JP2016176346A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成で、大気温度を精度よく算出可能な内燃機関制御装置を提供する。【解決手段】本発明の実施形態における内燃機関制御装置１は、ドライバ回路１２に近接した第１の配置位置に配設されたサーミスタ素子１７ａと、ドライバ回路１２に対して第１の配置位置よりも離隔した第２の配置位置に配設されると共に大気温度を検出するサーミスタ素子１７ｂと、を備え、ＣＰＵ１８は、サーミスタ素子１７ａから出力される出力値から算出される大気温度Ｔａと、サーミスタ素子１７ｂから出力される出力値から算出される大気温度Ｔｂと、の差の絶対値ΔＴが所定の正値ＴＤを超える場合には、ＥＥＰＲＯＭ１５に記憶された第１基準温度Ｔａ及び第２基準温度Ｔｂの更新を禁止する。【選択図】図１

Description

本発明は、大気温度を用いて車両の内燃機関の運転状態を制御する内燃機関制御装置に関する。

近年、車両等の移動体において、燃料噴射量を電子制御しながら、インジェクタからエンジン（内燃機関）へ燃料を供給する内燃機関制御装置が採用されている。

特許文献１に開示された内燃機関制御装置では、エンジンの冷却水通路に水温センサが設けられている。そして、電子制御ユニットが、水温センサから出力される電圧信号を読み取り、エンジン温度を検出し、エンジン回転数、エンジン温度、及びスロットル開度等に基づいて燃料噴射量を算出している。

特開２０１２−２０２２５５号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成では、水温センサや油温センサ等の温度センサを備える構成あるために、内燃機関制御装置のコスト低減を図る面で改良の余地がある一方で、内燃機関制御装置のコスト低減のために温度センサを廃止すると、エンジン温度を用いて燃料噴射制御を行うこと自体が難しくなってしまう。

ここで、本発明者の更なる検討によれば、インジェクタ温度に基づいてエンジン温度を推定することも可能であるが、インジェクタ温度は大気温度（外気温）に対して相関関係がないことを知見した。そこで、本発明者は、内燃機関制御装置の筐体内にチップサーミスタを１個配置して大気温度を算出することを検討した。しかしながら、内燃機関制御装置の筐体内にチップサーミスタを１個のみ配設した場合、内燃機関制御装置の筐体内の発熱構成要素からの熱によってチップサーミスタの温度が上昇するために、大気温度を精度よく算出できないことがあることも判明した。このように大気温度を精度よく算出できない場合には、ホットスタート時の燃料補正がリッチ側にシフトしてしまい、エンジンの始動性が悪化することも判明した。

従って、現状では、簡便な構成で、大気温度を精度よく算出可能な内燃機関制御装置を実現することが待望された状況にある。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、簡便な構成で、大気温度を精度よく算出可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、大気温度情報を検出する温度センサと、動作時に発熱する発熱素子と、内燃機関を搭載した前記車両の前記内燃機関の運転状態を前記大気温度情報から算出した大気温度を用いて制御する制御部と、前記大気温度を記憶するメモリと、前記温度センサ、前記発熱素子、前記制御部及び前記メモリを収容する筐体と、を備えた内燃機関制御装置において、前記温度センサは、前記発熱素子に近接した第１の配置位置に配設された第１の温度センサと、前記発熱素子に対して前記第１の配置位置よりも離隔した第２の配置位置に配設されると共に前記大気温度情報を検出する第２の温度センサと、を含み、前記制御部は、前記第１の温度センサから出力される出力値から算出される第１の温度と、前記第２の温度センサから出力される出力値から算出される第２の温度と、の差の絶対値が所定の正値を超える場合には、前記メモリに記憶された記憶大気温度の更新を禁止することを第１の局面とする。

本発明は、第１の局面に加えて、前記制御部は、前記差の前記絶対値が前記所定の正値以下である場合には、前記記憶大気温度の更新を許可することを第２の局面とする。

本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記メモリは、ＥＥＰＲＯＭであることを第３の局面とする。

本発明は、第１から第３の局面のいずれかに加えて、前記制御部は、前記内燃機関に燃料を噴射するインジェクタが備えるコイルの電気抵抗値に基づいて前記内燃機関の温度を算出することを第４の局面とする。

