JP2018162747A - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタ温度から内燃機関温度を算出する際に、走行風の影響を考慮して内燃機関温度を適切に算出可能な内燃機関制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関制御装置１では、エンジン温度算出部２１ｂが、インジェクタ温度算出部２１ａによって算出されたインジェクタ温度、および積算時間算出部２１ｄによって算出された所定期間内におけるインジェクタ７の駆動時間を積算した燃料噴射積算時間、とを用いてエンジン温度を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関制御装置に関し、特に、自動二輪車等の車両に適用される内燃機関制御装置に関する。

近年、小型自動二輪車等の車両においては、キャブレタシステムでは今後より厳しくなる排気ガス規制に対応することが困難になるため、排気ガスの低減を目的として燃料噴射システムの採用が推進されている。しかしながら、小型自動二輪車等の車両の販売価格は大型自動二輪車や四輪自動車等の車両の販売と比較して安価であるために、このような販売価格を考えた場合、キャブレタシステムと比較して高コストな燃料噴射システムをそのまま小型自動二輪車等の車両に採用することは困難である。このため、小型自動二輪車等の車両においては、燃料噴射システムに関する部品、特にセンサ類については、コストの低減が求められている。

ここで、例えば燃料噴射システムにおける温度センサは、内燃機関の暖機状態の検出のために用いられることが一般的である。具体的には、燃料噴射システムは、温度センサの出力に基づいて内燃機関の温度を算出し、このように算出した内燃機関の温度に基づいて内燃機関の暖機状態を検出して、点火時期及び燃料噴射の制御を行っている。このため、燃料噴射システムを採用する場合には、内燃機関に温度センサを装着する必要がある。更に、内燃機関に温度センサを設置する際には、配線用のワイヤやカプラを設置する必要がある上に、温度センサを設置する内燃機関の部位を加工する必要がある。この結果、販売価格における燃料噴射システムのコストの割合はキャブレタシステムのものと比較して高くなる。このため、特に小型自動二輪車等の車両において燃料噴射システムを制御する内燃機関制御装置においては、コストダウンを目的として燃料噴射システムから温度センサを省略することが求められている。

かかる状況下で、特許文献１は、エンジン１０の電子制御装置２０に関し、インジェクタ１５の温度とエンジン１０の温度との相関に着目し、インジェクタ１５の温度からエンジン１０の温度を算出し、算出されたエンジン１０の温度にてエンジン１０を制御する構成を開示する。

特開２０１６−９８６６５号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、インジェクタと内燃機関とでは各々の熱容量が異なるため、インジェクタと内燃機関とでは走行風によって冷却される速度が各々異なる。このため、特許文献１に開示されている構成によれば、車速が増加するに伴って走行風が強まると、インジェクタの温度（インジェクタ温度）から算出される内燃機関の温度（内燃機関温度）と実際の内燃機関温度との間に乖離が生じることが考えられる。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、インジェクタ温度から内燃機関温度を算出する際に、走行風の影響を受けることを考慮して内燃機関温度を適切に算出可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、内燃機関に適用されると共に、インジェクタのコイル抵抗値に基づいてインジェクタ温度を算出するインジェクタ温度算出部と、前記インジェクタ温度に基づいて内燃機関温度を算出する内燃機関温度算出部と、前記内燃機関温度に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御する運転状態制御部と、を有する内燃機関制御装置において、前記インジェクタの駆動時間を算出すると共に、所定期間内における前記駆動時間を積算した燃料噴射積算時間を算出する積算時間算出部を更に有し、前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度と前記燃料噴射積算時間とを用いて前記内燃機関温度を算出することを第１の局面とする。

本発明は、第１の局面に加えて、前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度と前記燃料噴射積算時間を前記所定期間で除した値とを用いて前記内燃機関温度を算出することを第２の局面とする。

本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度を前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正した補正インジェクタ温度を算出し、前記補正インジェクタ温度に基づいて前記内燃機関温度を算出することを第３の局面とする。

本発明は、第３の局面に加えて、前記内燃機関温度算出部は、前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正目標値を算出し、前記補正値を前記補正目標値に向けて徐々に推移させることを第４の局面とする。

本発明は、第１の局面に加えて、前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度を前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正した補正インジェクタ温度を算出すると共に、前記補正インジェクタ温度に基づいて基本内燃機関温度を算出し、前記基本内燃機関温度を前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正することにより前記内燃機関温度を算出することを第５の局面とする。

