JP2018044456A - 内燃機関の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気系の汚れ、つまりなどが生じたときに、冷機状態のアイドル運転中に触媒温度の低下を抑制する。【解決手段】電子制御装置は、内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときの排気温度ＴＥを検出する。そして、電子制御装置は、排気温度ＴＥが所定温度ＴＥＴＨよりも低く、かつ、アイドル回転速度を目標回転速度に近づけるために点火時期が所定以上に進角されているときに、吸入空気量を増量補正する。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置及び制御方法に関し、詳しくは、内燃機関の吸入空気量を制御する技術に関する。

特許文献１には、アイドル時の触媒温度が所定温度以下であるときに吸気充填量を増大させ、かつ、吸気充填量の増大分に対応するエンジン負荷を増大させる、エンジンの吸気装置が開示されている。
特許文献２には、通常制御時の点火時期を遅角した触媒暖機用の点火時期マップと、触媒暖機用の点火時期マップに対応して通常制御時のスロットル開度を増大させたスロットル開度マップとをセットし、触媒暖機制御開始後の経過時間が設定時間に達すると、触媒暖機用の点火時期マップ及びスロットル開度マップから通常制御用の点火時期マップ及びスロットル開度マップに切り換える、エンジンの触媒暖機制御装置が開示されている。

特開昭６１−２３４２５０号公報 特開２００１−０５９４７０号公報

ところで、車両に走行駆動源として搭載される内燃機関においては、車両の走行距離が長くなるにしたがってスロットルチャンバーなどの吸気系に汚れが蓄積してつまりが生じ、吸入空気量が低下する。
アイドル運転中に点火時期の補正によって機関回転速度を目標アイドル回転速度に近づけるアイドル回転速度制御が実施される内燃機関では、始動後の冷機状態でのアイドル運転中に吸入空気量不足に因る機関回転速度の低下が発生すると、点火時期を進角させて機関回転速度を目標アイドル回転速度に近づける制御が実施される。

しかし、点火時期の進角補正だけでは、機関回転速度が目標アイドル回転速度にまで上昇しない場合、点火時期の進角及び機関回転速度の不足によって触媒温度が低下し、ＨＣ排出量の増加などの排気性状の悪化が生じる。
ここで、汚れやつまりの蓄積に因る吸入空気量不足を暖機後のアイドル運転状態で学習させた場合、始動後の冷機状態でのアイドル運転中は暖機後よりも要求空気量が多いために学習結果が適合せず、学習結果に基づく補正を実施しても機関回転速度が目標よりも低くなり、結果、点火時期が進角補正されて、触媒温度の低下を十分に抑制できないという問題が生じる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気系の汚れ、つまりなどが生じたときに、冷機状態のアイドル運転中に触媒温度の低下を抑制できる、内燃機関の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

そのため、本願発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸入空気量を調整する空気量調整手段を備えた、内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときの排気温度を検出し、排気温度が所定温度よりも低いときに前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する空気量増量手段を備えた。
また、本願発明に係る内燃機関の制御方法は、吸入空気量を調整する空気量調整手段を備えた内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときに排気温度を検出するステップと、排気温度の検出値と所定温度とを比較するステップと、排気温度の検出値が前記所定温度よりも低いときに前記空気量調整手段により吸入空気量を増量するステップと、を含む。

上記発明によると、吸気系の汚れ、つまりなどによって冷機状態のアイドル運転中の吸入空気量が減って排気温度が低くなると、吸入空気量が増量されて排気が昇温され、触媒の温度低下が抑制される。

本発明の実施形態における車両用内燃機関の構成図である。 本発明の実施形態における空気量増量補正の設定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における空気量の増量補正処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における排気温度のサンプリング及び統計処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における排気温度のサンプリング及び統計処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における排気温度のサンプリング及び統計処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における排気温度の統計処理を説明するための線図である。 本発明の実施形態における排気温度の始動時水温別及び始動後経過時間別のサンプリングを説明するための図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用する内燃機関の一態様を示す全体構成図である。
内燃機関１０は、図示しない車両に走行駆動源として搭載される４サイクル４気筒直列機関である。
内燃機関１０の吸気ダクト１１には、電制スロットル１２が配設される。