以上の本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、温度センサが、発熱素子に近接した第１の配置位置に配設された第１の温度センサと、発熱素子に対して第１の配置位置よりも離隔した第２の配置位置に配設されると共に大気温度情報を検出する第２の温度センサと、を含み、制御部が、第１の温度センサから出力される出力値から算出される第１の温度と、第２の温度センサから出力される出力値から算出される第２の温度と、の差の絶対値が所定の正値を超える場合には、メモリに記憶された記憶大気温度の更新を禁止するものであるため、メモリに記憶されている大気温度情報の精度を上げることができ、かかる大気温度情報から大気温度を精度よく算出することができると共に、内燃機関の運転状態をより適切に制御することができる。

また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、制御部が、第１の温度センサから出力される出力値から算出される第１の温度と、第２の温度センサから出力される出力値から算出される第２の温度と、の差の絶対値が所定の正値以下である場合には、記憶大気温度の更新を許可するものであるため、より精度の高い大気温度情報から大気温度をより精度よく算出することができると共に、内燃機関の運転状態をより適切に制御することができる。

また、本発明の第３の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、メモリが、ＥＥＰＲＯＭであるため、簡便な構成で、大気温度情報を適切に保持することができる。

また、本発明の第４の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、制御部が、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタが備えるコイルの電気抵抗値に基づいて内燃機関の温度を算出するものであるため、簡便な構成で、適切な内燃機関の温度を用いて、内燃機関の運転状態をより適切に制御することができる。

図１は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置の構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置のサーミスタ素子の配置位置を示す模式的断面図であり、図２（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置のドライバ回路及び測定回路の構成を示す等価回路図である。 図３（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置の初回の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置の２回目以降の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートである。 図４（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置の２回目以降の燃料噴射量算出処理の流れを説明するためのタイミングチャートであり、図４（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置の２回目以降の燃料噴射量算出処理で適用される基準温度の更新条件の一例を示す図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関制御装置につき、詳細に説明する。

〔内燃機関制御装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置の構成について説明する。

図１は、本実施形態における内燃機関制御装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態における内燃機関制御装置１は、図示を省略する自動二輪車等の車両に搭載されたガソリンエンジン等の内燃機関であるエンジン２の運転状態を制御するものであり、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ： ＥＣＵ）１０を備えている。

ＥＣＵ１０は、その筐体８内に、クランクパルス検出回路１１、ドライバ回路１２及び１３、測定回路１４、ＥＥＰＲＯＭ１５、メモリ１６、サーミスタ素子１７ａ及び１７ｂ、並びに中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ ： ＣＰＵ）１８を収容して備えている。ここで、ドライバ回路１２及び１３は、いずれも動作時に発熱する発熱素子であるが、ドライバ回路１３の動作時の発熱量よりもドライバ回路１２の動作時の発熱量の方が大きいものである。サーミスタ素子１７ａ及び１７ｂは、温度センサを構成し、第１の温度センサ及び第２の温度センサに相当する。

クランクパルス検出回路１１は、クランクセンサ３から出力されたエンジン２の図示を省略するクランクシャフトの回転角に対応するクランクパルス信号ＣＰに同期して、デジタルパルス信号を生成する。クランクパルス検出回路１１は、生成したデジタルパルス信号をＣＰＵ１８に出力する。

ドライバ回路１２は、ＣＰＵ１８からの制御信号に従ってオン／オフ制御されるスイッチング素子を備え、このスイッチング素子がオン／オフ動作することにより、図示を省略する点火プラグを介してエンジン２内の燃料及び空気の混合気に点火する点火コイル４の動作を制御する。

ドライバ回路１３は、ＣＰＵ１８からの制御信号に従ってオン／オフ制御されるスイッチング素子を備え、このスイッチング素子がオン／オフ動作することにより、インジェクタ５のコイルの通電／非通電状態を切り換えてエンジン２に燃料を供給する。

測定回路１４は、インジェクタ５のコイルの抵抗成分に依存して変動する物理量を測定し、測定した物理量を示す電気信号をＣＰＵ１８に出力する。

ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５は、詳細は後述する燃料噴射量算出処理において用いられる第１基準温度及び第２基準温度に関するデータを記憶する。

