JP2018013043A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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近藤 隆義
Takayoshi Kondo
隆義 近藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine capable of reducing the possibility of fuel economy deteriorating by enabling a fuel injection quantity to be set appropriately according to a peripheral temperature of a combustion chamber, such as a wall temperature, while using a control method for a conventional internal combustion engine.SOLUTION: A control device includes a temperature sensor provided at a specific place in the periphery of a combustion chamber for detecting a peripheral temperature of the combustion chamber, which is the temperature of the specific place, a fuel control part for controlling a quantity of fuel injected and supplied to an internal combustion engine based on a water temperature in the periphery of an outlet part, which is the temperature of cooling water passing through the vicinity of the outlet part, and a water temperature conversion part. The water temperature conversion part is configured so as to convert the peripheral temperature of the combustion chamber detected by the temperature sensor after the start of the internal combustion engine to the water temperature in the periphery of the outlet part used by the fuel control part using an acquired conversion coefficient.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水冷式の内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a water-cooled internal combustion engine.

典型的な水冷式の内燃機関では、本体の燃焼室のまわり等に設けられたウォータジャケット等を含む冷却水通路及びラジエータ等のデバイスを含む循環経路を通して、冷却水を循環させている。循環経路を通して循環する冷却水は、本体で発生した熱を奪うことによって温められ、ラジエータに送られ、ラジエータにおいて外気によって冷却され、再び本体に戻る。   In a typical water-cooled internal combustion engine, cooling water is circulated through a circulation path including a cooling water passage including a water jacket provided around a combustion chamber of the main body and a device such as a radiator. The cooling water circulating through the circulation path is warmed by taking away the heat generated in the main body, sent to the radiator, cooled by the outside air in the radiator, and returned to the main body again.

従来技術では、本体に設けられたウォータジャケットの出口(「出口部」と称する。)に配設された水温センサ(「出口水温センサ」と称する。)が検出する冷却水の温度を、本体の冷却水温度として検出する。このように検出される冷却水温度が、目標温度になるように、ECUはラジエータにおける冷却水の流量を調整する流量制御弁を制御することによって、ラジエータを通る冷却水の流量を調整する(例えば、特許文献1を参照。)。   In the prior art, the temperature of the cooling water detected by a water temperature sensor (referred to as “exit water temperature sensor”) disposed at the outlet (referred to as “exit part”) of a water jacket provided in the main body is determined. Detect as cooling water temperature. The ECU adjusts the flow rate of the cooling water passing through the radiator by controlling the flow rate control valve for adjusting the flow rate of the cooling water in the radiator so that the detected cooling water temperature becomes the target temperature (for example, , See Patent Document 1).

特開2006−105093号公報JP 2006-105093 A

従来技術では、ラジエータを通る冷却水の流量が変化するに伴い、循環経路を循環する冷却水の流速も、増加又は低下するように変化する。循環する冷却水の流速が低下した場合、燃焼室壁面から冷却水へ直接的に伝達される熱の伝達率が低下することによって、燃焼室壁面から受ける冷却水の受熱量が減少してしまい、且つ、燃焼室壁面から本体出口へ冷却水を介して間接的に伝達される熱の伝導率も低下してしまう。   In the prior art, as the flow rate of the cooling water passing through the radiator changes, the flow rate of the cooling water circulating in the circulation path also changes so as to increase or decrease. When the flow rate of the circulating cooling water decreases, the heat transfer rate directly transmitted from the combustion chamber wall surface to the cooling water decreases, so that the amount of cooling water received from the combustion chamber wall surface decreases, In addition, the conductivity of the heat indirectly transmitted from the combustion chamber wall surface to the main body outlet via the cooling water is also lowered.

このため、燃焼室の発生熱量を出口部の冷却水の水温に素早く反映させることができなくなってしまい、燃焼室壁温が高い場合であっても出口部の冷却水の水温(出口水温センサの検出温度)が低い状況が生じる。   As a result, the amount of heat generated in the combustion chamber cannot be quickly reflected in the coolant temperature of the cooling water at the outlet, and even if the wall temperature of the combustion chamber is high, the coolant temperature of the outlet (the temperature of the outlet water temperature sensor) A situation occurs where the (detected temperature) is low.

これにより、出口水温センサの検出温度に基づいて、内燃機関の制御(具体的に述べると、内燃機関に噴射供給される燃料の量の制御)を行うと、燃焼室及びその周辺温度に応じて決定されるべき燃料噴射量が過大になり、機関に供給される混合気の空燃比が過剰にリッチになってしまう。この結果、燃費が悪化してしまう。   Thus, when the internal combustion engine is controlled based on the temperature detected by the outlet water temperature sensor (specifically, control of the amount of fuel injected and supplied to the internal combustion engine), the combustion chamber and the surrounding temperature are controlled. The fuel injection amount to be determined becomes excessive, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine becomes excessively rich. As a result, fuel consumption is deteriorated.

これに対して、冷却水通路の燃焼室周辺に温度センサを配設することが考えられる。しかしながら、従来の出口水温センサの検出温度に基づいて行われているような内燃機関の燃料噴射制御は出口水温センサの検出温度に基づいて行われているので、燃焼室周辺に配設された温度センサの検出値を従来の内燃機関の制御にそのまま利用することが難しいという問題がある。   On the other hand, it is conceivable to arrange a temperature sensor around the combustion chamber of the cooling water passage. However, the fuel injection control of the internal combustion engine, which is performed based on the temperature detected by the conventional outlet water temperature sensor, is performed based on the temperature detected by the outlet water temperature sensor. There is a problem that it is difficult to use the detection value of the sensor as it is for the control of a conventional internal combustion engine.

本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、従来の内燃機関の制御手法を利用しながらも、燃焼室周辺温度、例として壁温に応じて燃料噴射量を適切に設定することを可能にすることにより、燃費が悪化する可能性を低下できる内燃機関の制御装置(以下、「本発明装置」とも称呼する。)を提供することにある。   The present invention has been made to address the above-described problems. That is, one of the objects of the present invention is to make it possible to appropriately set the fuel injection amount according to the ambient temperature of the combustion chamber, for example, the wall temperature, while using the conventional control method of the internal combustion engine. Thus, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine (hereinafter also referred to as “the device of the present invention”) that can reduce the possibility of deterioration of fuel consumption.

本発明装置は、一端部が冷却水の内燃機関(10)の本体(40)への入口部を構成し且つ他端部が同内燃機関の本体からの出口部を構成する冷却水通路であって同内燃機関の燃焼室周辺を通過して同燃焼室周辺を冷却するための冷却水が流れる冷却水通路を同内燃機関の本体内に備えた内燃機関の制御装置であって、
前記燃焼室周辺の特定部位に設けられ同特定部位の温度である燃焼室周辺温度(Tn)を検出する温度センサ(S)と、
前記出口部(位置Q)の近傍を通過する冷却水の温度である出口部周辺水温(Twn)に基づいて前記内燃機関に噴射供給される燃料の量を制御する燃料制御部(80)と、
を備え、
前記内燃機関の始動時の前記燃焼室周辺温度である始動時温度(Tsta)、前記内燃機関の始動後の機関回転速度(NE)及び前記内燃機関の始動後の機関負荷(TQ)の組合わせ毎に、前記内燃機関の始動後における前記燃焼室周辺温度(Tn)と前記出口部周辺水温(Tw)との関係を規定する変換係数をルックアップテーブルの形式にて記憶した記憶部(83)と、
前記内燃機関の始動時に前記温度センサによって検出された始動時温度、前記内燃機関の始動後の機関回転速度及び前記内燃機関の始動後の機関負荷を前記ルックアップテーブルに適用して前記変換係数(αn又はβm)を取得する(図8のステップ810、ステップ824、ステップ836又はステップ846)変換係数取得部(81)と、
前記内燃機関の始動後に前記温度センサによって検出される燃焼室周辺温度を前記取得された変換係数を用いて前記燃料制御部により使用される前記出口部周辺水温に変換する(ステップ814、ステップ826、ステップ838、ステップ848)水温変換部(81)と、を備える。
The device of the present invention is a cooling water passage in which one end portion constitutes an inlet portion to the main body (40) of the cooling water internal combustion engine (10) and the other end portion constitutes an outlet portion from the main body of the internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine comprising a cooling water passage in the main body of the internal combustion engine, through which the cooling water for passing around the combustion chamber of the internal combustion engine and cooling the periphery of the combustion chamber flows.
A temperature sensor (S) that is provided in a specific part around the combustion chamber and detects a combustion chamber peripheral temperature (Tn) that is the temperature of the specific part;
A fuel control unit (80) for controlling the amount of fuel injected and supplied to the internal combustion engine on the basis of an outlet portion peripheral water temperature (Twn) which is a temperature of cooling water passing near the outlet portion (position Q);
With
A combination of a starting temperature (Tsta) which is the temperature around the combustion chamber at the time of starting the internal combustion engine, an engine speed (NE) after starting the internal combustion engine, and an engine load (TQ) after starting the internal combustion engine A storage unit (83) that stores a conversion coefficient that defines the relationship between the combustion chamber ambient temperature (Tn) and the outlet ambient water temperature (Tw) after startup of the internal combustion engine in the form of a lookup table. When,
Applying the starting temperature detected by the temperature sensor when starting the internal combustion engine, the engine speed after starting the internal combustion engine and the engine load after starting the internal combustion engine to the look-up table, the conversion coefficient ( (αn or βm) (step 810, step 824, step 836 or step 846 in FIG. 8), a conversion coefficient acquisition unit (81);
A combustion chamber ambient temperature detected by the temperature sensor after the internal combustion engine is started is converted into the outlet ambient water temperature used by the fuel control unit using the acquired conversion coefficient (steps 814, 826, Step 838 and Step 848) a water temperature converter (81).

これによれば、温度センサは、燃焼室周辺の特定部位に設けられ同特定部位の温度である燃焼室周辺温度を検出する。そして、予め取得した温度センサの検出温度と出口水温センサの検出温度との関係に従って、温度センサの検出温度(燃焼室周辺温度)が、燃料制御部により使用される出口部周辺水温に変換される。その結果、従来の内燃機関の制御手法を利用しながらも、燃焼室周辺温度、例として壁温に応じて燃料噴射量を適切に設定することを可能にすることができ、以て、燃費が悪化する可能性を低下できる。   According to this, a temperature sensor is provided in the specific site | part of a combustion chamber periphery, and detects the combustion chamber ambient temperature which is the temperature of the specific site. Then, the detected temperature (combustion chamber ambient temperature) of the temperature sensor is converted into the outlet ambient temperature used by the fuel control unit in accordance with the relationship between the temperature sensor detected in advance and the temperature detected by the outlet water temperature sensor. . As a result, it is possible to appropriately set the fuel injection amount in accordance with the temperature around the combustion chamber, for example, the wall temperature, while using the conventional control method of the internal combustion engine, so that the fuel consumption is improved. The possibility of getting worse can be reduced.