電制スロットル１２は、図示省略したモータによって弁体１２ａを開閉動作する機構であり、この電制スロットル１２によって各気筒（＃１気筒−＃４気筒）に流入する空気量（吸入空気量）が調整される。つまり、電制スロットル１２は、内燃機関１０の吸入空気量を調整する空気量調整手段の一態様である。

吸気ダクト１１の下流端には吸気マニホールド１３の集合部１３ａが連結され、吸気マニホールド１３の各ブランチ部１３ｂは、内燃機関１０の吸気ポートに連結される。
一方、内燃機関１０の排気ポートには、排気マニホールド１４の各ブランチ部１４ｂが連結され、排気マニホールド１４の集合部１４ａには、排気ダクト１５の一方端が連結される。

集合部１４ａ近傍の排気ダクト１５には、三元触媒などの排気浄化触媒を内蔵する第１触媒コンバータ（マニ触媒）１６が配設され、第１触媒コンバータ１６の下流側の排気ダクト１５には、三元触媒などの排気浄化触媒を内蔵する第２触媒コンバータ（床下触媒）１７が配設される。
また、各気筒には、点火コイルと点火プラグとを含む点火装置１８をそれぞれに設けてある。

電制スロットル１２や点火装置１８などは、マイクロコンピュータを内蔵する電子制御装置（ＥＣＵ）２０によって制御される。
電子制御装置２０は、電制スロットル１２の目標開度を演算し、開度検出値ＴＶＯが目標開度に近づくように電制スロットル１２のモータに開度制御信号を出力する。また、電子制御装置２０は、点火装置１８による目標点火時期を演算し、係る目標点火時期に応じた点火コイルの通電タイミングを検出して点火装置１８に点火制御信号を出力する。

電子制御装置２０には、内燃機関１０の運転状態を検出する各種センサの出力信号が入力される。
上記の各種センサとして、電制スロットル１２の上流側の吸気ダクト１１に配設されて内燃機関１０の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ２１、第１触媒コンバータ１６上流側の排気ダクト１５に配設されて第１触媒コンバータ１６に流入する排気の温度ＴＥを検出する排気温度センサ２２、内燃機関１０のクランクシャフトの角度位置ＡＰを検出するクランク角センサ２３、内燃機関１０の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ２４、内燃機関１０が搭載される車両の走行距離ＴＤを検出する走行距離センサ２５、車両の運転者が操作するアクセルの開度ＡＣを検出するアクセル開度センサ２６、運転者による始動操作ＳＯを検出するキースイッチ２７、電制スロットル１２の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ２８などを設けてある。
なお、水温検出値ＴＷは、内燃機関１０の温度（機関温度）を代表する状態量である。

電子制御装置２０は、電制スロットル１２の開度制御において、アクセル開度センサ２６の出力信号から求めたアクセル開度検出値ＡＣなどから基本目標開度（基本目標吸入空気流量）を設定し、係る基本目標開度を水温センサ２４の出力信号から求めた水温検出値ＴＷなどに応じて補正して最終的な目標開度を設定する。
そして、電子制御装置２０は、スロットル開度センサ２８の出力信号から求めたスロットル開度検出値ＴＶＯと目標開度とを比較し、スロットル開度検出値ＴＶＯが目標開度に近づくように電制スロットル１２の指令値を決定し、係る指令値に応じた開度制御信号を電制スロットル１２に出力する。

また、電子制御装置２０は、点火装置１８による点火の制御において、例えば機関負荷の検出値及び機関回転速度の検出値に基づき基本点火時期を設定し、また、内燃機関１０のアイドル運転中は、機関回転速度の検出値が目標アイドル回転速度に近づくように基本点火時期を補正するアイドル回転速度制御を実施する。つまり、電子制御装置２０は、点火制御手段としての機能をソフトウェアとして備えている。