メモリ１６は、ＣＰＵ１８が実行する各種処理に必要なプログラムや更新条件、常温時基準電圧ＶＲ、噴射量補正マップ１６ａ１及び１６ａ２、並びに噴射量基本マップ１６ｂに関するデータ等の各種データを記憶している。更新条件は、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶される第１基準温度及び第２基準温度を更新する際のその適否の判断基準となる更新条件のデータであり、詳細は後述する。常温時基準電圧ＶＲは、インジェクタ５毎に予め測定された常温時におけるＡ／Ｄ変換部１８７の出力電圧ＶＭのデータである。噴射量補正マップ１６ａ１は、個体差補償部１８５ａで求められた補償後の電圧ＶＣと燃料噴射補正量ΔＦＣ１との関係を示すマップデータである。噴射量補正マップ１６ａ２は、温度算出部１８４で求められた大気温度ＴＡと燃料噴射補正量ΔＦＣ２との関係を示すマップデータである。また、噴射量基本マップ１６ｂは、エンジン回転数算出部１８１で求められたエンジン回転数ＮＥ及びスロットル開度算出部１８２で求められたスロットルバルブ７の開度ＴＨＰと基本燃料噴射量との関係を示すマップデータである。

サーミスタ素子１７ａは、ＥＣＵ１０内で最も高温となる領域に配置されたチップサーミスタであり、その温度に対応した電気抵抗値を呈してその電気抵抗値に応じた電圧を示す電気信号をＣＰＵ１８に出力する。なお、かかる電気信号を出力可能なものであれば、サーミスタ素子１７ａを熱伝対等の他の温度センサに代替してもよい。

サーミスタ素子１７ｂは、ＥＣＵ１０内で最も大気温度に近くなる領域に配置されたチップサーミスタであり、その温度に対応した電気抵抗値を呈してその電気抵抗値に応じた電圧を示す電気信号をＣＰＵ１８に出力する。なお、かかる電気信号を出力可能なものであれば、サーミスタ素子１７ｂを熱伝対等の他の温度センサに代替してもよい。

ＣＰＵ１８は、コンピュータプログラムを実行することによって、詳細は後述する温度算出処理を含む燃料噴射量算出処理や内燃機関運転状態制御処理等の車両の各種制御処理を実行する制御部として機能し、具体的には、エンジン回転数算出部１８１、スロットル開度算出部１８２、点火制御部１８３、温度算出部１８４、燃料噴射量算出部１８５、及び燃料噴射制御部１８６を各々機能ブロックとして有する。また、ＣＰＵ１８は、Ａ／Ｄ変換回路１８７を備えている。

エンジン回転数算出部１８１は、クランクパルス検出回路１１から出力されたデジタルパルス信号に基づいてエンジン回転数ＮＥを算出する。エンジン回転数算出部１８１が算出したエンジン回転数ＮＥは、燃料噴射量算出部１８５で用いられる。

スロットル開度算出部１８２は、スロットル開度センサ６から出力されたスロットルバルブ７の開度に応じた電気信号に基づいてスロットル開度ＴＨＰを算出する。スロットル開度算出部１８２が算出したスロットル開度ＴＨＰは、燃料噴射量算出部１８５で用いられる。

点火制御部１８３は、クランクシャフトの回転角を基準とした点火時期を示す制御信号をドライバ回路１２に出力することによって、ドライバ回路１２の動作を制御する。

温度算出部１８４は、サーミスタ素子１７ａ及び１７ｂの出力信号に基づいて大気温度ＴＡを算出し、温度算出部１８４が算出した大気温度ＴＡは、燃料噴射量算出部１８５で用いられる。

燃料噴射量算出部１８５は、個体差補償部１８５ａ、噴射量補正量算出部１８５ｂ、及び噴射量算出部１８５ｃを各々機能ブロックとして有する。

個体差補償部１８５ａは、Ａ／Ｄ変換部１８７から出力された電圧ＶＭ及びメモリ１６内に記憶されている常温時基準電圧ＶＲに基づいて補償後の電圧ＶＣを算出する。具体的には、個体差補償部１８５ａは、常温時基準電圧ＶＲと電圧ＶＭとの差分値に応じた電圧を補償後の電圧ＶＣとして算出する。個体差補償部１８５ａが算出した補償後の電圧ＶＣは、エンジン２の補償後の温度を示すものとして噴射補正量算出部１８５ｂで用いられる。個体差補償部１８５ａが算出した補償後の電圧ＶＣを用いることにより、インジェクタ５のコイルの電気抵抗成分の製造上のばらつきを補償することができる。