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。   In the above description, in order to help the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the configuration of the invention corresponding to the embodiments in parentheses, but each component of the invention is represented by the reference numerals. It is not limited to the defined embodiments. Other objects, other features and attendant advantages of the present invention will be readily understood from the description of the embodiments of the present invention described with reference to the following drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an internal combustion engine to which an internal combustion engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied. 図2は、図1に示した内燃機関に設けられた冷却装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a cooling device provided in the internal combustion engine shown in FIG. 図3は、暖機過程制御及び暖機運転後の制御における時間に対する燃焼室壁温及び出口部水温の温度変化を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing temperature changes of the combustion chamber wall temperature and the outlet water temperature with respect to time in the warm-up process control and the control after the warm-up operation. 図4は、横軸:機関回転速度[rpm]、縦軸:機関負荷[Nm]の座標に、複数の抽出点(機関回転速度[rpm]、機関負荷[Nm])をプロットしたグラフである。FIG. 4 is a graph in which a plurality of extraction points (engine rotation speed [rpm], engine load [Nm]) are plotted on the coordinates of the horizontal axis: engine rotation speed [rpm] and the vertical axis: engine load [Nm]. . 図5は、「Tn−Tsta」に対して{(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)}をプロットしたグラフである。FIG. 5 is a graph in which {(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta)} is plotted against “Tn−Tsta”. 図6は、CPUが参照するマップの一部を示す表である。FIG. 6 is a table showing a part of the map referred to by the CPU. 図7は、第1実施形態に係る制御装置のECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the ECU of the control device according to the first embodiment. 図8は、第1実施形態に係る制御装置のECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the ECU of the control device according to the first embodiment. 図9は、第2実施形態に係る制御装置のECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the ECU of the control device according to the second embodiment.

以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の制御装置について図面を参照しながら説明する。実施形態の全図において、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。尚、以下に説明する実施形態は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態に限定されない。   Hereinafter, control devices for internal combustion engines according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and the contents of the present invention are not limited to these embodiments.

<第1実施形態>
(構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の制御装置(以下、「第1制御装置」と称呼される場合がある。)を適用した内燃機関の概略構成を示している。
<First Embodiment>
(Constitution)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine to which a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “first control device”) is applied.

機関10は、車両に搭載される内燃機関であり、多気筒(本例においては、4気筒)・4サイクル・火花点火式のガソリン機関である。機関10は、点火プラグ20、本体40、吸気システム50、排気システム60、EGRシステム70及び後述の図2に示した冷却装置100を含む。   The engine 10 is an internal combustion engine mounted on a vehicle, and is a multi-cylinder (in this example, 4 cylinders), 4-cycle, spark ignition type gasoline engine. The engine 10 includes a spark plug 20, a main body 40, an intake system 50, an exhaust system 60, an EGR system 70, and a cooling device 100 shown in FIG.

本体40は、シリンダブロック41、シリンダヘッド42、ピストン43及びイグニッションコイル44を含んでいる。本体40内部には、シリンダブロック41、シリンダヘッド42及びピストン43によって燃焼室45が形成されている。   The main body 40 includes a cylinder block 41, a cylinder head 42, a piston 43, and an ignition coil 44. A combustion chamber 45 is formed in the main body 40 by a cylinder block 41, a cylinder head 42 and a piston 43.

点火プラグ20は、シリンダヘッド42に設けられた点火プラグ取付孔46に装着されている。点火プラグ20は、イグニッションコイル44と接続されている。イグニッションコイル44は、後述するECU80からの指示に応答して点火プラグ20に対して高電圧を印加する。   The spark plug 20 is mounted in a spark plug mounting hole 46 provided in the cylinder head 42. The spark plug 20 is connected to the ignition coil 44. The ignition coil 44 applies a high voltage to the spark plug 20 in response to an instruction from the ECU 80 described later.

吸気システム50は、吸気管51、吸気ポート52、吸気弁53、燃料噴射弁54及びスロットル弁55を含んでいる。吸気弁53は、シリンダヘッド42に配設され、インテークカムシャフト(図示省略)によって駆動されることにより、「吸気ポート52と燃焼室45との連通部」を開閉するようになっている。   The intake system 50 includes an intake pipe 51, an intake port 52, an intake valve 53, a fuel injection valve 54, and a throttle valve 55. The intake valve 53 is disposed in the cylinder head 42 and is driven by an intake camshaft (not shown) to open and close the “communication portion between the intake port 52 and the combustion chamber 45”.

燃料噴射弁54は、ECU80からの指示に応答して吸気ポート52内に燃料を噴射する。スロットル弁55は、スロットル弁アクチュエーター56によって開閉され、ECU80からの指示に応答して燃焼室45に吸入される空気の量を調整する。   The fuel injection valve 54 injects fuel into the intake port 52 in response to an instruction from the ECU 80. The throttle valve 55 is opened and closed by a throttle valve actuator 56 and adjusts the amount of air taken into the combustion chamber 45 in response to an instruction from the ECU 80.

排気システム60は、排気管61、排気ポート62及び排気弁63を含んでいる。排気弁63は、シリンダヘッド42に配設され、エキゾーストカムシャフト(図示省略)によって駆動されることにより、「排気ポート62と燃焼室45との連通部」を開閉するようになっている。   The exhaust system 60 includes an exhaust pipe 61, an exhaust port 62, and an exhaust valve 63. The exhaust valve 63 is disposed in the cylinder head 42 and is driven by an exhaust camshaft (not shown) to open and close the “communication portion between the exhaust port 62 and the combustion chamber 45”.

EGRシステム70は、排気還流管71及びEGR制御弁72を含んでいる。排気還流管71は排気管61を流れる排ガスの一部をEGRガスとして吸気管51へ還流させる。EGR制御弁72は、排気還流管71に配設されている。EGR制御弁72は、ECU80の指示に応答して排気還流管71を流れるEGRガスの量を調整する。   The EGR system 70 includes an exhaust gas recirculation pipe 71 and an EGR control valve 72. The exhaust gas recirculation pipe 71 recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 61 to the intake pipe 51 as EGR gas. The EGR control valve 72 is disposed in the exhaust gas recirculation pipe 71. The EGR control valve 72 adjusts the amount of EGR gas flowing through the exhaust gas recirculation pipe 71 in response to an instruction from the ECU 80.

ECU(電子制御ユニット)80は、CPU81、CPU81が実行するプログラム及びマップ(ルックアップテーブル)等を記憶するROM82並びにデータを一時的に記憶する記憶部としてRAM83を含んでいる。ECU80は、図2に示した温度センサS及び各種センサ95から温度情報等を取得し、これらに基づいてエンジン制御を行う。例えば、ECU80は、イグニッションコイル44、燃料噴射弁54及びスロットル弁アクチュエーター56等のアクチュエーターを制御し、機関10を所望の運転状態に維持するエンジン制御を行う。尚、CPU81は、後述する変換係数を取得する変換係数取得部及び当該変換係数を用いて温度センサSによって検出される燃焼室周辺温度を制御用の出口部周辺水温に変換する水温変換部等として機能する。   The ECU (electronic control unit) 80 includes a CPU 81, a ROM 82 that stores a program executed by the CPU 81, a map (lookup table), and the like, and a RAM 83 as a storage unit that temporarily stores data. The ECU 80 acquires temperature information and the like from the temperature sensor S and various sensors 95 shown in FIG. 2, and performs engine control based on these. For example, the ECU 80 controls the actuator such as the ignition coil 44, the fuel injection valve 54, and the throttle valve actuator 56, and performs engine control for maintaining the engine 10 in a desired operation state. The CPU 81 includes a conversion coefficient acquisition unit that acquires a conversion coefficient, which will be described later, and a water temperature conversion unit that converts the combustion chamber ambient temperature detected by the temperature sensor S using the conversion coefficient into a control outlet ambient temperature. Function.

図2に示したように、機関10には、オーバーヒート及びオーバークールを防ぐための水冷式の冷却装置100が設けられている。   As shown in FIG. 2, the engine 10 is provided with a water cooling type cooling device 100 for preventing overheating and overcooling.

冷却装置100は、本体40内部に設けられた冷却水(「冷却液、不凍液又は場合によりLLC」と称呼される。)の通路(「冷却水通路」と称する。)、本体40の外部90にある各種デバイス98(ヒータコア及びラジエータ等のデバイス(図示省略))及び外部90にある各種デバイス98間に設けられた冷却水通路を有する。尚、本体40の内部は、冷却水通路として、シリンダブロック41に設けられた燃焼室45周辺のウォータジャケット75a及びシリンダヘッド42に設けられた燃焼室45の上方にあるヘッドウォータジャケット75bを有する。   The cooling device 100 is provided in a passage (referred to as a “cooling water passage”) of cooling water (referred to as “cooling liquid, antifreeze liquid or in some cases LLC”) provided inside the main body 40, and to the outside 90 of the main body 40. A variety of devices 98 (devices such as a heater core and a radiator (not shown)) and a cooling water passage provided between the various devices 98 on the outside 90 are provided. The inside of the main body 40 has a water jacket 75a around the combustion chamber 45 provided in the cylinder block 41 and a head water jacket 75b above the combustion chamber 45 provided in the cylinder head 42 as cooling water passages.

冷却装置100は、冷却水を循環させるためのウォータポンプ(図示省略)を含む。具体的に述べると、ウォータポンプは、冷却水の流量(流速)を可変制御可能な電動ウォータポンプである。   Cooling device 100 includes a water pump (not shown) for circulating cooling water. Specifically, the water pump is an electric water pump that can variably control the flow rate (flow velocity) of the cooling water.

冷却装置100では、冷却水が冷却水通路を通り、本体40内部と外部90とを循環している。冷却水は、矢印にて示したように、冷却経路R1→冷却経路R2→冷却経路R3→冷却経路R4→冷却経路R5→(冷却経路R1)の順で循環する。   In the cooling device 100, the cooling water passes through the cooling water passage and circulates inside the main body 40 and the outside 90. As shown by the arrows, the cooling water circulates in the order of the cooling path R1, the cooling path R2, the cooling path R3, the cooling path R4, the cooling path R5, and the cooling path R1.

冷却経路R1は、冷却水の本体40内部への入口部からウォータジャケット75aまでの冷却水通路である。冷却経路R2は、シリンダブロック41に設けられたウォータジャケット75aである。冷却経路R3は、本体40のヘッドウォータジャケット75bを含む冷却水通路である。冷却経路R4は、本体40の外部90にある各種デバイスおよび各種デバイス間の冷却水通路である。冷却経路R5は、外部90から本体40内部の入口までの冷却水通路である。尚、冷却経路R1乃至冷却経路R3を構成する冷却水通路の一端は、冷却水を本体40の外部90から本体40の内部へ流入させる入口部を構成している。冷却経路R1乃至冷却経路R3を構成する冷却水通路の他端は、冷却水を本体40の内部から本体40の外部90へ流出させる位置Qにある出口部を構成している。この冷却水通路は、入口部から燃焼室45の一つへと延び、複数の燃焼室45の周辺を通過し、その後シリンダヘッド42を経由した出口部へと連通している。   The cooling path R1 is a cooling water passage from the entrance to the inside of the cooling water main body 40 to the water jacket 75a. The cooling path R <b> 2 is a water jacket 75 a provided in the cylinder block 41. The cooling path R <b> 3 is a cooling water passage including the head water jacket 75 b of the main body 40. The cooling path R <b> 4 is a cooling water passage between the various devices outside the main body 40 and the various devices. The cooling path R5 is a cooling water passage from the outside 90 to the inlet inside the main body 40. Note that one end of the cooling water passage constituting the cooling path R1 to the cooling path R3 constitutes an inlet portion through which the cooling water flows from the outside 90 of the main body 40 into the main body 40. The other end of the cooling water passage constituting the cooling paths R1 to R3 constitutes an outlet portion at a position Q where the cooling water flows out from the inside of the main body 40 to the outside 90 of the main body 40. The cooling water passage extends from the inlet portion to one of the combustion chambers 45, passes through the periphery of the plurality of combustion chambers 45, and then communicates with the outlet portion via the cylinder head 42.