電子制御装置２０は、アイドル回転速度制御において、機関回転速度の検出値が目標アイドル回転速度よりも低いと点火時期を進角させて内燃機関１０の出力トルクを増加させ、逆に、機関回転速度の検出値が目標アイドル回転速度よりも高いと点火時期を遅角させて内燃機関１０の出力トルクを減少させることで、機関回転速度の検出値を目標アイドル回転速度に近づける。
なお、電子制御装置２０は、アイドル回転速度制御による点火時期の補正において、予め設定された点火時期の可変範囲内（進角限界と遅角限界とで挟まれる領域内）で点火時期を変更する。

また、電子制御装置２０は、車両の走行距離が長くなって吸気通路（電制スロットル１２による絞り通路など）に汚れが蓄積したときに、係る汚れによる空気量の低下によって冷機状態（暖機中）のアイドル運転中に触媒温度が低下して排気性状が悪化することを抑制するために、吸入空気量を増量する機能（空気量増量手段）をソフトウェアとして備えている。

以下では、電子制御装置２０の空気量増量手段としての機能を詳細に説明する。
図２のフローチャートは電子制御装置２０による空気量増量の設定処理の手順を示す。
まず、電子制御装置２０は、ステップＳ５０で、内燃機関１０が冷機状態（暖機中）のアイドル運転中であるか否かを判別する。電子制御装置２０は、水温検出値ＴＷが暖機完了温度よりも低く、かつ、アクセル開度（スロットル開度）が所定開度以下であるときに、冷機状態のアイドル運転中であることを検出する。

そして、電子制御装置２０は、内燃機関１０が冷機状態のアイドル運転中でない場合、本ルーチンを終了させ、内燃機関１０が冷機状態のアイドル運転中であるときにステップＳ５１に進む。
電子制御装置２０は、ステップＳ５１で、車両の走行距離ＴＤを読み込み、次のステップＳ５２では、排温検出値ＴＥをサンプリングすると共に、サンプリングした排温検出値ＴＥの統計処理を実施する。

次いで、電子制御装置２０は、ステップＳ５３に進み、ステップＳ５２で求めた統計処理後の排温検出値ＴＥtdが設定温度ＴＥＴＨよりも低下しているか否かを判別する。
設定温度ＴＥＴＨは、吸気系での汚れの蓄積に伴う吸入空気量の低下を補償する必要があるか否かを区別するための閾値であり、予め実験やシミュレーションに基づき適合されて電子制御装置２０のメモリに記憶される。

排温検出値ＴＥtdが設定温度ＴＥＴＨ以上である場合、吸入空気量の増量補正が必要とされるほどに吸気系で汚れが蓄積していないことを示すので、電子制御装置２０は、吸入空気量の増量補正を設定することなく、本ルーチンを終了させる。
一方、排温検出値ＴＥtdが設定温度ＴＥＴＨを下回る場合、吸入空気量の増量補正が必要とされるほどに吸気系で汚れが蓄積している可能性があるので、電子制御装置２０は、ステップＳ５４に進む。

ステップＳ５４で、電子制御装置２０は、機関回転速度を目標アイドル回転速度に近づけるための点火時期の制御において基本点火時期の進角側への補正量が設定値を超えているか否か（点火時期が設定時期を超えて進角しているか否か）を判別する。
点火時期の進角補正量が設定値以下である場合は、吸気系の汚れによる吸入空気量の低下が少なく、吸入空気量の低下によるアイドル回転速度の低下を補償するための点火時期の進角補正量が小さいことを示すので、電子制御装置２０は、吸入空気量の増量補正を設定することなく、本ルーチンを終了させる。

一方、点火時期の進角補正量が設定値を超えて大きい場合は、吸気系の汚れによる吸入空気量の低下が多くなり、点火時期の進角による排気温度の低下や、機関回転速度が目標アイドル回転速度を下回ることによる排気温度の低下などによって、排温検出値ＴＥが設定温度ＴＥＴＨを下回るようになっている状態である。
そこで、電子制御装置２０は、点火時期の進角補正量が設定値を超えている場合、ステップＳ５５に進み、冷機アイドル運転状態（始動後のアイドル放置状態）での吸入空気量を増量補正する設定を行う。