噴射補正量算出部１８５ｂは、メモリ１６内に記憶されている噴射量補正マップ１６ａ１を参照して、個体差補償部１８５ａで算出された補償後の電圧ＶＣに応じた燃料噴射量補正量ΔＦＣ１を算出する。また、噴射補正量算出部１８５ｂは、メモリ１６内に記憶されている噴射量補正マップ１６ａ２を参照して、温度算出部１８４で算出された大気温度ＴＡに応じた燃料噴射量補正量ΔＦＣ２を算出する。噴射補正量算出部１８５ｂが算出した燃料噴射量補正量ΔＦＣ１及びΔＦＣ２は、噴射量算出部１８５ｃで用いられる。

噴射量算出部１８５ｃは、メモリ１６内に記憶されている噴射量基本マップ１６ｂを参照して、エンジン回転数算出部１８１が算出したエンジン回転数ＮＥ及びスロットル開度算出部１８２が算出したスロットル開度ＴＨＰに応じた基本燃料噴射量ＦＣ０を算出する。併せて、噴射量算出部１８５ｃは、基本燃料噴射量ＦＣ０に噴射補正量算出部１８５ｂが算出した燃料噴射量補正量ΔＦＣ１及びΔＦＣ２を加算した値を燃料噴射量目標値ＦＣ１とし算出する。噴射量算出部１８５ｃが算出した燃料噴射量目標値ＦＣ１は、燃料噴射制御部１８６で用いられる。なお、燃料噴射量補正量ΔＦＣ１及びΔＦＣ２に代えて、基本燃料噴射量ＦＣ０に乗算される燃料噴射量補正係数Ｃ１及びＣ２を用いてもよい。

燃料噴射制御部１８６は、燃料噴射量算出部１８５が算出した燃料噴射量目標値ＦＣ１に基づいてドライバ回路１３に制御信号を出力することによって、ドライバ回路１３の動作を制御する。

Ａ／Ｄ変換部１８７は、測定回路１４から出力された電圧をＡ／Ｄ変換することにより電圧ＶＭを得る。このようにして得られた電圧ＶＭは、エンジン２の温度を示すものであり、個体差補償部１８５ａで補償後の電圧ＶＣに変換された後にエンジン２の補償後の温度を示すものとされて燃料噴射量算出部１８５で用いられる。

次に、図２（ａ）をも参照して、サーミスタ素子１７ａ及び１７ｂの配置位置について説明する。

図２（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１のサーミスタ素子１７ａ及び１７ｂの配置位置を説明するためのＥＣＵ１０の模式的断面図である。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、サーミスタ素子１７ａ及び１７ｂ、並びにドライバ回路１２以外のＥＣＵ１０の構成要素の図示を省略している。

図２（ａ）に示すように、ドライバ回路１２、サーミスタ素子１７ａ及び１７ｂは、ＥＣＵ１０の各構成要素を収容する筐体８内に配設されている。ドライバ回路１２は、典型的には半導体素子であるドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、筐体８内で発熱量が最も大きい構成要素である。そして、サーミスタ素子１７ａは、筐体８内で発熱量が最も大きいドライバ回路１２に対して距離Ｌ１となるようなそれに近接した第１の配置位置に配設され、サーミスタ素子１７ｂは、ドライバ回路１２に対して距離Ｌ２（＞＞Ｌ１）となるような、第１の配置位置よりもドライバ回路１２から離隔された第２の配置位置に配設されている。即ち、サーミスタ素子１７ａは、ドライバ回路１２の発熱の影響を最も直接的に受けて筐体８内で最も高温となる配置位置に配設され、サーミスタ素子１７ｂは、ドライバ回路１２の発熱の影響を最も受けにくくかつ筐体８に近接した筐体８外の大気温度の影響を最も受ける配置位置に配設されている。