冷却経路R1乃至冷却経路R5を循環する冷却水は、本体40で発生した熱を奪うことによって本体40を冷却する。温められた冷却水は本体40の外部90にあるデバイス98の一つであるラジエータに送られ、外気で冷やされ、再び本体40内部に戻り、本体40を冷却する。以上により、本体40を適温に保つことができる。   The cooling water circulating through the cooling path R1 to the cooling path R5 cools the main body 40 by removing the heat generated in the main body 40. The heated cooling water is sent to a radiator which is one of the devices 98 outside the main body 40, cooled by outside air, returned to the inside of the main body 40, and the main body 40 is cooled. As described above, the main body 40 can be kept at an appropriate temperature.

温度センサSは、冷却水の流速が低下した場合でも、燃焼室45の温度変化をより正確にとらえることができる特定部位(具体的に述べると燃焼室45周辺)に設けられている。より具体的に述べると、温度センサSは、ウォータジャケット75aの中の燃焼室45近傍の位置に設けられている。温度センサSは、具体的に述べると、燃焼室周辺の冷却水の温度を検出するサーミスタであり、検出温度値に応じた信号をECU80に供給する。   The temperature sensor S is provided at a specific portion (specifically, around the combustion chamber 45) that can more accurately detect the temperature change of the combustion chamber 45 even when the flow rate of the cooling water is decreased. More specifically, the temperature sensor S is provided near the combustion chamber 45 in the water jacket 75a. More specifically, the temperature sensor S is a thermistor that detects the temperature of the cooling water around the combustion chamber, and supplies a signal corresponding to the detected temperature value to the ECU 80.

各種センサ95は、機関回転速度NE及び機関負荷TQ等を検出するために、機関10の所定位置に設けられている。各種センサ95は、それぞれの検出値に応じた信号をECU80に供給する。尚、機関負荷TQは、各種センサ95の一つであるエアフローメータ(図示省略)により検出された吸入空気量及び機関回転速度NE等に基づいてECU80のCPU81によって算出される。尚、機関負荷TQは、ここでは空気充填率(一つの燃焼室に一回の吸気行程に吸入される空気の量を、その気筒の排気量で除した値)であるが、これを算出する方法については当該技術分野において周知であるため、ここでは詳細な説明は割愛する。   Various sensors 95 are provided at predetermined positions of the engine 10 in order to detect the engine rotational speed NE, the engine load TQ, and the like. Various sensors 95 supply the ECU 80 with signals corresponding to the respective detection values. The engine load TQ is calculated by the CPU 81 of the ECU 80 based on the intake air amount detected by an air flow meter (not shown) that is one of the various sensors 95, the engine rotational speed NE, and the like. Here, the engine load TQ is an air filling rate (a value obtained by dividing the amount of air sucked into one combustion chamber in one intake stroke by the displacement of the cylinder), which is calculated. Since the method is well known in the art, a detailed description is omitted here.

(作動の概要)
次に、第1制御装置が行う作動の概要について説明する。従来技術では、位置Q(即ち、出口部の周辺)に出口水温センサを設けており、この出口水温センサにより検出した温度Twを機関10の制御用水温(燃料噴射量を決定する際に使用される水温)として用いている。
(Overview of operation)
Next, the outline | summary of the action | operation which a 1st control apparatus performs is demonstrated. In the prior art, an outlet water temperature sensor is provided at a position Q (that is, around the outlet portion), and the temperature Tw detected by the outlet water temperature sensor is used when determining the control water temperature (fuel injection amount) of the engine 10. Water temperature).

一方、暖機運転(機関10の暖機が終了するまでの状態)では、早期に本体40を温めることが求められるため、冷却水の流速を低下させることにより燃焼室壁面から冷却水へ熱が伝達させ難くさせたり、低温時における熱伝達率が従来の冷却水に比べて小さい高動粘度特性を有する冷却水(高粘度LLC又は可変粘度LLC)を冷却水として使用したりする場合がある。   On the other hand, in the warm-up operation (the state until the warm-up of the engine 10 is finished), it is required to warm the main body 40 at an early stage. Therefore, the heat from the combustion chamber wall surface to the cooling water is reduced by reducing the flow rate of the cooling water. In some cases, it is difficult to transfer, or cooling water having a high kinematic viscosity characteristic (high viscosity LLC or variable viscosity LLC) having a low heat transfer coefficient at a low temperature as compared with conventional cooling water is used as cooling water.

これらの場合、暖機運転において燃焼室壁面から冷却水へ伝達される熱量が減少するので、出口水温センサの検出温度が、冷却水の流速が高い場合及び/又は通常のLLCを使用した場合に比して低い値になる。よって、出口水温センサの検出温度に基づいて機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行うと、混合気の空燃比が過度にリッチになる。即ち、これらの場合、出口水温センサの検出温度から推定される燃焼室壁面の温度は実際の燃焼室壁面の温度より低いので燃料噴射補正分(増量分)が過大となり、且つ、実際には燃焼室壁面の温度が高いことから燃焼室壁面に付着する未燃燃料成分のうちより多くの未燃成分が蒸発する。この結果、混合気の空燃比が過度にリッチとなり、燃費及びエミッションが悪化してしまう。   In these cases, since the amount of heat transferred from the combustion chamber wall surface to the cooling water in the warm-up operation decreases, the detected temperature of the outlet water temperature sensor is high when the flow rate of the cooling water is high and / or when normal LLC is used. Compared to a lower value. Therefore, if the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 is controlled based on the temperature detected by the outlet water temperature sensor, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes excessively rich. That is, in these cases, the temperature of the combustion chamber wall surface estimated from the detected temperature of the outlet water temperature sensor is lower than the actual temperature of the combustion chamber wall surface, so the fuel injection correction amount (increase amount) becomes excessive, and actually the combustion Since the temperature of the chamber wall surface is high, more unburned fuel components evaporate among the unburned fuel components adhering to the combustion chamber wall surface. As a result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes excessively rich, and fuel consumption and emissions are deteriorated.

そこで、本願発明者は、燃焼室周辺の冷却水通路に温度センサSを設けて、この温度センサSの検出温度Tnに基づいて機関10の制御を行うことを検討した。   Therefore, the inventor of the present application has considered that the temperature sensor S is provided in the cooling water passage around the combustion chamber and the engine 10 is controlled based on the detected temperature Tn of the temperature sensor S.

しかしながら、典型的な機関10の制御では、位置Qでの検出温度(出口水温センサの検出温度)を制御用水温として用いて燃料噴射制御を含む種々の制御を行っているため、位置Qとは別の位置の温度を検出する温度センサSの検出温度を、そのまま制御用水温として使用することは好ましくない。   However, in the typical control of the engine 10, various controls including the fuel injection control are performed using the detected temperature at the position Q (the detected temperature of the outlet water temperature sensor) as the control water temperature. It is not preferable to use the detected temperature of the temperature sensor S that detects the temperature at another position as it is as the control water temperature.

そこで、本願発明者は、更に鋭意検討した結果、温度センサSの検出温度Tnと出口水温センサの検出温度Twとの関係を予め取得しておけば、暖機運転中における温度センサSの検出温度Tnをその関係を利用して出口水温センサの検出温度Twに変換でき、その変換後の温度を制御用水温Twnとして使用することができるということを見出した。   Therefore, as a result of further intensive studies, the inventor of the present application has acquired the relationship between the detected temperature Tn of the temperature sensor S and the detected temperature Tw of the outlet water temperature sensor in advance, so that the detected temperature of the temperature sensor S during the warm-up operation is obtained. It has been found that Tn can be converted to the detected temperature Tw of the outlet water temperature sensor using the relationship, and the temperature after the conversion can be used as the control water temperature Twn.

より具体的に述べると、発明者は、燃焼室周辺の冷却水通路に設けられた温度センサSと、位置Q(即ち、出口部周辺)に設けられた出口水温センサと、を有する機関10(「実験用機関」と称する。)を用いて、暖機運転中の温度センサSの検出温度Tnと出口水温センサの検出温度Twとを、機関10が始動されたときの温度センサSの検出温度(以下、「始動時温度Tsta」と称呼する。)毎に、且つ、機関10の回転速度(機関回転速度)及び機関10の負荷を種々の組み合わせに維持しながら調べた。その一例を図3に示す。図3において、線q1は温度センサSの検出温度Tnであり、線q2は出口水温センサの検出温度Twであり、線q3は制御用水温Twnである。   More specifically, the inventor has an engine 10 (a temperature sensor S provided in the cooling water passage around the combustion chamber and an outlet water temperature sensor provided in the position Q (that is, around the outlet portion). The temperature Tn detected by the temperature sensor S during the warm-up operation and the temperature Tw detected by the outlet water temperature sensor are detected using the temperature detected by the temperature sensor S when the engine 10 is started. (Hereinafter, referred to as “starting temperature Tsta”.) Each time, and the rotation speed of the engine 10 (engine rotation speed) and the load of the engine 10 were maintained in various combinations. An example is shown in FIG. In FIG. 3, the line q1 is the detection temperature Tn of the temperature sensor S, the line q2 is the detection temperature Tw of the outlet water temperature sensor, and the line q3 is the control water temperature Twn.

尚、機関回転速度及び機関負荷別に検出温度Tn及び検出温度Twを測定した理由は、機関回転速度及び機関負荷が同じであれば、燃焼室において発生する熱の量が一定であると推定できるからである。この場合、機関回転速度及び機関負荷は、図4に示した格子点(P(1)〜P(k))を使用した。図4では8点(k=8)の場合を示しているが、格子点の数は最低4点以上であればよく、且つ、上限は限定されない。   The reason for measuring the detected temperature Tn and the detected temperature Tw for each engine speed and engine load is that if the engine speed and the engine load are the same, it can be estimated that the amount of heat generated in the combustion chamber is constant. It is. In this case, the grid points (P (1) to P (k)) shown in FIG. 4 were used for the engine speed and the engine load. Although FIG. 4 shows the case of 8 points (k = 8), the number of lattice points may be at least 4 or more, and the upper limit is not limited.