走行風がインジェクタ温度に対して影響を与える影響度合は車速から推定することができ、車速は所定期間内における駆動時間を積算した燃料噴射積算時間を算出することで推定することができる。これ故、本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、内燃機関温度算出部が、インジェクタ温度と燃料噴射積算時間とを用いて内燃機関温度を算出するものであるため、インジェクタ温度から内燃機関温度を算出する際に、所定期間における燃料噴射積算時間と車速との相関関係に基づいて車速を推定することで、走行風の影響を考慮して内燃機関温度を適切に算出することができる。

また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、内燃機関温度算出部が、インジェクタ温度と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値とを用いて内燃機関温度を算出するものであるため、走行風の影響を考慮して内燃機関温度を適切に算出することができる。

また、本発明の第３の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、内燃機関温度算出部が、インジェクタ温度を所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正した補正インジェクタ温度を算出し、補正インジェクタ温度に基づいて内燃機関温度を算出するものであるため、簡便な構成で、走行風の影響を考慮して内燃機関温度を適切に算出することができる。

また、本発明の第４の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、内燃機関温度算出部が、所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正目標値を算出し、補正値を補正目標値に向けて徐々に推移させるものであるため、走行風による冷却能力がすぐにインジェクタ温度に現れないことを考慮し、実際のインジェクタ温度の変化に合わせて内燃機関温度を適切に算出することができる。

また、本発明の第５の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、内燃機関温度算出部が、インジェクタ温度を所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正した補正インジェクタ温度を算出すると共に、補正インジェクタ温度に基づいて基本内燃機関温度を算出し、基本内燃機関温度を所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正することにより内燃機関温度を算出するものであるため、簡便な構成で、走行風の影響を考慮して内燃機関温度を適切に算出することができる。

図１（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置の構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のインジェクタの構成を示す模式図である。 図２は、本実施形態における内燃機関制御装置が搭載される車両の車速、並びにその車速の変化に応じた実際のエンジン温度（実エンジン温）、インジェクタ温度（ＩＮＪ温）、及び所定期間における燃料噴射積算時間の時間変化の一例を示す図である。 図３（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置のＩＮＪ（インジェクタ）冷却量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置のＩＮＪ冷却量算出処理で用いられるＩＮＪ冷却量目標値と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値との関係を表すテーブルデータの一例を示す図である。 図４（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置のエンジン温度算出処理の流れを示すフローチャートであり、図４（ｂ）は、本実施形態の変形例における内燃機関制御装置のエンジン温度算出処理の流れを示すフローチャートである。

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

〔内燃機関制御装置の構成〕
まず、図１を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置の構成について説明する。本実施形態における内燃機関制御装置は、典型的には、自動二輪車等の車両といった内燃機関搭載体に好適に搭載されるものであるが、以下、説明の便宜上、かかる内燃機関制御装置は、自動二輪車等の車両に搭載されるものとして説明する。

図１（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置の構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のインジェクタの構成を示す模式図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態における内燃機関制御装置１は、いずれも図示を省略する車両に搭載されたガソリンエンジン等の内燃機関であるエンジンの機能部品の温度に基づいてエンジンの運転状態を制御するものであり、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）１０を備えている。

ＥＣＵ１０は、車両に搭載されたバッテリＢからの電力を利用して動作するものであり、波形整形回路１１、サーミスタ素子１２（温度検出素子）、Ａ／Ｄ変換器１３、点火回路１４、駆動回路１５、抵抗値検出回路１６、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１７、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１９、タイマ２０、及び中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）２１を備えている。かかるＥＣＵ１０の各構成要素は、ＥＣＵ１０の筐体１０ａ内に収容される。また、典型的には、ＥＣＵ１０及びエンジンは、それらの周囲が外気に触れており、かつ、ＥＣＵ１０は、エンジンの放射熱及びエンジンからの伝熱の影響を受けないようにそれから離間して配置されるものである。

波形整形回路１１は、クランク角センサ２から出力されたエンジンのクランクシャフト３の回転角に対応するクランクパルス信号を整形してデジタルパルス信号を生成する。波形整形回路１１は、このように生成したデジタルパルス信号をＣＰＵ２１に出力する。