次に、図２（ｂ）をも参照して、ドライバ回路１３及び測定回路１４の構成について説明する。

図２（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１のドライバ回路１３及び測定回路１４の構成を示す等価回路図である。

図２（ｂ）に示すように、イグニッション電圧ＶＩＧＰは、分圧回路９で分圧され、分圧後の電圧Ｖ１がＣＰＵ１８に出力される。また、インジェクタ５の一方の入力端子にはイグニッション電圧ＶＩＧＰが印加され、他方の入力端子はドライバ回路１３を介して接地されている。ここで、インジェクタ５とドライバ回路１３との相互接続点の電圧をＶ２で表す。また、インジェクタ５のコイルは、インダクタンス成分Ｌと電気抵抗成分Ｒとの直列回路で表される。

ドライバ回路１３は、ＣＰＵ１８の燃料噴射制御部１８６によってオン／オフ制御されるスイッチング素子を備え、かかるスイッチング素子をオン／オフ制御すると、インジェクタ５のコイルにパルス的に電流が流れる。インジェクタ５のコイルにパルス的に電流が流れることにより、エンジン２に燃料が噴射される。

測定回路１４は、ドライバ回路１３と接地電位との間に挿入されて、抵抗値Ｒ１の抵抗素子１４ａ及び増幅器１４ｂを備えている。

抵抗素子１４ａは、ドライバ回路１３と接地電位との間に挿入されている。ドライバ回路１３のスイッチング素子がオンにされると、インジェクタ５からスイッチング素子及び抵抗素子１４ａを通って接地電位に電流Ｉ１が流れる。スイッチング素子のオン抵抗をＲＯＮで表す。

増幅器１４ｂは、抵抗素子とオペアンプとによって構成されており、抵抗素子１４ａの両端に発生する電圧を増幅する。増幅された電圧Ｖ３は、ＣＰＵ１８のＡ／Ｄ変換部１８７に出力される。増幅器１４ｂに用いられている抵抗素子の抵抗値により、ゲインＧが決まる。Ａ／Ｄ変換部１８７は、出力された電圧Ｖ３をＡ／Ｄ変換して電圧ＶＭを出力する。

以上説明してきた構成を有する内燃機関制御装置１は、以下に示す温度算出処理を含む燃料噴射量算出処理を実行することによって、大気温度ＴＡを精度よく算出しながら燃料噴射量（燃料噴射量目標値ＦＣ１）を算出し、算出した燃料噴射量に基づいてエンジン２への燃料噴射量を制御しながらエンジン２の運転状態を制御する。以下、更に図３及び図４をも参照して、燃料噴射量算出処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について説明する。

〔燃料噴射量算出処理〕
図３（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１の初回の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１の２回目以降の燃料噴射量算出処理の流れを示すフローチャートである。また、図４（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１の２回目以降の燃料噴射量算出処理の流れを説明するためのタイミングチャートであり、図４（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１の２回目以降の燃料噴射量算出処理で適用される基準温度の更新条件の一例を示す図である。

〔初回の燃料噴射量算出処理〕
始めに、図３（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、初回の燃料噴射量算出処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について説明する。

図３（ａ）に示すフローチャートは、図示を省略するイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態となり、ＥＣＵ１０が稼働を開始した際に、ＣＰＵ１８が、メモリ１６に記憶されていた図示を省略するフラグ情報を参照して、そのフラグ情報が初回の燃料噴射量算出処理が実行されるべきことを示していることを判別したタイミングで開始となり、初回の燃料噴射量算出処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、温度算出部１８４が、サーミスタ素子１７ａ（第１サーミスタ）が出力する電気信号の出力値に基づいて温度Ｔａを算出すると共に、サーミスタ素子１７ｂ（第２サーミスタ）が出力する電気信号の出力値に基づいて温度Ｔｂを算出する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、初回の燃料噴射量算出処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されるべき第１基準温度及び第２基準温度の更新条件に関するデータをメモリ１６内から読み出す。かかる更新条件としては、例えば図４（ｂ）に示すように、温度Ｔａと温度Ｔｂとの差分値の絶対値ΔＴが所定の正値ＴＤ（本例では４℃）以下である条件を例示できる。ついで、温度算出部１８４が、ステップＳ１の処理において算出した温度Ｔａ及びＴｂがかかる更新条件に該当しているか否かを判別する。そして、温度算出部１８４は、ステップＳ１の処理において算出した温度Ｔａ及びＴｂがかかる更新条件に該当すると判別したタイミングで初回の燃料噴射量算出処理をステップＳ３の処理に進める。なお、ステップＳ２の処理で、ステップＳ１の処理において算出した温度Ｔａ及びＴｂがかかる更新条件に該当すると判別するまでの所要時間が長期間になると予想される場合等には、必要に応じて、図示を省略するタイマでステップＳ２の処理が実行されている時間を計時しておき、その計時時間が所定値を超えた場合には、ステップＳ３の処理の代わりに、第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０に各々常温を設定してＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶する処理を実行してもよい。