図３のフローチャートは電子制御装置２０による吸入空気量の増量補正の手順を示す。
電子制御装置２０は、ステップＳ７１で、吸入空気量の増量補正が設定されたか否かを判別し、吸入空気量の増量補正が設定されていない状態（換言すれば、吸気系の汚れが少なく増量補正が必要でない状態）であれば、そのまま本ルーチンを終了させる。

一方、吸入空気量の増量補正が設定されている場合、電子制御装置２０は、ステップＳ７２に進む。ステップＳ７２で、電子制御装置２０は、吸入空気量を増量補正した結果、点火時期が設定時期まで遅角方向に変更されたか否か（アイドル回転速度を上昇させるための進角補正量が所定以下にまで減ったか否か）を判別する。
つまり、吸入空気量が増量補正されるとアイドル回転速度が上昇し、係る回転上昇を相殺するように点火時期が遅角されるため、電子制御装置２０は、点火時期の遅角側への変化代に基づき吸入空気量が十分に増量されたか否かを判断する。

電子制御装置２０は、ステップＳ７２で、進角補正量が所定以下にまで減っていない（点火時期がアイドル回転制御なしでの基本点火時期に近づいていない）と判別すると、ステップＳ７３に進み、アイドル運転中の吸入空気量を所定量だけ増量補正する。電子制御装置２０は、目標スロットル開度を所定値だけ増加させることで、吸入空気量を所定量だけ増量させる。
そして、電子制御装置２０は、進角補正量が所定以下に減るまで（点火時期がアイドル回転制御なしでの基本点火時期に近づくまで）、ステップＳ７３での増量補正を繰り返すことで、吸入空気量の増量補正量を徐々に増やし、進角補正量が所定以下に減った時点で、吸入空気量を更に増やす処理を停止させ、直前まで徐々に増やした増量分を維持する。

係る構成では、電子制御装置２０は、アイドル回転速度制御による点火時期の進角補正量が大きくなるほど、換言すれば汚れによる吸入空気量の減少が大きく排気温度の低下が大きくなるほど、吸入空気量をより多く増量することになる。
なお、電子制御装置２０は、点火時期を監視しつつ吸入空気量の増量補正量を徐々に増やすときに、最初は速い速度で吸入空気量を増やし、その後、吸入空気量の増量速度を徐々に遅くすることができる。

また、電子制御装置２０は、吸入空気量の増量補正量が予め設定した最大増量を超えないように制限することができ、最大増量に達して更なる増量要求があるときは、車両の運転者に内燃機関１０の故障（メンテナンスの実施要求）を通知することができる。
また、電子制御装置２０は、点火時期の進角補正量が所定以下に減ると見込まれる所定の吸入空気量にまで吸入空気量をステップ的に補正することができる。

車両の走行駆動源である内燃機関１０では、走行距離が長くなると吸気系（スロットルチャンバーなど）に汚れが蓄積し、吸入空気量が少ないアイドル運転時には汚れによる空気量低下分が大きな割合になる。
アイドル運転中の吸入空気量の低下によってアイドル回転速度が低下すると、電子制御装置２０は、点火時期を進角させてアイドル運転中の機関回転速度を目標アイドル回転速度にまで上昇させようとする。

しかし、電子制御装置２０が点火時期を進角させても、機関回転速度が目標アイドル回転速度を下回る状態では、点火時期が進角され更に機関回転速度が目標値よりも低いことで排気温度が下がり、冷機アイドル運転中に排気温度が下がると第１触媒コンバータ１６の温度が低くなって転換効率が落ち、ＨＣ排出量の増加などの排気性状の悪化が生じる。
そこで、電子制御装置２０は、冷機アイドル運転中に排気温度を検出し、係る排気温度のデータに基づき、吸気系の汚れに因って吸入空気量が低下している状態であるか否かを検出し、吸入空気量の低下状態であれば吸入空気量を増やす。
これにより、吸気系の汚れによって冷機アイドル運転中の吸入空気量が減って排気温度が下がり、これに伴って第１触媒コンバータ１６の温度が低くなって転換効率が落ち、ＨＣ排出量が増加するなど排気性状が悪化することを抑制できる。