サーミスタ素子１２は、ＥＣＵ１０の筐体１０ａ内において、典型的には点火回路１４である発熱素子から離間してＥＣＵ１０の雰囲気側の位置（例えば、筐体１０ａへの距離が数ミリメータ程度である筐体１０ａに近接した位置）に配置されたチップサーミスタであり、ＥＣＵ１０の筐体１０ａ外の周囲の大気温度である雰囲気温度（外気温）を検出する。具体的には、サーミスタ素子１２は、その雰囲気温度に対応した電気抵抗値を呈して、その電気抵抗値に応じた電圧を示す電気信号をＡ／Ｄ変換器１３に出力する。なお、かかる電気信号を出力可能なものであれば、サーミスタ素子１２を熱電対等の他の温度センサに代替してもよい。なお、サーミスタ素子１２が検出する温度は、エンジンの周囲の大気温度である雰囲気温度（外気温）に等しいものである。

Ａ／Ｄ変換器１３は、スロットル開度センサ４から出力されたエンジンのスロットルバルブの開度を示す電気信号、酸素センサ５から出力されたエンジンに吸気される大気中の酸素濃度を示す電気信号、及びサーミスタ素子１２から出力された雰囲気温度を示す電気信号を、アナログ形態からデジタル形態に各々変換する。Ａ／Ｄ変換器１３は、このようにデジタル形態に変換したこれらの電気信号をＣＰＵ２１に出力する。

点火回路１４は、ＣＰＵ２１からの制御信号に従ってオン／オフ制御されるトランジスタ等のスイッチング素子を備え、このスイッチング素子がオン／オフ動作することによって、図示を省略する点火プラグを介してエンジン内の燃料及び空気の混合気に点火するための２次電圧を発生する点火コイル６の動作を制御する。また、点火回路１４は、典型的には半導体素子であるドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、筐体１０ａ内で発熱量が最も大きい構成要素である。

駆動回路１５は、ＣＰＵ２１からの制御信号に従ってオン／オフ制御されるトランジスタ等のスイッチング素子を備え、このスイッチング素子がオン／オフ動作することによって、エンジンに燃料を供給するインジェクタ７のコイル７ａの通電／非通電状態を切り換える。ここで、インジェクタ７は、エンジンの図示を省略する吸気管やシリンダヘッドに装着され、エンジンから生じる熱が伝熱される。また、特に図１（ｂ）に示すように、インジェクタ７のコイル７ａの等価回路７ｂは、インダクタンス成分Ｌと電気抵抗成分Ｒとから成る直列回路で表される。かかるコイル７ａは、インジェクタ７のソレノイド７ｃを電気的に駆動するための構成部品であり、コイル７ａの通電状態においてソレノイド７ｃが動作することにより、インジェクタ７から燃料が噴出されるものである。

抵抗値検出回路１６は、インジェクタ７のコイル７ａの電気抵抗成分に依存して変動する物理量である電気抵抗値（抵抗値）を測定し、このように測定した抵抗値を示す電気信号をＣＰＵ２１に出力する。

ＥＥＰＲＯＭ１７は、燃料噴射量学習値やスロットル基準位置学習値といった各種学習値に関するデータ等を記憶する。なお、このような各種学習値に関するデータ等を記憶可能なものであれば、ＥＥＰＲＯＭ１７をデータフラッシュ等の他の記憶媒体に代替してもよい。

ＲＯＭ１８は、不揮発性の記憶装置によって構成され、後述するＩＮＪ冷却量算出処理用やエンジン温度算出処理用等の制御プログラム、及びＩＮＪ冷却量算出処理やエンジン温度算出処理等で用いられるテーブルデータ等の各種制御データを格納している。

ＲＡＭ１９は、揮発性の記憶装置によって構成され、ＣＰＵ２１のワーキングエリアとして機能する。

タイマ２０は、ＣＰＵ２１からの制御信号に従って計時処理を実行する。

ＣＰＵ２１は、ＥＣＵ１０全体の動作を制御する。本実施形態では、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ１８内に格納されている制御プログラムを実行することにより、インジェクタ温度算出部２１ａ、エンジン温度算出部２１ｂ、運転状態制御部２１ｃ、及び積算時間算出部２１ｄとして機能する。ここで、インジェクタ温度算出部２１ａは、インジェクタ７のコイル７ａの抵抗値に対応するインジェクタ７の温度（インジェクタ温度）を算出する。エンジン温度算出部２１ｂは、インジェクタ温度算出部２１ａによって算出されたインジェクタ温度に基づいてエンジンの温度（エンジン温度）を算出する。運転状態制御部２１ｃは、エンジン温度算出部２１ｂによって算出されたエンジン温度に基づいて点火回路１４及び駆動回路１５を制御することによってエンジンの運転状態を制御する。積算時間算出部２１ｄは、インジェクタ７の駆動時間を算出すると共に、所定期間内におけるインジェクタ７の駆動時間を積算した燃料噴射積算時間を算出する。