ステップＳ３の処理では、温度算出部１８４が、ステップＳ１の処理において算出した温度Ｔａを第１基準温度Ｔａ０としてＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶すると共に、ステップＳ１の処理において算出した温度Ｔｂを第２基準温度Ｔｂ０としてＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、初回の燃料噴射量制御処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、温度算出部１８４が、ステップＳ１の処理において算出した温度Ｔｂを大気温度ＴＡとして設定する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、初回の燃料噴射量制御処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、燃料噴射量算出部１８５が、ステップＳ４の処理で温度算出部１８４が算出した大気温度ＴＡ等を用いてエンジン２への燃料噴射量目標値ＦＣ１を算出し、燃料噴射制御部１８６が、算出した燃料噴射量目標値ＦＣ１に従ってドライバ回路１３を制御する。この処理によって、エンジン２の初回の運転が開始されることになり、車両は初めて走行可能な状態になる。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、今回の一連の初回の燃料噴射量制御処理は終了する。

〔２回目以降の燃料噴射量算出処理〕
次に、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、２回目以降の燃料噴射量算出処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について説明する。

図３（ｂ）に示すフローチャートは、図示を省略するイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態となり、ＥＣＵ１０が稼働を開始した際に、ＣＰＵ１８が、メモリ１６に記憶されていた図示を省略するフラグ情報を参照して、そのフラグ情報が２回目以降の燃料噴射量算出処理が実行されるべきことを示していることを判別したタイミングで開始となり、２回目以降の燃料噴射量算出処理はステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１１の処理では、温度算出部１８４が、サーミスタ素子１７ａ（第１サーミスタ）が出力する電気信号の出力値に基づいて温度Ｔａを算出すると共に、サーミスタ素子１７ｂ（第２サーミスタ）が出力する電気信号の出力値に基づいて温度Ｔｂを算出する。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、２回目以降の燃料噴射量算出処理はステップＳ１２の処理に進む。

ここで、図４（ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１から時刻ｔ＝ｔ６の期間では、温度Ｔａ及びＴｂが時系列的に変化しているが、特に時刻ｔ＝ｔ５から時刻ｔ＝ｔ６の期間では、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になって（ＩＧＰ＿ＯＦＦ）エンジン２が運転されてから、イグニッションスイッチがオン状態（ＩＧＰ＿ＯＮ）になってエンジン２が停止されるまで長期間経過しており、時刻ｔ＝ｔ６では、大気温度（外気温）が高温に変化した場合と大気温度（外気温）が低温に変化した場合との２つの場合について図示している。

ステップＳ１２の処理では、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０を読み出し、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔａと第１基準温度Ｔａ０との差分値の絶対値が所定値以上であるか否か（乖離しているか否か）を判別すると共に、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔｂと第２基準温度Ｔｂ０との差分値の絶対値が所定値以上であるか否か（乖離しているか否か）を判別する。判別の結果、かかる差分値の絶対値が共に対応する所定値未満である（乖離していない）場合、温度算出部１８４は、２回目以降の燃料噴射量算出処理をステップＳ１３の処理に進める。一方で、判別の結果、かかる差分値の絶対値の少なくとも一方が対応する所定値以上である（乖離している）場合、温度算出部１８４は、２回目以降の燃料噴射量算出処理をステップＳ１４の処理に進める。