図４−図６のフローチャートは、図２のフローチャートのステップＳ５２における、排温検出値ＴＥのサンプリング処理及びサンプリングした排温検出値ＴＥの統計処理の一態様を示す。
まず、電子制御装置２０は、ステップＳ１０１で、走行距離センサ２５で検出される車両の走行距離ＴＤ（km）が所定距離ＴＤＳ（例えば、４０００km）以上になっているか否かを判別する。

内燃機関１０の初期状態（新品状態）から走行距離ＴＤが所定以上になるまでの間は内燃機関１０のフリクションが高く、フリクションが高いことで同じ吸入空気量のときに得られる機関回転速度が低くなる。このため、走行距離ＴＤが短く内燃機関１０のフリクションが高い状態を維持している間においては、電子制御装置２０は、吸気系の汚れによる空気量の低下に伴う排気温度の変化を十分な精度で検出することが難しい。

そこで、電子制御装置２０は、内燃機関１０のフリクションが十分に低下すると見込まれる走行距離ＴＤに達していることを条件として、排温検出値ＴＥのサンプリング処理を実施するよう構成されている。つまり、所定距離ＴＤＳは、内燃機関１０のフリクションが十分に低下すると見込まれる走行距離として予め適合されている。
なお、電子制御装置２０は、内燃機関１０のフリクション状態を走行距離ＴＤに基づき推定する代わりに、例えば内燃機関１０の累積運転時間、内燃機関１０の負荷の累積値、内燃機関１０の回転数の累積値などに基づき内燃機関１０のフリクション状態を推定することができる。

走行距離ＴＤが所定距離ＴＤＳ未満である場合、換言すれば、内燃機関１０のフリクションが高いと推定される場合、電子制御装置２０は、排温検出値ＴＥのサンプリング処理などを実施することなく、本ルーチンを終了する。
一方、走行距離ＴＤが所定距離ＴＤＳ以上である場合、換言すれば、内燃機関１０のフリクションが十分に低くなっていると推定される場合、電子制御装置２０は、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２で、電子制御装置２０は、内燃機関１０の始動時（電子制御装置２０への電源投入時、クランキング開始時）における水温検出値ＴＷ（機関温度検出値）が、所定温度範囲内であるか否かを検出する。
前記所定温度範囲は、例えば１０℃−４０℃の温度範囲であり、内燃機関１０の吸気系における汚れの蓄積などに因るアイドル運転時の吸入空気量の低下を排温検出値ＴＥに基づき推定し、吸入空気量の増量補正を実施する適正温度範囲として予め適合されている。

内燃機関１０の始動時における水温検出値ＴＷ（以下、始動時水温ＴＷＳと称する）が前記所定温度範囲外である場合（ＴＷＳ＜１０℃又はＴＷＳ＞４０℃である場合）、電子制御装置２０は、排温検出値ＴＥのサンプリング処理などを実施することなく、本ルーチンを終了する。
一方、始動時水温ＴＷＳが前記所定温度範囲内である場合（１０℃≦ＴＷＳ≦４０℃である場合）、吸入空気量低下の推定及び吸入空気量の増量補正を実施する始動条件を満たすので、電子制御装置２０は、ステップＳ１０３以降に進んで排温検出値ＴＥのサンプリング処理を実行する。

電子制御装置２０は、ステップＳ１０３で、ステップＳ１０２における所定温度範囲を温度レベルに基づき高中低の３領域に区分したときの低温度領域に、始動時水温ＴＷＳが該当しているか否かを判別する。
例えばステップＳ１０２の所定温度範囲を１０℃−４０℃とするとき、電子制御装置２０は、係る温度範囲をそれぞれが１０℃の幅をもつ３領域に区分し、低温度領域を１０℃−２０℃の温度範囲とし、中温度領域を２０℃−３０℃の温度範囲とし、高温度領域を３０℃−４０℃の温度範囲とする。

始動時水温ＴＷＳが低温度領域（１０℃−２０℃）に該当している場合、電子制御装置２０は、ステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４で、電子制御装置２０は、内燃機関１０を始動してからの経過時間が始動直後の所定期間内（サンプリング処理の初期期間、第１期間）であるか否かを検出する。電子制御装置２０は、例えば、始動後の経過時間が０sec−１０secである期間をサンプリング処理の初期期間とすることができる。