更に、始動時温度Tstaとしては、機関10で予め想定された使用温度域の中から、q個(qは2以上の整数)の複数点(Tsta(1)〜Tsta(q))とした。実際には、各始動時温度Tstaに潤滑油温度、出口水温センサの検出温度Tw及び温度センサSの検出温度Tnが同等になるまでソークを実施し(即ち、冷却水の循環を停止した状態を保持し)、その後、機関10の運転を開始して測定を行った。   Furthermore, the starting temperature Tsta was set to q (qsta is an integer of 2 or more) (Tsta (1) to Tsta (q)) from the use temperature range assumed in advance by the engine 10. Actually, soaking is carried out until the lubricating oil temperature, the detected temperature Tw of the outlet water temperature sensor, and the detected temperature Tn of the temperature sensor S are equal to each starting temperature Tsta (that is, the state where the circulation of the cooling water is stopped). Then, the operation of the engine 10 was started and measurement was performed.

そして、発明者は、得られた実験データを、始動時温度Tsta、機関回転速度NE及び機関負荷TQ毎に、図5に示したグラフにプロットした。図5において、横軸は「Tn−Tsta(温度センサSの検出温度Tnから始動時温度Tstaを引いた差分)」であり、縦軸は「(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)」である。このグラフは、以下、「マップ作成用グラフ」とも称する。   Then, the inventor plotted the obtained experimental data on the graph shown in FIG. 5 for each starting temperature Tsta, engine speed NE, and engine load TQ. In FIG. 5, the horizontal axis is “Tn−Tsta (difference obtained by subtracting the starting temperature Tsta from the detected temperature Tn of the temperature sensor S)”, and the vertical axis is “(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta)”. is there. Hereinafter, this graph is also referred to as a “map creation graph”.

この図5から理解されるように、発明者は、「(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)」が(Tn−Tsta)に対して変化する領域(即ち、Tn−TstaがT1以下の領域)と、「(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)」が(Tn−Tsta)に対して変化せず一定である領域(即ち、Tn−TstaがT1以上の領域)と、があるという知見を得た。   As can be understood from FIG. 5, the inventor has shown that “(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta)” is a region where Tn−Tsta is equal to or less than T1. ) And a region where “(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta)” is constant with respect to (Tn−Tsta) (that is, a region where Tn−Tsta is equal to or greater than T1). Got.

そこで、先ず、「(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)」が(Tn−Tsta)に対して変化せず一定値(=αn、(nは0以上の整数))である領域について検討した。この領域は、「Tw−Tsta」と「Tn−Tsta」とが線形関係にある。よって、発明者は、Tn−Tstaがこの領域にあるときには、下記の(1)式が成立するので、その(1)式を変形した下記(2)式により出口水温センサの検出温度Tw(即ち、制御用水温Twn)を推定することができるとの結論に到った。

(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)=αn …(1)

Tw={(Tn−Tsta)/αn}+Tsta …(2)
Therefore, first, a region in which “(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta)” did not change with respect to (Tn−Tsta) and was a constant value (= αn, where n is an integer of 0 or more) was examined. . In this region, “Tw-Tsta” and “Tn-Tsta” have a linear relationship. Therefore, when the inventor has Tn−Tsta in this region, the following equation (1) is established. Therefore, the detected temperature Tw of the outlet water temperature sensor (ie, the following equation (2) modified from the equation (1)) It was concluded that the control water temperature Twn) can be estimated.

(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta) = αn (1)

Tw = {(Tn−Tsta) / αn} + Tsta (2)

以上から、第1制御装置は、機関回転速度NE及び機関負荷TQと、係数αnと、の関係を規定するルックアップテーブル(マップ)を始動時温度Tsta及び(Tn−Tsta)の領域別にROM82に格納しておく。そして、第1制御装置は、始動時温度Tsta及び実際の温度センサSの検出温度Tnからルックアップテーブルを選択し、その選択したルックアップテーブルに実際の「始動時温度Tsta、機関回転速度NE及び機関負荷TQ」を適用して係数αnを求め、更に(2)式を用いることにより制御用水温Twn(=Tw)を推定する。尚、上記(2)式は、第1の変換式と称呼され、第1の変換式で用いられる係数αnは、線形α型変換係数(第1タイプの係数)αnとも称呼される。   From the above, the first control device stores the look-up table (map) that defines the relationship between the engine speed NE and the engine load TQ and the coefficient αn in the ROM 82 for each region of the starting temperature Tsta and (Tn−Tsta). Store it. Then, the first control device selects a lookup table from the starting temperature Tsta and the detected temperature Tn of the actual temperature sensor S, and adds the actual “starting temperature Tsta, engine speed NE, and The coefficient αn is obtained by applying the “engine load TQ”, and the control water temperature Twn (= Tw) is estimated by using the equation (2). The equation (2) is referred to as a first conversion equation, and the coefficient αn used in the first conversion equation is also referred to as a linear α-type conversion coefficient (first type coefficient) αn.

ここで、図6に変換係数α1のルックアップテーブル(2次元マップ)の一部(始動時温度Tsta=−30℃及び0℃、T1<Tn−Tsta<T2)の例を示す。この例によれば、始動時温度Tsta=−30℃、機関回転速度NE=1000[rpm]、機関負荷TQ=100[Nm]の場合、変換係数α1として、c2が特定される。更に、始動時温度Tsta=0℃、機関回転速度NE=1500[rpm]、機関負荷TQ=200[Nm]の場合、変換係数α1として、d3’が特定される。   Here, FIG. 6 shows an example of a part of the lookup table (two-dimensional map) of the conversion coefficient α1 (starting temperature Tsta = −30 ° C. and 0 ° C., T1 <Tn−Tsta <T2). According to this example, when the starting temperature Tsta = −30 ° C., the engine speed NE = 1000 [rpm], and the engine load TQ = 100 [Nm], c2 is specified as the conversion coefficient α1. Further, when the starting temperature Tsta = 0 ° C., the engine speed NE = 1500 [rpm], and the engine load TQ = 200 [Nm], d3 ′ is specified as the conversion coefficient α1.

次に、「(Tn−Tsta)/(Tw−Tsta)」が(Tn−Tsta)に対して一定値ではない領域について検討した。この領域においては、「Tw−Tsta」と「Tn−Tsta」とは非線形関係にある。   Next, a region where “(Tn−Tsta) / (Tw−Tsta)” is not a constant value with respect to (Tn−Tsta) was examined. In this region, “Tw-Tsta” and “Tn-Tsta” are in a non-linear relationship.

一方、発明者は、Tn−Tstaがこの領域にあるときには、所定の一定時間における温度センサSの検出温度Tnの増加量ΔTnは、当該一定時間における出口水温センサの検出温度Twの増加量ΔTwと、線形関係にあることを見出した。即ち、この領域においては、下記(3)式が成立するとの知見を得た。

{Tn(k)−Tn(k−1)}/{Tw(k)−Tw(k−1)}=βm …(3)

尚、Tn(k)は今回の検出温度Tn、Tn(k−1)は一定時間前の検出温度Tn、Tw(k)は今回の出口水温センサの検出温度Tw、Tw(k−1)は一定時間前の検出温度Twである。mは0以上の整数であり、βmは温度領域毎に異なる。
On the other hand, when the inventor has Tn−Tsta in this region, the increase amount ΔTn of the detection temperature Tn of the temperature sensor S in a predetermined time period is equal to the increase amount ΔTw of the detection temperature Tw of the outlet water temperature sensor in the predetermined time period. And found that there is a linear relationship. That is, the knowledge that the following formula (3) is established in this region was obtained.

{Tn (k) −Tn (k−1)} / {Tw (k) −Tw (k−1)} = βm (3)

Tn (k) is the detected temperature Tn of this time, Tn (k-1) is the detected temperature Tn of a predetermined time, Tw (k) is the detected temperature Tw of the current outlet water temperature sensor, and Tw (k-1) is This is the detected temperature Tw before a certain time. m is an integer greater than or equal to 0, and βm differs for each temperature region.

従って、上記(3)式を変形して得られる下記(4)式に基づけば、出口水温センサの検出温度Twと等しい制御用水温Twnを順次推定して行くことができる。

Tw(k)={Tn(k)−Tn(k−1)}/βm+Tw(k−1) …(4)
Therefore, based on the following equation (4) obtained by modifying the above equation (3), the control water temperature Twn that is equal to the detected temperature Tw of the outlet water temperature sensor can be sequentially estimated.

Tw (k) = {Tn (k) −Tn (k−1)} / βm + Tw (k−1) (4)

以上から、第1制御装置は、機関回転速度NE及び機関負荷TQと、係数βmと、の関係を規定するルックアップテーブルを始動時温度Tsta及び(Tn−Tsta)の領域別にROM82に格納しておく。そして、第1制御装置は、始動時温度Tsta及び実際の温度センサSの検出温度Tnからルックアップテーブルを選択し、その選択したルックアップテーブルに実際の「始動時温度Tsta、機関回転速度NE及び機関負荷TQ」を適用して係数βmを求め、更に(4)式を用いることにより制御用水温Twn(=Tw)を順次推定する。尚、上記(4)式は、第2の変換式と称呼され、第2の変換式で用いられる係数βmは、非線形β型変換係数(第2タイプの係数)βmとも称呼される。   From the above, the first control device stores the look-up table that defines the relationship between the engine rotational speed NE and the engine load TQ and the coefficient βm in the ROM 82 for each region of the starting temperature Tsta and (Tn−Tsta). deep. Then, the first control device selects a lookup table from the starting temperature Tsta and the detected temperature Tn of the actual temperature sensor S, and adds the actual “starting temperature Tsta, engine speed NE, and The coefficient βm is obtained by applying the “engine load TQ”, and the control water temperature Twn (= Tw) is sequentially estimated by using the equation (4). The above equation (4) is called a second conversion equation, and the coefficient βm used in the second conversion equation is also called a nonlinear β-type conversion coefficient (second type coefficient) βm.

(具体的作動)
次に、第1制御装置が行う具体的な作動について説明する。
ECU80のCPU81は、図7及び図8にフローチャートにより示したルーチンを所定時間(具体的に述べると100msec)の経過毎に実行するようになっている。まずCPU81は、図7にフローチャートにより示したルーチンのステップ700から処理を開始すると、以下に述べるステップ702に進む。
(Specific operation)
Next, a specific operation performed by the first control device will be described.
The CPU 81 of the ECU 80 is configured to execute the routines shown in the flowcharts of FIGS. 7 and 8 every elapse of a predetermined time (specifically, 100 msec). First, when the CPU 81 starts processing from step 700 of the routine shown in the flowchart of FIG. 7, the CPU 81 proceeds to step 702 described below.