ここで、図４（ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ１から時刻ｔ＝ｔ６の期間では、第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０が時系列的に変化しているが、時刻ｔ＝ｔ１から時刻ｔ＝ｔ４の期間、時刻ｔ＝ｔ４から時刻ｔ＝ｔ６の期間、及び時刻ｔ＝ｔ６以降の期間では、第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０が、各々一定値を示している。

ステップＳ１３の処理では、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０の各々のデータを更新せずに、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔｂを大気温度ＴＡとして設定する。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、２回目以降の燃料噴射量制御処理はステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されるべき第１基準温度及び第２基準温度の更新条件に関するデータをメモリ１６内から読み出す。かかる更新条件としては、例えば図４（ｂ）に示す条件を例示できる。ついで、温度算出部１８４が、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔａ及びＴｂがかかる更新条件に該当しているか否かを判別する。判別の結果、温度Ｔａ及びＴｂが更新条件に該当していない場合、温度算出部１８４は、２回目以降の燃料噴射量制御処理をステップＳ１５の処理に進める。一方で、温度Ｔａ及びＴｂが更新条件に該当している場合には、温度算出部１８４は、２回目以降の燃料噴射量制御処理をステップＳ１６の処理に進める。

ステップＳ１５の処理では、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０のデータを更新せずに、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔｂと第２基準温度Ｔｂ０との差分値の絶対値を温度変化分として算出する。そして、温度算出部１８４は、温度Ｔｂが第２基準温度Ｔｂ０を超えている場合には、温度Ｔｂから算出した温度変化分を差し引いた値を算出してこれを大気温度ＴＡとして設定する一方で、温度Ｔｂが第２基準温度Ｔｂ０を下回っている場合には、温度Ｔｂに算出した温度変化分を加えた値を算出してこれを大気温度ＴＡとして設定する。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、２回目以降の燃料噴射量制御処理はステップＳ１７の処理に進む。

ここで、図４（ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ２では、温度Ｔａ及びＴｂが更新条件に該当していない場合であるので、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０のデータを更新せず、かつ、温度Ｔｂが第２基準温度Ｔｂ０を超えている場合であるので、温度算出部１８４が、温度Ｔｂから算出した温度変化分を差し引いた値を算出してこれを大気温度ＴＡとして設定している。

ステップＳ１６の処理では、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第１基準温度Ｔａ０をステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔａに書き換えることによって、第１基準温度Ｔａ０のデータを更新すると共に、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第２基準温度Ｔｂ０をステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔｂに書き換えることによって、第２基準温度Ｔｂ０のデータを更新する。そして、温度算出部１８４は、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔｂを大気温度ＴＡとして設定する。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、２回目以降の燃料噴射量制御処理はステップＳ１７の処理に進む。

ここで、図４（ａ）に示す時刻ｔ＝ｔ４及び時刻ｔ＝ｔ６では、温度Ｔａ及びＴｂが更新条件に該当している場合であるので、温度算出部１８４が、ＥＥＰＲＯＭ１５内に記憶されている第１基準温度Ｔａ０及び第２基準温度Ｔｂ０のデータを更新すると共に、ステップＳ１１の処理において算出した温度Ｔｂを大気温度ＴＡとして設定している。