電子制御装置２０は、サンプリング処理の初期期間内であるときに、ステップＳ１０５に進み、排気温度センサ２２の出力から排温検出値ＴＥを求め、求めた排温検出値ＴＥに統計処理（平均化処理）を施す。
ここで、電子制御装置２０がステップＳ１０５で求める排温検出値ＴＥは、始動時水温ＴＷＳが例えば１０℃−２０℃の範囲内であったときのデータであり、始動時水温ＴＷＳが異なると、初期期間内での排温検出値ＴＥが影響を受けてばらつくことになる。

そこで、電子制御装置２０は、ステップＳ１０５において、低温度領域（１０℃−２０℃）の中心温度（１５℃）と始動時水温ＴＷＳとの差分だけ排温検出値ＴＥを補正することで、始動時水温ＴＷＳが低温度領域の中心温度であったときの排温検出値ＴＥｎに変換する正規化処理を実施する（ＴＥｎ＝ＴＥ−（１５−ＴＷＳ））。
また、電子制御装置２０は、始動時水温ＴＷＳが低温度領域内であるときにサンプリング処理の初期期間内でサンプリングして正規化した排温検出値ＴＥｎの平均値を求め、当該平均値を今回のトリップで得た低温度領域かつ初期期間内でのサンプリングデータとしてメモリに保存する。

更に、電子制御装置２０は、過去のトリップ（走行距離が現時点よりも短いとき）において低温度領域かつ初期期間内でのサンプリングデータとして保存した排温検出値ＴＥと、今回保存した排温検出値ＴＥとから、走行距離ＴＤに対する排温検出値ＴＥの変化を一次方程式で近似する統計処理を実施し（図７参照）、係る一次方程式に基づき現時点での走行距離ＴＤでの排温ＴＥtdを求める。
そして、電子制御装置２０は、次のステップＳ１０６に進み、低温度領域かつ初期期間内での排温データとして排温ＴＥtdをメモリに保存する。

一方、電子制御装置２０は、サンプリング処理の初期期間が経過していると、ステップＳ１０４からステップＳ１０７に進み、サンプリング処理の中間期間内であるか否かを検出する。ここで、電子制御装置２０は、例えば、始動後の経過時間が１０sec−２０secである期間をサンプリング処理の中間期間（第２期間）とすることができる。
始動時水温ＴＷＳが低温度領域であってかつサンプリング処理の中間期間内であるとき、電子制御装置２０は、ステップＳ１０８に進み、ステップＳ１０５と同様に、排温検出値ＴＥの統計処理を実施し、次のステップＳ１０９では、統計処理で得た排温ＴＥtdを、低温度領域かつ中間期間内での排温データとしてメモリに保存する。

また、電子制御装置２０は、サンプリング処理の初期期間及び中間期間が経過していると、ステップＳ１０７からステップＳ１１０に進み、サンプリング処理の終期期間内であるか否かを検出する。ここで、電子制御装置２０は、例えば、始動後の経過時間が２０sec−３０secである期間をサンプリング処理の終期期間（第３期間）とすることができる。
始動時水温ＴＷＳが低温度領域であってかつサンプリング処理の終期期間内であるとき、電子制御装置２０は、ステップＳ１１１に進み、ステップＳ１０５と同様に、排温検出値ＴＥの統計処理を実施し、次のステップＳ１１２では、統計処理で得た排温ＴＥtdを、低温度領域かつ終期期間内での排温データとしてメモリに保存する。

一方、サンプリング処理の終期期間が経過しているとき、つまり、始動後から３０sec以上経過している場合、電子制御装置２０は、排温データのサンプリング、統計処理、メモリへの保存などを実施することなく、ステップＳ１１０から本ルーチンを終了させる。
このように、電子制御装置２０は、始動時水温ＴＷＳが低温度領域内であるトリップにおいて、機関始動後の初期期間（0〜10sec）、中間期間（10〜20sec）、終期期間（20〜30sec）のそれぞれにおいて排温ＴＥtdを求めてメモリに格納する。
なお、各サンプリング期間は10sec間に限定されず、また、電子制御装置２０は、排気温のサンプリングを行わない待機時間をサンプリング期間とサンプリング期間との間に設定することができる。