なお、エンジンの機能部品の温度としては、その測定の簡便性等の観点からインジェクタ温度が好適な例として挙げられるが、エンジンの機能部品としては、エンジン温度に対応した抵抗値が測定できるものであればその他の機能備品を用いることができ、その機能備品の温度を、エンジンの機能部品の温度として用いてもよい。また、インジェクタ温度が相関を有するエンジン温度を取得する際には、エンジンの点火プラグ座の温度が実際のエンジン内部の温度に近いことを考慮して、エンジンの点火プラグ座の温度を実測し、これをエンジン温度とし取得することが簡便である。

次に、図２を参照して、インジェクタ温度を算出する場合に考慮すべき、走行風の影響によってその算出したインジェクタ温度と実際のエンジン温度に対して適切な相関関係を呈するインジェクタ温度との間に発生する可能性がある乖離について説明する。

図２は、本実施形態における内燃機関制御装置１が搭載される車両の車速、並びにその車速の変化に応じた実際のエンジン温度（実エンジン温）、インジェクタ温度（ＩＮＪ温）、及び所定期間における燃料噴射積算時間の時間変化の一例を示す図である。

図２の枠Ｒ内に示すように、図２（ａ）に示す車速が増すと、走行風による冷却速度の差によって図２（ｃ）に示すインジェクタ温度と図２（ｄ）に示すエンジン温度との間の相関関係に乖離が生じ、図２（ｃ）の曲線Ｌ１で示すように、エンジンの熱容量よりも熱容量が小さいインジェクタ７の方がより早期に温度が低下して、算出したインジェクタ温度と実際のエンジン温度に対して適切な相関関係を呈するインジェクタ温度との間に乖離が生じてしまう。一方で、一般的な車両の加速状態では、車速が増すとそれに伴って燃料噴射量が増加している場合が通常であり、かかる場合には、燃料噴射積算時間と車速とは相関関係を呈するものである。

そこで、本実施形態では、まず、かかる燃料噴射積算時間と車速との相関関係に着目し、所定期間内においてインジェクタ７の駆動時間を積算した燃料噴射積算時間を算出する。そして、図２（ｃ）の曲線Ｌ２で示すように、燃料噴射積算時間に基づいてインジェクタ温度を補正し、このように補正したインジェクタ温度（補正インジェクタ温度）を用いてエンジン温度を算出することとする。これにより、走行風の影響を考慮した態様で、エンジン温度を精度よく算出することができる。

以下、図３及び図４をも参照して、本実施形態におけるＩＮＪ（インジェクタ）冷却量算出処理及びエンジン温度算出処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について、より具体的に説明する。

〔ＩＮＪ冷却量算出処理〕
まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置１のＩＮＪ冷却量算出処理の流れについて説明する。

図３（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置１のＩＮＪ冷却量算出処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、かかるＩＮＪ冷却量算出処理で用いられるＩＮＪ冷却量目標値と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値との関係を表すテーブルデータの一例を示す図である。

図３（ａ）に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられてＣＰＵ２１が稼働したタイミングで開始となる後述の図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すエンジン温度算出処理中の処理の一つとして実行されるものであり、エンジン温度算出処理にてＩＮＪ冷却量算出処理に進むと、ステップＳ１の処理に進む。かかるＩＮＪ冷却量算出処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態でＣＰＵ２１が稼働している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、波形整形回路１１を介してクランク角センサ２から入力された信号に基づいて得られたエンジンの回転数等を参照して、エンジンが停止している状態（エンスト中）であるか否かを判別する。判別の結果、エンスト中である場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、エンジン温度算出部２１ｂは、ＩＮＪ冷却量算出処理をステップＳ３の処理に進める。一方、エンスト中でない場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、エンジン温度算出部２１ｂは、ＩＮＪ冷却量算出処理をステップＳ２の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、積算時間算出部２１ｄが、所定期間内におけるインジェクタ７の駆動時間を積算した燃料噴射積算時間を算出する。そして、エンジン温度算出部２１ｂが、所定期間中の燃料噴射積算時間を用いてＩＮＪ冷却量目標値を算出する。具体的には、エンジン温度算出部２１ｂは、図３（ｂ）に示すようなＩＮＪ冷却量目標値と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値との関係を表すテーブルデータから、このように算出した燃料噴射積算時間に対応するＩＮＪ冷却量目標値を検索する。ここで、図３（ｂ）に示すＩＮＪ冷却量目標値と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値との関係は、ＩＮＪ冷却量目標値と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値が増加するに伴って、ＩＮＪ冷却量目標値が漸次増加するものであることが好ましい。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、ＩＮＪ冷却量算出処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪ冷却量目標値を所定の初期値にリセットする。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、ＩＮＪ冷却量算出処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、タイマ２０のカウント値に基づいて所定時間が経過したか否かを判別する。判別の結果、所定時間が経過した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、エンジン温度算出部２１ｂは、ＩＮＪ冷却量算出処理をステップＳ５の処理に進める。一方、所定時間が経過していない場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、エンジン温度算出部２１ｂは、今回の一連のＩＮＪ冷却量算出処理を終了する。