ステップ702にて、CPU81は、温度センサSが検出している温度Tnを今回の温度センサ値Tn(k)として取得する。次に、ステップ703にて、CPU81は始動時温度TstaをRAM83から読み出す。尚、CPU81は、図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置に変更されることにより機関10が始動されるとき、あるいは、ハイブリッド車両やアイドリングストップアンドスタートシステム等のように、意図的に機関10が再始動されるとき、温度センサSが検出している温度Tnを始動時温度Tstaとして取得してRAM83に格納している。   In step 702, the CPU 81 acquires the temperature Tn detected by the temperature sensor S as the current temperature sensor value Tn (k). Next, in step 703, the CPU 81 reads the starting temperature Tsta from the RAM 83. Note that the CPU 81 intentionally operates when the engine 10 is started by changing an ignition key switch (not shown) from the off position to the on position, or as in a hybrid vehicle or an idling stop and start system. When the engine 10 is restarted, the temperature Tn detected by the temperature sensor S is acquired as the starting temperature Tsta and stored in the RAM 83.

次に、CPU81はステップ705に進み、温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_maxより小さい値であるか否かを判定する。これにより、CPU81は、機関10が暖機運転を行っている状態であるか否かを判定する。   Next, the CPU 81 proceeds to step 705 and determines whether or not the temperature sensor value Tn (k) is smaller than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max. Thereby, the CPU 81 determines whether or not the engine 10 is in a warm-up operation.

温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_maxより小さい値である場合、CPU81はステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、暖機運転判定フラグをオンにする(暖機運転判定フラグFlg_waを「1」に設定する)。尚、温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_max以上である場合の処理(「ステップ755以降の処理」と称する。)については、後述する。   When the temperature sensor value Tn (k) is smaller than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max, the CPU 81 makes a “Yes” determination at step 705 to proceed to step 710 to turn on the warm-up operation determination flag. (Warm-up operation determination flag Flg_wa is set to “1”). Note that a process when the temperature sensor value Tn (k) is equal to or higher than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max (referred to as “process after step 755”) will be described later.

次に、CPU81は、温度センサSが正常に機能しているか否かを判定する。具体的に述べると、CPU81はステップ715に進み、本ルーチンを前回実行した時点において取得された温度センサSが検出していた温度Tn(以下、「前回温度センサ値Tn(k−1)」と称する。)をRAM83から読み出す。その後、CPU81は、ステップ725に進み、温度センサ値Tn(k)及び前回温度センサ値Tn(k−1)に基づいて、温度センサSが正常であるか否かを判定する。   Next, the CPU 81 determines whether or not the temperature sensor S is functioning normally. Specifically, the CPU 81 proceeds to step 715, and the temperature Tn detected by the temperature sensor S acquired at the time when this routine was executed last time (hereinafter referred to as “previous temperature sensor value Tn (k−1)”). Read from the RAM 83. Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 725 to determine whether or not the temperature sensor S is normal based on the temperature sensor value Tn (k) and the previous temperature sensor value Tn (k−1).

温度センサSが正常であるか否かの判定は、次のように行う。即ち、温度センサ値Tn(k)が、前回温度センサ値Tn(k−1)に所定値Baffの幅を持たせた範囲(即ち、Tn(k−1)−Baff≦Tn(k)≦Tn(k−1)+Baff)外である場合には、温度センサSが正常であると判定する。一方、温度センサ値Tn(k)が、前回温度センサ値Tn(k−1)に所定値Baffの幅を持たせた値の範囲内である場合には、温度センサSが異常であると判定する。   Whether the temperature sensor S is normal is determined as follows. That is, the temperature sensor value Tn (k) is a range in which the previous temperature sensor value Tn (k−1) has a predetermined value Buff (ie, Tn (k−1) −Baff ≦ Tn (k) ≦ Tn). If (k−1) + Baff), it is determined that the temperature sensor S is normal. On the other hand, when the temperature sensor value Tn (k) is within the range of the value obtained by adding the width of the predetermined value Buff to the previous temperature sensor value Tn (k−1), it is determined that the temperature sensor S is abnormal. To do.

具体的に述べると、ステップ725にて、CPU81は、温度センサ値Tn(k)が「Tn(k−1)+Baff」より大きい値であるか否かを判定する。温度センサ値Tn(k)が「Tn(k−1)+Baff」より大きい場合、CPU81はステップ725にて「Yes」と判定してステップ730に進み、温度センサSが正常であると判定し、温度センサ状態判定フラグを正常であることを示す値に設定する(温度センサ状態判定フラグFlg_snを「0」に設定する。)。その後、CPU81は、後述の図8に示したステップ800乃至850の処理(温度域判定及び制御用水温算出)のうち適当な処理を実行する。   Specifically, in step 725, the CPU 81 determines whether or not the temperature sensor value Tn (k) is greater than “Tn (k−1) + Baff”. If the temperature sensor value Tn (k) is larger than “Tn (k−1) + Baff”, the CPU 81 determines “Yes” in step 725 and proceeds to step 730 to determine that the temperature sensor S is normal. The temperature sensor state determination flag is set to a value indicating normality (the temperature sensor state determination flag Flg_sn is set to “0”). Thereafter, the CPU 81 executes an appropriate process among the processes (temperature range determination and control water temperature calculation) in steps 800 to 850 shown in FIG.

一方、温度センサ値Tn(k)が「Tn(k−1)+Baff」以下である場合、CPU81はステップ725にて「No」と判定してステップ735に進み、温度センサ値Tnが「Tn(k−1)−Baff」より小さい値であるか否かを判定する。   On the other hand, if the temperature sensor value Tn (k) is equal to or smaller than “Tn (k−1) + Baff”, the CPU 81 makes a “No” determination at step 725 to proceed to step 735, where the temperature sensor value Tn is “Tn ( It is determined whether or not the value is smaller than “k−1) −Baff”.

温度センサ値Tn(k)が「Tn(k−1)−Baff」より小さい場合、CPU81はステップ735にて「Yes」と判定してステップ730に進む。この場合、CPU81は、ステップ730にて温度センサSが正常であると判定し、温度センサ状態判定フラグを温度センサSが正常であることを示す値に設定する(温度センサ状態判定フラグFlg_snを「0」に設定する。)。その後、CPU81は、後述の図8に示したステップ800乃至850の処理(温度域判定及び制御用水温算出)のうち適当な処理を実行する。   When the temperature sensor value Tn (k) is smaller than “Tn (k−1) −Baff”, the CPU 81 determines “Yes” in step 735 and proceeds to step 730. In this case, the CPU 81 determines in step 730 that the temperature sensor S is normal, and sets the temperature sensor state determination flag to a value indicating that the temperature sensor S is normal (the temperature sensor state determination flag Flg_sn is “ Set to 0 ”). Thereafter, the CPU 81 executes an appropriate process among the processes (temperature range determination and control water temperature calculation) in steps 800 to 850 shown in FIG.

一方、温度センサ値Tn(k)が「Tn(k−1)−Baff」以上である場合、CPU81はステップ735にて「No」と判定してステップ740に進む。この場合、CPU81は、ステップ740にて温度センサSが異常であると判定し、温度センサ状態判定フラグを温度センサSが異常であることを示す値に設定する(温度センサ状態判定フラグFlg_snを「1」に設定する。)。   On the other hand, if the temperature sensor value Tn (k) is equal to or greater than “Tn (k−1) −Baff”, the CPU 81 determines “No” in step 735 and proceeds to step 740. In this case, the CPU 81 determines in step 740 that the temperature sensor S is abnormal, and sets the temperature sensor state determination flag to a value indicating that the temperature sensor S is abnormal (the temperature sensor state determination flag Flg_sn is “ 1 ”).

次に、CPU81はステップ745に進み、機関10に対して設定されている異常時制御(具体的に述べると、燃料カット、負荷制限等)を実行する。その後、CPU81はステップ750に進み、本ルーチンの処理を終了する。   Next, the CPU 81 proceeds to step 745, and executes abnormal control (specifically, fuel cut, load restriction, etc.) set for the engine 10. Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 750 and ends the processing of this routine.

(ステップ755以降の処理)
上述のステップ705にて、温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_max以上の値である(即ち暖機運転が完了した状態である)場合、CPU81はステップ705にて「No」と判定してステップ755に進み、暖機運転判定フラグをオフにする(暖機運転判定フラグFlg_waを「0」に設定する)。その後、CPU81は、以下に述べるステップ760乃至775の処理を順に行うことにより、制御用水温Twnを算出する。
(Processing after step 755)
If the temperature sensor value Tn (k) is greater than or equal to the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max in step 705 described above (that is, the warm-up operation has been completed), the CPU 81 determines “No And proceeds to step 755 to turn off the warm-up operation determination flag (set the warm-up operation determination flag Flg_wa to “0”). Thereafter, the CPU 81 calculates the control water temperature Twn by sequentially performing the processes of steps 760 to 775 described below.

ステップ760:CPU81は、機関回転速度NEを取得する。
ステップ765:CPU81は、機関負荷TQを取得する。
ステップ770:CPU81は、ルックアップテーブルであるマップC=(Y_(NE・TQ))に、機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することによって、暖機運転後の係数Cを取得する。
Step 760: The CPU 81 obtains the engine speed NE.
Step 765: The CPU 81 acquires the engine load TQ.
Step 770: The CPU 81 obtains the coefficient C after the warm-up operation by applying the engine speed NE and the engine load TQ to the map C = (Y_ (NE · TQ)) which is a lookup table.

ステップ775:CPU81は、取得した「温度センサ値Tn(k)、係数C及びTsta」を、(変換式):Twn(k)={(Tn(k)―Tsta)/C}+Tstaに適用して、制御用水温Twnを算出する。その後、CPU81はステップ780に進み、本ルーチンの制御用水温Twn(k)の算出処理は終了する。そして、ECU80は、制御用水温Twn(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。   Step 775: The CPU 81 applies the acquired “temperature sensor value Tn (k), coefficient C and Tsta” to (conversion formula): Twn (k) = {(Tn (k) −Tsta) / C} + Tsta. Then, the control water temperature Twn is calculated. Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 780, and the calculation process of the control water temperature Twn (k) in this routine ends. The ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the control water temperature Twn (k).

(温度域判定及び制御用水温算出)
前述したように、CPU81はステップ730の処理を終了すると、図8にフローチャートにより示したルーチンの処理を実行し、温度センサ値Tn(k)から始動時温度Tstaを引いた差分「Tn(k)―Tsta」が、マップ作成用グラフ(図5を参照)において領域区分点の温度(例えば、T1℃、T2℃、T3℃(T1<T2<T3))ごとに区切られた複数の温度領域のうちのどの温度領域に含まれるか否かを判定し、それぞれの温度領域に応じた処理を行うことにより、制御用水温を求める。
(Temperature range judgment and control water temperature calculation)
As described above, when the CPU 81 completes the process of step 730, the CPU 81 executes the process of the routine shown by the flowchart in FIG. 8, and the difference “Tn (k) obtained by subtracting the starting temperature Tsta from the temperature sensor value Tn (k). −Tsta ”is a plurality of temperature regions divided for each temperature (for example, T1 ° C., T2 ° C., T3 ° C. (T1 <T2 <T3)) in the map creation graph (see FIG. 5). It is determined whether the temperature range is included, and the control water temperature is obtained by performing processing according to each temperature range.