なお、電子制御装置２０は、排温ＴＥtdの算出及び保存を、内燃機関１０が始動されてアイドル状態に放置されている状態（冷機状態のアイドル運転中）で実施し、例えば、初期期間、中間期間、終期期間のいずれかに該当するタイミングであっても、アクセルペダルが踏み込まれたり、変速機がニュートラルからドライブレンジに切り替えられたときなどは、その後における排温検出値ＴＥのサンプリングなどの処理をキャンセルする。

以上で説明したステップＳ１０４−ステップＳ１１２の処理は、始動時水温ＴＷＳが低温度領域に該当したトリップで電子制御装置２０が実施する処理であり、電子制御装置２０は、ステップＳ１０３で始動時水温ＴＷＳが低温度領域に該当しないことを検出すると、ステップＳ１１３に進む。
ステップＳ１１３で、電子制御装置２０は、始動時水温ＴＷＳが中温度領域（２０℃−３０℃）に該当するか否かを検出する。

そして、始動時水温ＴＷＳが中温度領域に該当する場合、電子制御装置２０は、ステップＳ１１４−ステップＳ１２２で、ステップＳ１０４−ステップＳ１１２での処理と同様に、初期期間（第１期間）、中間期間（第２期間）、終期期間（第３期間）のそれぞれで排温ＴＥtdを求めてメモリに格納する。
更に、電子制御装置２０は、ステップＳ１１３で始動時水温ＴＷＳが中温度領域（及び低温度領域）に該当しないことを検出した場合、つまり、始動時水温ＴＷＳが所定温度範囲（１０℃−４０℃）に含まれるが、低温度領域（１０℃−２０℃）と中温度領域（２０℃−３０℃）とのいずれにも該当せず、高温度領域（３０℃−４０℃）に該当する場合、ステップＳ１２３−ステップＳ１３１の処理を実施して、ステップＳ１０４−ステップＳ１１２での処理と同様に初期期間（第１期間）、中間期間（第２期間）、終期期間（第３期間）のそれぞれで排温ＴＥtdを求めてメモリに格納する。
このように、電子制御装置２０は、異なる始動時水温ＴＷＳ別、かつ、始動からの経過時間別（0〜10sec、10〜20sec、20〜30sec）に排気温度をそれぞれサンプリングして統計処理し、処理結果をメモリに格納する（図８参照）。

電子制御装置２０は、図２のフローチャートのステップＳ５３で、今回の始動時水温ＴＷＳに対応して記憶されている３個の排温ＴＥtdのうちの少なくとも１つが設定温度ＴＥＴＨよりも低いときに、ステップＳ５４に進むように構成することができる。
また、電子制御装置２０は、始動からの経過時間別に求めた複数の排温ＴＥtdに重み付けを行って代表温度を設定し、係る代表温度と設定温度ＴＥＴＨとを比較することができる。
また、電子制御装置２０は、始動時水温ＴＷＳ別に、例えば経過時間０−１０sec間での排温ＴＥtdのみを求め、この経過時間０−１０sec間での排温ＴＥtdが設定温度ＴＥＴＨよりも低いときに、ステップＳ５４に進むように構成することができる。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
上記実施形態では、空気量調整手段を電制スロットル１２とするが、例えば、吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を空気量調整手段として用いることができ、空気量調整手段は電制スロットル１２に限定されない。
また、上記実施形態では、電子制御装置２０は、走行距離ＴＤが所定距離以上になってから排気温度のサンプリング処理を実施するが、電子制御装置２０は、走行距離ＴＤが短いほど設定温度ＴＥＴＨをより低く設定するなどして、内燃機関１０の新品状態では空気量の増量補正が実施され難いようにした上で、内燃機関１０の新品状態から排気温度のサンプリング処理を実施することができる。

ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
内燃機関の制御装置は、その一態様として、吸入空気量を調整する空気量調整手段を備えた内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときの排気温度を検出し、排気温度が所定温度よりも低いときに前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する空気量増量手段を備える。