ステップＳ５の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、所定時間を計測するタイマ２０のカウント値をリセットする。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、ＩＮＪ冷却量算出処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪ冷却量がＩＮＪ冷却量目標値より大きいか否かを判別する。判別の結果、ＩＮＪ冷却量がＩＮＪ冷却量目標値より大きい場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、エンジン温度算出部２１ｂは、ＩＮＪ冷却量算出処理をステップＳ８の処理に進める。一方、ＩＮＪ冷却量がＩＮＪ冷却量目標値より大きくない場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、エンジン温度算出部２１ｂは、ＩＮＪ冷却量算出処理をステップＳ７の処理に進める。なお、ＩＮＪ冷却量及びＩＮＪ冷却量目標値は、補正値及び補正目標値に各々対応するものである。また、ＩＮＪ冷却量には、最初にこれらの処理を実行する際には所定の初期値が設定されている。

ステップＳ７の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪ冷却量に正の所定値を加算する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、ＩＮＪ冷却量算出処理はステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ８の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪ冷却量から正の所定値を減算する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、ＩＮＪ冷却量算出処理はステップＳ９の処理に進む。なお、ステップＳ７の処理で加算される正の所定値及びステップＳ８の処理で減算される正の所定値は、同じ値でも異なった値でもよく、また固定値に限らず可変値であってもよい。

ステップＳ９の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪ冷却量がＩＮＪ冷却量目標値に到達したか否かを判別する。判別の結果、ＩＮＪ冷却量がＩＮＪ冷却量目標値に到達した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、エンジン温度算出部２１ｂは、ＩＮＪ冷却量算出処理をステップＳ１０の処理に進める。一方、ＩＮＪ冷却量がＩＮＪ冷却量目標値に到達していない場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、エンジン温度算出部２１ｂは、今回の一連のＩＮＪ冷却量算出処理を終了する。

ステップＳ１０の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪ冷却量目標値をＩＮＪ冷却量に設定する。このような一連の処理によれば、ＩＮＪ冷却量をＩＮＪ冷却量目標値に向けて徐々に近づけて到達させるように推移させることができる。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、今回の一連のＩＮＪ冷却量算出処理は終了する。

〔エンジン温度算出処理〕
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、本実施形態及びその変形例における内燃機関制御装置１のエンジン温度算出処理の流れについて説明する。

図４（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１のエンジン温度算出処理の流れを示すフローチャートであり、図４（ｂ）は、本実施形態の変形例における内燃機関制御装置１のエンジン温度算出処理の流れを示すフローチャートである。

まず、図４（ａ）を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置１のエンジン温度算出処理の流れについて説明する。

図４（ａ）に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられてＣＰＵ２１が稼働したタイミングで開始となり、エンジン温度算出処理はステップＳ２１の処理に進む。かかるエンジン温度算出処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態でＣＰＵ２１が稼働している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ２１の処理では、インジェクタ温度算出部２１ａが、抵抗値検出回路１６の出力信号に基づいてインジェクタ７のコイル７ａの抵抗値（ＩＮＪコイル抵抗値）を算出する。これにより、ステップＳ２１の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２２の処理に進む。

ステップ２２の処理では、インジェクタ温度算出部２１ａが、ＩＮＪコイル抵抗値とインジェクタ温度（ＩＮＪ温）との関係を示すテーブルデータから、ステップＳ２１の処理により算出されたＩＮＪコイル抵抗値に対応するインジェクタ温度のデータを検索することによって、インジェクタ温度を算出する。これにより、ステップＳ２２の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２３の処理に進む。