尚、本例における温度領域及び各温度領域において使用される変換係数のタイプは以下のとおりである。
温度領域1:「Tn(k)―Tsta」<T1、
変換係数β1、算出係数タイプ:非線形β型(第1タイプ)
温度領域2:T1≦「Tn(k)―Tsta」<T2、
変換係数α1、算出係数タイプ:線形α型(第2タイプ)
温度領域T2≦「Tn(k)―Tsta」<T3、
変換係数α2、算出係数タイプ:線形α型(第2タイプ)
温度領域3:T3≦「Tn(k)―Tsta」<Tn_max−Tsta、
変換係数α3、算出係数タイプ:線形α型(第2タイプ)
The temperature ranges in this example and the types of conversion coefficients used in each temperature range are as follows.
Temperature region 1: “Tn (k) −Tsta” <T1,
Conversion coefficient β1, calculation coefficient type: Non-linear β type (first type)
Temperature region 2: T1 ≦ “Tn (k) −Tsta” <T2,
Conversion coefficient α1, calculation coefficient type: linear α type (second type)
Temperature region T2 ≦ “Tn (k) −Tsta” <T3,
Conversion coefficient α2, calculation coefficient type: linear α type (second type)
Temperature region 3: T3 ≦ “Tn (k) −Tsta” <Tn_max−Tsta,
Conversion coefficient α3, calculation coefficient type: linear α type (second type)

CPU81は、ステップ800に進むと、「Tn(k)−Tsta」がT1より小さい値であるか否かを判定する。「Tn(k)−Tsta」がT1より小さい場合、CPU81はステップ800にて「Yes」と判定して、ステップ804に進み、算出係数タイプ判定フラグを、非線形β型(第1タイプ)を示す値に設定する(Flg_abを「2」に設定する。)。   When the CPU 81 proceeds to step 800, it determines whether or not “Tn (k) −Tsta” is smaller than T1. When “Tn (k) −Tsta” is smaller than T1, the CPU 81 makes a “Yes” determination at step 800 and proceeds to step 804 to indicate the calculation coefficient type determination flag as a non-linear β type (first type). Set to a value (Flg_ab is set to “2”).

その後、CPU81は、以下に述べるステップ806乃至814の処理を順に行う。
ステップ806:CPU81は、機関回転速度NEを取得する。
ステップ808:CPU81は、機関負荷TQを取得する。
ステップ810:CPU81は、始動時温度Tsta及び温度領域1に対応する変換係数β1のルックアップテーブル(マップ)を選択し、機関回転速度NE及び機関負荷TQを、変換係数β1のマップに適用することにより、変換係数β1の値B1(={β1_Tsta(NE・TQ)}を取得する。尚、{β1_Tsta(NE・TQ)}は、変換係数β1のマップに機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することにより特定される変換係数β1の値を意味する。
ステップ812:CPU81はTwn(k−1)をRAM83から読み出す。
Thereafter, the CPU 81 sequentially performs the processing of steps 806 to 814 described below.
Step 806: The CPU 81 obtains the engine rotational speed NE.
Step 808: The CPU 81 acquires the engine load TQ.
Step 810: The CPU 81 selects a lookup table (map) of the conversion coefficient β1 corresponding to the starting temperature Tsta and the temperature region 1, and applies the engine speed NE and the engine load TQ to the map of the conversion coefficient β1. To obtain the value B1 (= {β1_Tsta (NE · TQ)} of the conversion coefficient β1. Note that {β1_Tsta (NE · TQ)} applies the engine speed NE and the engine load TQ to the map of the conversion coefficient β1. This means the value of the conversion coefficient β1 specified by doing so.
Step 812: The CPU 81 reads Twn (k−1) from the RAM 83.

ステップ814:CPU81は、温度センサ値Tn(k)、前回温度センサ値Tn(k−1)、前回制御用水温Twn(k−1)及び変換係数B1を、上記(4)式である第2の変換式:Twn(k)={(Tn(k)−Tn(k−1))/B1}+Twn(k−1)に適用して、制御用水温Twn(k)を算出する。   Step 814: The CPU 81 sets the temperature sensor value Tn (k), the previous temperature sensor value Tn (k-1), the previous control water temperature Twn (k-1), and the conversion coefficient B1 to the second equation (4). The control water temperature Twn (k) is calculated by applying the following formula: Twn (k) = {(Tn (k) −Tn (k−1)) / B1} + Twn (k−1).

その後、CPU81は、ステップ815に進み、本ルーチンを一旦終了する。そして、ECU80は、図示しない燃料噴射制御ルーチンを実行することにより、制御用水温Twn(k)に基づいて燃料噴射量Fを決定し、その燃料噴射量Fの燃料を機関10に対して噴射供給する。尚、燃料噴射量Fは、例えば、下記(5)式により決定される。

F={1+Fh(Twn(k))}・(Mc/14.6) …(5)

Mcは一つの気筒が一回の吸気行程において吸入する空気量である、
14.6は理論空燃比である。
Fh(Twn(k))は、暖機増量であり、Twn(k)が低いほど大きくなる正の値である。
Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 815 to end the present routine tentatively. Then, the ECU 80 executes a fuel injection control routine (not shown) to determine the fuel injection amount F based on the control water temperature Twn (k), and supplies the fuel of the fuel injection amount F to the engine 10 by injection. To do. The fuel injection amount F is determined by the following equation (5), for example.

F = {1 + Fh (Twn (k))}. (Mc / 14.6) (5)

Mc is the amount of air that one cylinder takes in in one intake stroke.
14.6 is the stoichiometric air-fuel ratio.
Fh (Twn (k)) is a warm-up increase amount, and is a positive value that increases as Twn (k) decreases.

一方、ステップ800にて、「Tn(k)−Tsta」がT1以上である場合、CPU81はステップ800にて「No」と判定して、ステップ816に進み、算出係数タイプ判定フラグを、線形α型(第2タイプ)を示す値に設定する(Flg_abを「1」に設定する。)。   On the other hand, if “Tn (k) −Tsta” is equal to or greater than T1 in step 800, the CPU 81 makes a “No” determination in step 800 and proceeds to step 816 to set the calculated coefficient type determination flag to a linear α. A value indicating the type (second type) is set (Flg_ab is set to “1”).

その後、CPU81は、ステップ818に進み、「Tn(k)−Tsta」がT2より小さい値であるか否かを判定する。「Tn(k)−Tsta」がT2より小さい場合、CPU81はステップ818にて「Yes」と判定して、以下に述べるステップ820乃至826の処理を順に行う。   Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 818 to determine whether or not “Tn (k) −Tsta” is a value smaller than T2. When “Tn (k) −Tsta” is smaller than T2, the CPU 81 makes a “Yes” determination at step 818 and sequentially performs the processing of steps 820 to 826 described below.

ステップ820:CPU81は、機関回転速度NEを取得する。
ステップ822:CPU81は、機関負荷TQを取得する。
ステップ824:CPU81は、始動時温度Tsta及び温度領域2に対応する変換係数α1のルックアップテーブル(マップ)を選択し、機関回転速度NE及び機関負荷TQを、選択した変換係数α1のマップに適用することにより、変換係数α1の値A1(={α1_Tsta(NE・TQ)})を取得する。尚、{α1_Tsta(NE・TQ)}は、変換係数α1のマップに機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することにより特定される変換係数α1の値を意味する。
Step 820: The CPU 81 obtains the engine rotational speed NE.
Step 822: The CPU 81 acquires the engine load TQ.
Step 824: The CPU 81 selects a lookup table (map) of the conversion coefficient α1 corresponding to the starting temperature Tsta and the temperature range 2, and applies the engine speed NE and the engine load TQ to the selected conversion coefficient α1 map. As a result, the value A1 (= {α1_Tsta (NE · TQ)}) of the conversion coefficient α1 is acquired. Note that {α1_Tsta (NE · TQ)} means the value of the conversion coefficient α1 specified by applying the engine rotational speed NE and the engine load TQ to the map of the conversion coefficient α1.

ステップ826:CPU81は、温度センサ値Tn(k)及びA1を、上記(2)式である第1の変換式:Twn(k)={(Tn(k)―Tsta)/A1}+Tstaに適用して、制御用水温Twn(k)を算出する。
その後、CPU81は、ステップ828に進み、本ルーチンを一旦終了する。そして、ECU80は、制御用水温Twn(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。
Step 826: The CPU 81 applies the temperature sensor values Tn (k) and A1 to the first conversion equation (T2 (k) = {(Tn (k) −Tsta) / A1} + Tsta) that is the equation (2). Then, the control water temperature Twn (k) is calculated.
Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 828 to end the present routine tentatively. The ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the control water temperature Twn (k).

一方、「Tn(k)―Tsta」がT2以上である場合、CPU81はステップ818にて「No」と判定して、ステップ830に進み、温度センサ値TnがT3より小さい値であるか否かを判定する。「Tn(k)―Tsta」がT3より小さい場合、CPU81はステップ830にて「Yes」と判定して、以下に述べるステップ832乃至838の処理を順に行う。   On the other hand, if “Tn (k) −Tsta” is equal to or greater than T2, the CPU 81 makes a “No” determination at step 818 to proceed to step 830 to determine whether or not the temperature sensor value Tn is smaller than T3. Determine. When “Tn (k) −Tsta” is smaller than T3, the CPU 81 makes a “Yes” determination at step 830 to sequentially perform the processes of steps 832 to 838 described below.

ステップ832:CPU81は、機関回転速度NEを取得する。
ステップ834:CPU81は、機関負荷TQを取得する。
ステップ836:CPU81は、始動時温度Tsta及び温度領域2に対応する変換係数α2のルックアップテーブル(マップ)を選択し、機関回転速度NE及び機関負荷TQを、変換係数α2のマップに適用することにより、変換係数α2の値A2(={α2_Tsta(NE・TQ)})を取得する。尚、{α2_Tsta(NE・TQ)}は、変換係数α2のマップに機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することにより特定される変換係数α2の値を意味する。
Step 832: The CPU 81 obtains the engine rotational speed NE.
Step 834: The CPU 81 acquires the engine load TQ.
Step 836: The CPU 81 selects a lookup table (map) of the conversion coefficient α2 corresponding to the starting temperature Tsta and the temperature region 2, and applies the engine speed NE and the engine load TQ to the map of the conversion coefficient α2. Thus, the value A2 (= {α2_Tsta (NE · TQ)}) of the conversion coefficient α2 is acquired. Note that {α2_Tsta (NE · TQ)} means a value of the conversion coefficient α2 specified by applying the engine speed NE and the engine load TQ to the map of the conversion coefficient α2.

ステップ838:CPU81は、温度センサ値Tn(k)及びA2を、上記(2)式である第1の変換式:Twn(k)={(Tn(k)―Tsta)/A2}+Tstaに適用して、制御用水温Twn(k)を算出する。
その後、CPU81は、ステップ840に進み、本ルーチンを一旦終了する。そして、ECU80は、制御用水温Twn(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。
Step 838: The CPU 81 applies the temperature sensor values Tn (k) and A2 to the first conversion formula: Twn (k) = {(Tn (k) −Tsta) / A2} + Tsta, which is the above formula (2). Then, the control water temperature Twn (k) is calculated.
Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 840 to end the present routine tentatively. The ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the control water temperature Twn (k).