前記内燃機関の制御装置の好ましい態様において、前記制御装置は、アイドル運転中の機関回転速度と設定回転速度との比較に応じて点火時期を変更する点火制御手段を更に備え、前記空気量増量手段は、排気温度が前記所定温度よりも低く、かつ、前記点火制御手段により点火時期が所定以上に進角されているときに、前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する。
別の好ましい態様では、前記空気量増量手段は、前記点火制御手段による点火時期の進角側への変更が大きくなるほど吸入空気量をより大きく増量する。

さらに別の好ましい態様では、前記空気量増量手段は、排気温度が前記所定温度よりも低くなるほど吸入空気量をより大きく増量する。
さらに別の好ましい態様では、前記空気量増量手段は、始動時における機関温度を検出し、検出した始動時の機関温度に基づき、始動から所定時間内における排気温度の検出値を基準の始動時機関温度での排気温度に変換する。

さらに別の好ましい態様では、前記空気量増量手段は、前記内燃機関が走行駆動源として搭載される車両の走行距離が所定距離を超えていることを条件として、前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関は、排気通路に、第１触媒、前記第１触媒下流側に配置される第２触媒、及び前記第１触媒の上流側に配置されて排気温度に応じた信号を出力する排気温センサを備え、前記空気量増量手段は、前記排気温センサが出力する信号に基づき排気温度を検出する。

また、内燃機関の制御方法は、その一態様として、吸入空気量を調整する空気量調整手段を備えた内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときに排気温度を検出するステップと、排気温度の検出値と所定温度とを比較するステップと、排気温度の検出値が前記所定温度よりも低いときに前記空気量調整手段により吸入空気量を増量するステップと、を含む。

１０…内燃機関、１１…吸気ダクト、１２…電制スロットル（空気量調整手段）、１３…吸気マニホールド、１４…排気マニホールド、１５…排気ダクト、１６…第１触媒コンバータ（マニ触媒）、１７…第２触媒コンバータ（床下触媒）、１８…点火装置、２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、２１…エアフローセンサ、２２…排気温度センサ、２３…クランク角センサ、２４…水温センサ、２５…走行距離センサ、２６…アクセル開度センサ、２７…キースイッチ、２８…スロットル開度センサ

Claims (8)

1. 内燃機関の吸入空気量を調整する空気量調整手段を備えた、内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときの排気温度を検出し、排気温度が所定温度よりも低いときに前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する空気量増量手段を備えた、内燃機関の制御装置。
2. 前記制御装置は、アイドル運転中の機関回転速度と設定回転速度との比較に応じて点火時期を変更する点火制御手段を更に備え、
   前記空気量増量手段は、排気温度が前記所定温度よりも低く、かつ、前記点火制御手段により点火時期が所定以上に進角されているときに、前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記空気量増量手段は、前記点火制御手段による点火時期の進角側への変更が大きくなるほど吸入空気量をより大きく増量する、請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記空気量増量手段は、排気温度が前記所定温度よりも低くなるほど吸入空気量をより大きく増量する、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記空気量増量手段は、始動時における機関温度を検出し、検出した始動時の機関温度に基づき、始動から所定時間内における排気温度の検出値を基準の始動時機関温度での排気温度に変換する、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記空気量増量手段は、前記内燃機関が走行駆動源として搭載される車両の走行距離が所定距離を超えていることを条件として、前記空気量調整手段により吸入空気量を増量する、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記内燃機関は、排気通路に、第１触媒、前記第１触媒下流側に配置される第２触媒、及び前記第１触媒の上流側に配置されて排気温度に応じた信号を出力する排気温センサを備え、
   前記空気量増量手段は、前記排気温センサが出力する信号に基づき排気温度を検出する、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
8. 吸入空気量を調整する空気量調整手段を備えた内燃機関の制御方法であって、
   前記内燃機関が冷機状態のアイドル運転中であるときに排気温度を検出するステップと、
   排気温度の検出値と所定温度とを比較するステップと、
   排気温度の検出値が前記所定温度よりも低いときに前記空気量調整手段により吸入空気量を増量するステップと、
   を含む、内燃機関の制御方法。