圧に基づいて前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を算出することを特徴とする請求項１３に記載の車両の制御装置。
20. 大気圧を検出する大気圧検出手段を備え、
    この検出される大気圧に基づいて排気の水蒸気分圧を算出し、この排気の水蒸気分圧に基づいて前記排気管内に滞留するガスの水蒸気分圧を算出することを特徴とする請求項１３に記載の車両の制御装置。

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