他方、温度センサ値TnがT3以上である場合、CPU81はステップ830にて「No」と判定して、以下に述べるステップ842乃至848の処理を順に行う。   On the other hand, if the temperature sensor value Tn is equal to or greater than T3, the CPU 81 makes a “No” determination at step 830 to sequentially perform the processes of steps 842 to 848 described below.

ステップ842:CPU81は、機関回転速度NEを取得する。
ステップ844:CPU81は、機関負荷TQを取得する。
ステップ846:CPU81は、始動時温度Tsta及び温度領域3に対応する変換係数α3のルックアップテーブル(マップ)を選択し、機関回転速度NE及び機関負荷TQを、選択した変換係数α3のマップに適用することにより、変換係数α3の値A3(={α3_Tsta(NE・TQ)})を取得する。尚、{α3_Tsta(NE・TQ)}は、変換係数α3のマップに機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することにより特定される変換係数α3の値を意味する。
Step 842: The CPU 81 acquires the engine rotational speed NE.
Step 844: The CPU 81 acquires the engine load TQ.
Step 846: The CPU 81 selects a lookup table (map) of the conversion coefficient α3 corresponding to the starting temperature Tsta and the temperature region 3, and applies the engine speed NE and the engine load TQ to the selected conversion coefficient α3 map. As a result, the value A3 (= {α3_Tsta (NE · TQ)}) of the conversion coefficient α3 is acquired. Note that {α3_Tsta (NE · TQ)} means the value of the conversion coefficient α3 specified by applying the engine speed NE and the engine load TQ to the map of the conversion coefficient α3.

ステップ848:CPU81は、温度センサ値Tn(k)及びA3を、上記(2)式である第1の変換式:Twn(k)={(Tn(k)―Tsta)/A3}+Tstaに適用して、制御用水温Twn(k)を算出する。
その後、CPU81は、ステップ850に進み、本ルーチンを一旦終了する。そして、ECU80は、制御用水温Twn(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。
Step 848: The CPU 81 applies the temperature sensor values Tn (k) and A3 to the first conversion formula: Twn (k) = {(Tn (k) −Tsta) / A3} + Tsta, which is the above formula (2). Then, the control water temperature Twn (k) is calculated.
Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 850 to end the present routine tentatively. The ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the control water temperature Twn (k).

第1制御装置によれば、温度センサSは、燃焼室周辺の冷却水通路に設けられ、同部位を通過する冷却水の温度である燃焼室周辺温度Tnを検出する。そして、予め取得した温度センサSの検出温度Tnと出口水温センサの検出温度Twとの関係に従って、温度センサSの検出温度(燃焼室周辺温度Tn)が、燃料制御部により使用される制御用水温Twnに変換される。その結果、従来の内燃機関の制御手法を利用しながらも、燃焼室及びその周辺温度に応じて燃料噴射量を適切に設定することを可能にすることができ、以て、燃費が悪化する可能性を低下できる。   According to the first control device, the temperature sensor S is provided in the cooling water passage around the combustion chamber, and detects the combustion chamber peripheral temperature Tn, which is the temperature of the cooling water passing through the same portion. Then, according to the relationship between the detected temperature Tn of the temperature sensor S and the detected temperature Tw of the outlet water temperature sensor acquired in advance, the detected temperature (combustion chamber ambient temperature Tn) of the temperature sensor S is the control water temperature used by the fuel control unit. Converted to Twn. As a result, it is possible to appropriately set the fuel injection amount in accordance with the temperature of the combustion chamber and its surroundings while using the conventional control method of the internal combustion engine, and thus the fuel consumption can be deteriorated. Can lower the sex.

<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る制御装置(以下、「第2制御装置」と称呼される場合がある。)について説明する。この第2制御装置は、以下の点のみにおいて第1制御装置と相違している。
(1)第2制御装置には、温度センサSに加えて、図2において矢印で示した点Qの位置にある出口水温センサがさらに設けられている。
(2)温度センサS及び出口水温センサの検出温度に基づいて、後述の制御を行っている。
以下、この相違点(特に(2)の相違点)を中心として説明する。
Second Embodiment
A control device according to a second embodiment of the present invention (hereinafter, may be referred to as “second control device”) will be described. The second control device is different from the first control device only in the following points.
(1) In addition to the temperature sensor S, the second control device is further provided with an outlet water temperature sensor located at a point Q indicated by an arrow in FIG.
(2) Based on the temperature detected by the temperature sensor S and the outlet water temperature sensor, the control described later is performed.
Hereinafter, this difference (particularly, the difference (2)) will be mainly described.

(具体的作動)
第2制御装置が行う具体的な作動について説明する。
ECU80のCPU81は、図9にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。まずCPU81は、ステップ900から処理を開始すると、以下に述べるステップ902に進む。
(Specific operation)
A specific operation performed by the second control device will be described.
The CPU 81 of the ECU 80 executes the routine shown by the flowchart in FIG. 9 every elapse of a predetermined time. First, when starting the process from step 900, the CPU 81 proceeds to step 902 described below.

ステップ902にて、CPU81は、温度センサSが検出している温度Tnを今回の温度センサ値Tn(k)として取得する。次に、ステップ903にて、CPU81は始動時温度TstaをRAM83から読み出す。   In step 902, the CPU 81 acquires the temperature Tn detected by the temperature sensor S as the current temperature sensor value Tn (k). Next, in step 903, the CPU 81 reads the starting temperature Tsta from the RAM 83.

次に、CPU81はステップ905に進み、温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_maxより小さい値であるか否かを判定する。これにより、CPU81は、機関10が暖機運転を行っている状態であるかを判定する。   Next, the CPU 81 proceeds to step 905 to determine whether or not the temperature sensor value Tn (k) is smaller than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max. As a result, the CPU 81 determines whether the engine 10 is in a warm-up operation.

温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_maxより小さい値である場合、CPU81はステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進み、暖機運転判定フラグをオンにする(暖機運転判定フラグFlg_waを「1」にする)。尚、温度センサ値Tn(k)が暖機運転上限温度値Tn_max以上である場合の処理については、後述する。   If the temperature sensor value Tn (k) is smaller than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max, the CPU 81 makes a “Yes” determination at step 905 and proceeds to step 910 to turn on the warm-up operation determination flag. (Warm-up operation determination flag Flg_wa is set to “1”). A process when the temperature sensor value Tn (k) is equal to or higher than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max will be described later.

次に、CPU81は、第1制御装置の制御と同様のステップ715乃至750の処理を行い、温度センサSが正常に機能しているか否かを判定する。尚、この処理において、CPU81は、温度センサSが正常であると判定した場合、温度センサ状態判定フラグを正常であることを示す値に設定する(温度センサ状態判定フラグFlg_snを「1」に設定する。)(ステップ730)。   Next, the CPU 81 performs the processing of steps 715 to 750 similar to the control of the first control device, and determines whether or not the temperature sensor S is functioning normally. In this process, if the CPU 81 determines that the temperature sensor S is normal, it sets the temperature sensor state determination flag to a value indicating normality (sets the temperature sensor state determination flag Flg_sn to “1”). (Step 730).

次に、CPU81は、ステップ915に進み、温度差DTnw(k)(=温度センサ値Tn(k)−出口水温センサ値Tw(k))を取得する。即ち、CPU81は、流速制御又は冷却水の高動粘度化により冷却水の流速が低い流速になっているか否かを、温度差Dtnw(k)から判定するために、温度センサ値Tn(k)−出口水温センサ値Tw(k)=温度差DTnw(k)を算出する。   Next, the CPU 81 proceeds to step 915 to acquire a temperature difference DTnw (k) (= temperature sensor value Tn (k) −outlet water temperature sensor value Tw (k)). That is, the CPU 81 determines whether or not the flow rate of the cooling water is a low flow rate by controlling the flow rate or increasing the kinematic viscosity of the cooling water in order to determine from the temperature difference Dtnw (k), the temperature sensor value Tn (k). -Outlet water temperature sensor value Tw (k) = temperature difference DTnw (k) is calculated.

次に、CPU81は、ステップ920に進み、機関回転速度NEを取得する。次に、CPU81は、ステップ925に進み、機関負荷TQを取得する。次に、CPU81は、ステップ930に進み、基準温度差Dtnw0の値を取得する。尚、基準温度差Dtnw0は、始動時温度Tstaに対応するルックアップテーブルであるマップを選択し、当該マップ(Dtnw0={Dtnw_Tsta(NE・TQ)})に、機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することによって、基準温度差の値Dtnw0を取得する。{Dtnw_Tsta(NE・TQ)}は、基準温度差Dtnwのマップに機関回転速度NE及び機関負荷TQを適用することにより特定される基準温度差Dtnwの値を意味する。基準温度差Dtnwは、実験用機関を用いて求めることができる。第1装置と同様、実験用機関を運転することによって、始動時温度Tsta、機関回転速度NE及び機関負荷TQ毎に実験データを得て、このときの暖機運転完了状態の温度差を基準温度差Dtnwとする。そして、これに基づいた基準温度差DtnwのルックアップテーブルをROM82に格納しておく。 Next, the CPU 81 proceeds to step 920 to acquire the engine speed NE. Next, the CPU 81 proceeds to step 925 to acquire the engine load TQ. Next, the CPU 81 proceeds to step 930 to acquire the value of the reference temperature difference Dtnw0. The reference temperature difference Dtnw0 may select the map is a lookup table corresponding to the start-up temperature Tsta, on the map (Dtnw0 = {Dtnw 0 _Tsta ( NE · TQ)}), the engine rotational speed NE and the engine load By applying the TQ, the reference temperature difference value Dtnw0 is obtained. {Dtnw 0 _Tsta (NE · TQ )} means the value of the reference temperature difference Dtnw 0 specified by the map of the reference temperature difference Dtnw 0 applying the engine speed NE and the engine load TQ. The reference temperature difference Dtnw 0 can be obtained using an experimental engine. Similar to the first apparatus, by operating the experimental engine, experimental data is obtained for each starting temperature Tsta, engine rotational speed NE and engine load TQ, and the temperature difference in the warm-up operation complete state at this time is determined as the reference temperature. The difference is Dtnw 0 . Then, a lookup table of the reference temperature difference Dtnw 0 based on this is stored in the ROM 82.

基準温度差の値Dtnw0に基づいて、温度差DTnw(k)が基準より小さいか否かを判定することによって、流速制御又は冷却水の高動粘度化により冷却水の流速が低い流速になっているか否かを判定する。具体的に述べると、CPU81は、ステップ935に進み、温度差DTnw(k)が「基準温度差DTnw0+Baff」より大きい値であるか否かを判定する。温度差DTnw(k)が「基準温度差DTnw0+Baff」より大きい場合、CPU81は、ステップ935にて「Yes」と判定してステップ940に進み、温度センサ判定フラグを温度センサSであることを示す値に設定する(温度センサ判定フラグFlg_senを「2」に設定する。)。   By determining whether or not the temperature difference DTnw (k) is smaller than the reference based on the reference temperature difference value Dtnw0, the flow rate of the cooling water becomes a low flow rate by flow rate control or higher kinematic viscosity of the cooling water. It is determined whether or not. More specifically, the CPU 81 proceeds to step 935 and determines whether or not the temperature difference DTnw (k) is larger than “reference temperature difference DTnw0 + Baff”. When the temperature difference DTnw (k) is larger than “reference temperature difference DTnw0 + Baff”, the CPU 81 makes a “Yes” determination at step 935 to proceed to step 940, and sets the temperature sensor determination flag to a value indicating that the temperature sensor S. (Temperature sensor determination flag Flg_sen is set to “2”).