ステップＳ１７の処理では、燃料噴射量算出部１８５が、ステップＳ１３、ステップＳ１５及びステップＳ１６のいずれかの処理で温度算出部１８４が算出した大気温度ＴＡ等を用いてエンジン２への燃料噴射量目標値ＦＣ１を算出し、燃料噴射制御部１８６が、算出した燃料噴射量目標値ＦＣ１に従ってドライバ回路１３を制御する。この処理によって、エンジン２の２回目以降の運転が開始され、車両は引き続き走行可能な状態になる。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、今回の一連の２回目以降の燃料噴射量制御処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関制御装置１においては、温度センサが、ドライバ回路１２に近接した第１の配置位置に配設されたサーミスタ素子１７ａ（第１サーミスタ）と、ドライバ回路１２に対して第１の配置位置よりも離隔した第２の配置位置に配設されると共に大気温度を検出するサーミスタ素子１７ｂ（第２サーミスタ）と、を備え、ＣＰＵ１８が、サーミスタ素子１７ａから出力される出力値から算出される大気温度Ｔａと、サーミスタ素子１７ｂから出力される出力値から算出される大気温度Ｔｂと、の差の絶対値ΔＴが所定の正値ＴＤを超える場合には、メモリ１５に記憶された第１基準温度Ｔａ及び第２基準温度Ｔｂの更新を禁止するものであるため、メモリ１５に記憶されている温度情報である第１基準温度Ｔａ及び第２基準温度Ｔｂの精度を上げることができ、かかる第１基準温度Ｔａ及び第２基準温度Ｔｂから大気温度を精度よく算出することができると共に、エンジン２の運転状態をより適切に制御することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１においては、ＣＰＵ１８が、サーミスタ素子１７ａから出力される出力値から算出される大気温度Ｔａと、サーミスタ素子１７ｂから出力される出力値から算出される大気温度Ｔｂと、の差の絶対値ΔＴが所定の正値ＴＤ以下である場合には、メモリ１５に記憶された第１基準温度Ｔａ及び第２基準温度Ｔｂの更新を許可するものであるため、より精度の高い第１基準温度Ｔａ及び第２基準温度Ｔｂから大気温度をより精度よく算出することができると共に、エンジン２の運転状態をより適切に制御することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１においては、メモリ１５が、ＥＥＰＲＯＭであるため、簡便な構成で、大気温度情報を適切に保持することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１においては、ＣＰＵ１８が、エンジン２に燃料を噴射するインジェクタ５が備えるコイルＬ、Ｒの電気抵抗値に基づいてエンジン２の温度を算出するものであるため、簡便な構成で、適切なエンジン２の温度を用いて、エンジン２の運転状態をより適切に制御することができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明は、簡便な構成で、大気温度を精度よく算出可能な内燃機関制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等の内燃機関制御装置に広く適用され得るものと期待される。

１…内燃機関制御装置
２…エンジン
３…クランクセンサ
４…点火コイル
５…インジェクタ
６…スロットル開度センサ
７…スロットルバルブ
８…筐体
９…分圧回路
１０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１１…クランクパルス検出部
１２、１３…ドライバ回路
１４…測定回路
１４ａ…抵抗素子
１４ｂ…増幅器
１５…ＥＥＰＲＯＭ
１６…メモリ
１６１ａ、１６２ａ…噴射量補正マップ
１７ａ、１７ｂ…サーミスタ素子
１８…ＣＰＵ
１８１…エンジン回転数算出部
１８２…スロットル開度算出部
１８３…点火制御部
１８４…温度算出部
１８５…燃料噴射量算出部
１８５ａ…個体差補償部
１８５ｂ…噴射補正量算出部
１８５ｃ…噴射量算出部
１８６…燃料噴射制御部

Claims (4)

1. 大気温度情報を検出する温度センサと、動作時に発熱する発熱素子と、内燃機関を搭載した前記車両の前記内燃機関の運転状態を前記大気温度情報から算出した大気温度を用いて制御する制御部と、前記大気温度を記憶するメモリと、前記温度センサ、前記発熱素子、前記制御部及び前記メモリを収容する筐体と、を備えた内燃機関制御装置において、
   前記温度センサは、前記発熱素子に近接した第１の配置位置に配設された第１の温度センサと、前記発熱素子に対して前記第１の配置位置よりも離隔した第２の配置位置に配設されると共に前記大気温度情報を検出する第２の温度センサと、を含み、
   前記制御部は、前記第１の温度センサから出力される出力値から算出される第１の温度と、前記第２の温度センサから出力される出力値から算出される第２の温度と、の差の絶対値が所定の正値を超える場合には、前記メモリに記憶された記憶大気温度の更新を禁止することを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記制御部は、前記差の前記絶対値が前記所定の正値以下である場合には、前記記憶大気温度の更新を許可することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
3. 前記メモリは、ＥＥＰＲＯＭであることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関制御装置。
4. 前記制御部は、前記内燃機関に燃料を噴射するインジェクタが備えるコイルの電気抵抗値に基づいて前記内燃機関の温度を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関制御装置。

Images