その後、CPU81は、第1制御装置と同様のステップ800乃至850の処理を実行することにより、制御用水温Twn(k)を算出する。その後、CPU81はステップ945に進み、本ルーチンの制御用水温Twn(k)の算出処理は終了する。そして、ECU80は、制御用水温Twn(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。   Thereafter, the CPU 81 calculates the control water temperature Twn (k) by executing the processes of steps 800 to 850 similar to those of the first control device. Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 945, and the calculation process of the control water temperature Twn (k) in this routine is ended. The ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the control water temperature Twn (k).

一方、温度差DTnw(k)が「基準温度差DTnw0+Baff」より小さい場合、CPU81は、ステップ935にて「No」と判定してステップ955に進み、温度センサ判定フラグを出口水温センサであることを示す値に設定する(温度センサ判定フラグFlg_senを「1」に設定する。)。即ち、温度差DTnw(k)が基準温度差DTnw0より小さい場合、冷却水の流速が基準に近いと判断として、出口水温センサ値Tw(k)に基づいて制御を行う。暖機完了状態及び冷却水の流速が基準に近い場合には、温度センサSの検出温度Tn(k)と出口水温センサの検出温度Tw(k)との差が小さいため、温度センサSでの制御をあえて行う必要がない。したがって、第2制御装置では、このような制御を行っている。   On the other hand, if the temperature difference DTnw (k) is smaller than the “reference temperature difference DTnw0 + Baff”, the CPU 81 makes a “No” determination at step 935 to proceed to step 955 to indicate that the temperature sensor determination flag is an outlet water temperature sensor. The temperature sensor determination flag Flg_sen is set to “1”. That is, when the temperature difference DTnw (k) is smaller than the reference temperature difference DTnw0, it is determined that the flow rate of the cooling water is close to the reference, and control is performed based on the outlet water temperature sensor value Tw (k). When the warm-up completion state and the cooling water flow rate are close to the reference, the difference between the temperature Tn (k) detected by the temperature sensor S and the temperature Tw (k) detected by the outlet water temperature sensor is small. There is no need to dare control. Therefore, such control is performed in the second control device.

その後、CPU81はステップ960に進み、本ルーチンの処理を一旦終了する。そして、ECU80は、出口水温センサが検出した温度Tw(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。   Thereafter, the CPU 81 proceeds to step 960 to end the processing of this routine once. Then, the ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the temperature Tw (k) detected by the outlet water temperature sensor.

上述のステップ905にて、温度センサ値Tn(k)が、暖機運転上限温度値Tn_maxより大きい値である場合、CPU81はステップ905にて「No」と判定してステップ950に進み、暖機運転判定フラグをオフにする(暖機運転判定フラグFlg_waを「0」に設定する)。その後、CPU81はステップ955にて温度センサ判定フラグFlg_senを出口水温センサであることを示す値に設定(温度センサ判定フラグFlg_senを「1」に設定)したのち、CPU81はステップ960に進み、本ルーチンの処理を一旦終了する。そして、ECU80は、出口水温センサが検出した温度Tw(k)に基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御を行う。   If the temperature sensor value Tn (k) is greater than the warm-up operation upper limit temperature value Tn_max in step 905 described above, the CPU 81 makes a “No” determination in step 905 to proceed to step 950, where The operation determination flag is turned off (the warm-up operation determination flag Flg_wa is set to “0”). Thereafter, the CPU 81 sets the temperature sensor determination flag Flg_sen to a value indicating that it is an outlet water temperature sensor in step 955 (the temperature sensor determination flag Flg_sen is set to “1”), and then the CPU 81 proceeds to step 960 to execute this routine. This process is temporarily terminated. Then, the ECU 80 controls the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 based on the temperature Tw (k) detected by the outlet water temperature sensor.

第2制御装置によれば、第1制御装置と同様の作用効果を得ることができる。更に、第2制御装置によれば、温度センサSの検出温度Tnから変換された制御用水温Twnに基づいて燃料噴射量の制御を行う必要がない場合には、出口水温センサの検出温度Twに基づいて、機関10に噴射供給される燃料の量の制御が行われる。これにより、温度センサSの検出温度Tnから変換された制御用水温Twnに基づいて燃料噴射量の制御を行う必要がない場合に、より適切な制御を行うことができる。その結果、燃費が悪化する可能性をより低下できる。   According to the 2nd control device, the same operation effect as the 1st control device can be acquired. Further, according to the second control device, when it is not necessary to control the fuel injection amount based on the control water temperature Twn converted from the detection temperature Tn of the temperature sensor S, the detection temperature Tw of the outlet water temperature sensor is set. Based on this, the amount of fuel injected and supplied to the engine 10 is controlled. Thus, more appropriate control can be performed when it is not necessary to control the fuel injection amount based on the control water temperature Twn converted from the detected temperature Tn of the temperature sensor S. As a result, the possibility that the fuel consumption is deteriorated can be further reduced.

<変形例>
以上、本発明の各実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
<Modification>
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

各実施形態において、温度センサSは、ヘッドウォータジャケット75bの中の燃焼室45近傍の位置に設けられていてもよいし、シリンダブロック41およびシリンダヘッド42の中の燃焼室45近傍の位置に設けられていてもよい。また、各実施形態において、温度センサSは2個以上設けられていてもよい。   In each embodiment, the temperature sensor S may be provided in the vicinity of the combustion chamber 45 in the head water jacket 75b, or provided in the vicinity of the combustion chamber 45 in the cylinder block 41 and the cylinder head 42. It may be done. In each embodiment, two or more temperature sensors S may be provided.

各実施形態において、冷却装置100は、冷却水流速を可変制御する機構(具体的に述べると、ラジエータへ流す冷却水の流量を制御するサーモスタットや電子制御可能な弁等)を備えていてもよい。   In each embodiment, the cooling device 100 may include a mechanism that variably controls the cooling water flow rate (specifically, a thermostat that controls the flow rate of cooling water that flows to the radiator, an electronically controllable valve, or the like). .

10…機関、20…点火プラグ、40…本体、41…シリンダブロック、42…シリンダヘッド、43…ピストン、44…イグニッションコイル、45…燃焼室、46…点火プラグ取付孔、50…吸気システム、51…吸気管、52…吸気ポート、53…吸気弁、54…燃料噴射弁、55…スロットル弁、56…スロットル弁アクチュエーター、60…排気システム、61…排気管、62…排気ポート、63…排気弁、70…EGRシステム、71…排気還流管、72…EGR制御弁、75a…ウォータジャケット、75b…ヘッドウォータジャケット、80…ECU、81…CPU、82…ROM、83…RAM、90…外部、95…各種センサ、100…冷却装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 20 ... Spark plug, 40 ... Main body, 41 ... Cylinder block, 42 ... Cylinder head, 43 ... Piston, 44 ... Ignition coil, 45 ... Combustion chamber, 46 ... Spark plug mounting hole, 50 ... Intake system, 51 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Intake pipe, 52 ... Intake port, 53 ... Intake valve, 54 ... Fuel injection valve, 55 ... Throttle valve, 56 ... Throttle valve actuator, 60 ... Exhaust system, 61 ... Exhaust pipe, 62 ... Exhaust port, 63 ... Exhaust valve 70 ... EGR system, 71 ... exhaust gas recirculation pipe, 72 ... EGR control valve, 75a ... water jacket, 75b ... head water jacket, 80 ... ECU, 81 ... CPU, 82 ... ROM, 83 ... RAM, 90 ... external, 95 ... Various sensors, 100 ... Cooling device

Claims (1)

一端部が冷却水の内燃機関の本体への入口部を構成し且つ他端部が同内燃機関の本体からの出口部を構成する冷却水通路であって同内燃機関の燃焼室周辺を通過して同燃焼室周辺を冷却するための冷却水が流れる冷却水通路を同内燃機関の本体内に備えた内燃機関の制御装置であって、
前記燃焼室周辺の特定部位に設けられ同特定部位の温度である燃焼室周辺温度を検出する温度センサと、
前記出口部の近傍を通過する冷却水の温度である出口部周辺水温に基づいて前記内燃機関に噴射供給される燃料の量を制御する燃料制御部と、
を備え、
前記内燃機関の始動時の前記燃焼室周辺温度である始動時温度、前記内燃機関の始動後の機関回転速度及び前記内燃機関の始動後の機関負荷の組合わせ毎に、前記内燃機関の始動後における前記燃焼室周辺温度と前記出口部周辺水温との関係を規定する変換係数をルックアップテーブルの形式にて記憶した記憶部と、
前記内燃機関の始動時に前記温度センサによって検出された始動時温度、前記内燃機関の始動後の機関回転速度及び前記内燃機関の始動後の機関負荷を前記ルックアップテーブルに適用して前記変換係数を取得する変換係数取得部と、
前記内燃機関の始動後に前記温度センサによって検出される燃焼室周辺温度を前記取得された変換係数を用いて前記燃料制御部により使用される前記出口部周辺水温に変換する水温変換部と、
を備えた内燃機関の制御装置。
One end portion constitutes an inlet portion to the main body of the cooling water internal combustion engine and the other end portion is a cooling water passage constituting an outlet portion from the main body of the internal combustion engine and passes around the combustion chamber of the internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine comprising a cooling water passage through which a cooling water for cooling the periphery of the combustion chamber flows.
A temperature sensor that is provided at a specific portion around the combustion chamber and detects a temperature around the combustion chamber that is the temperature of the specific portion;
A fuel control unit that controls the amount of fuel injected and supplied to the internal combustion engine based on the water temperature around the outlet that is the temperature of cooling water that passes in the vicinity of the outlet;
With
After the start of the internal combustion engine for each combination of the start temperature which is the temperature around the combustion chamber at the start of the internal combustion engine, the engine speed after the start of the internal combustion engine and the engine load after the start of the internal combustion engine A storage unit storing a conversion coefficient defining a relationship between the combustion chamber ambient temperature and the outlet ambient water temperature in the form of a lookup table;
Applying the starting temperature detected by the temperature sensor when starting the internal combustion engine, the engine rotational speed after starting the internal combustion engine, and the engine load after starting the internal combustion engine to the look-up table, the conversion coefficient is calculated. A conversion coefficient acquisition unit to acquire;
A water temperature conversion unit that converts a combustion chamber ambient temperature detected by the temperature sensor after the start of the internal combustion engine into the outlet ambient temperature used by the fuel control unit using the acquired conversion coefficient;
The control apparatus of the internal combustion engine provided with.
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