ステップＳ２３の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して説明したＩＮＪ冷却量算出処理を実行することによりＩＮＪ冷却量を算出する。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２４の処理に進む。

ステップＳ２４の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ステップＳ２２の処理により算出されたインジェクタ温度からステップＳ２３の処理により算出されたＩＮＪ冷却量を減算した値を補正インジェクタ温度として算出する。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２５の処理に進む。なお、内燃機関（エンジン）の動力が車輪に接続されていない状態、すなわち車両の変速機の変速段がニュートラルの状態においては、典型的には、内燃機関の燃料噴射積算時間が増大しても車両が進まないために走行風による冷却現象が生じない。従って、かかる場合にはステップＳ２４の処理での補正を必要としないため、変速段がニュートラルであることを検知した場合には、ステップＳ２４の処理を通らないようにスキップしてもよい。

ステップＳ２５の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、サーミスタ素子１２の出力信号に基づいてＥＣＵ１０の筐体１０ａ外の周囲の大気温度である雰囲気温度（外気温）を算出する。これにより、ステップＳ２５の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２６の処理に進む。

ステップＳ２６の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、所定の基準温度からステップＳ２５の処理により算出された雰囲気温度を減算した値をインジェクタ温度のオフセット量（ＩＮＪオフセット量）として算出する。かかるＩＮＪオフセット量は、補正インジェクタ温度に対して雰囲気温度の影響を抑制するための別の補正値である。これにより、ステップＳ２６の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２７の処理に進む。

ステップＳ２７の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ステップＳ２４の処理により算出された補正インジェクタ温度からステップＳ２６の処理により算出されたＩＮＪオフセット量を減算した値をインジェクタ７のバッファ温度（ＩＮＪバッファ温）として算出する。これにより、ステップＳ２７の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ２８の処理に進む。

ステップ２９の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪバッファ温とエンジン温度との関係を示すテーブルデータから、ステップＳ２７の処理により算出されたＩＮＪバッファ温に対応するエンジン温度のデータを検索することによって、エンジン温度を算出する。これにより、ステップＳ２９の処理は完了し、今回の一連のエンジン温度算出処理は終了する。なお、以降、運転状態制御部２１ｃが、このように算出したエンジン温度に基づいて点火回路１４及び駆動回路１５を制御することによってエンジンの運転状態を制御することになる。

次に、図４（ｂ）を参照して、本実施形態の変形例における内燃機関制御装置１のエンジン温度算出処理の流れについて説明する。

図４（ｂ）に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられてＣＰＵ２１が稼働したタイミングで開始となり、エンジン温度算出処理はステップＳ３１の処理に進む。かかるエンジン温度算出処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態でＣＰＵ２１が稼働している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ３１の処理では、インジェクタ温度算出部２１ａが、抵抗値検出回路１６の出力信号に基づいてインジェクタ７のコイル７ａの抵抗値（ＩＮＪコイル抵抗値）を算出する。これにより、ステップＳ３１の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３２の処理に進む。

ステップ３２の処理では、インジェクタ温度算出部２１ａが、ＩＮＪコイル抵抗値とインジェクタ温度（ＩＮＪ温）との関係を示すテーブルデータから、ステップＳ３１の処理により算出されたＩＮＪコイル抵抗値に対応するインジェクタ温度のデータを検索することによって、インジェクタ温度を算出する。これにより、ステップＳ３２の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３３の処理に進む。

ステップＳ３３の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、サーミスタ素子１２の出力信号に基づいてＥＣＵ１０の筐体１０ａ外の周囲の大気温度である雰囲気温度（外気温）を算出する。これにより、ステップＳ３３の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３４の処理に進む。

ステップＳ３４の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、所定の基準温度からステップＳ３３の処理により算出された雰囲気温度を減算した値をインジェクタ温度のオフセット量（ＩＮＪオフセット量）として算出する。かかるＩＮＪオフセット量は、補正インジェクタ温度に対して雰囲気温度の影響を抑制するための別の補正値である。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３５の処理に進む。

ステップＳ３５の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ステップＳ３２の処理により算出されたインジェクタ温度からステップＳ３４の処理により算出されたＩＮＪオフセット量を減算した値をインジェクタ７のバッファ温度（ＩＮＪバッファ温）として算出する。これにより、ステップＳ３５の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３６の処理に進む。

ステップ３６の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ＩＮＪバッファ温とエンジンのベース温度との関係を示すテーブルデータから、ステップＳ３５の処理により算出されたＩＮＪバッファ温に対応するエンジンのベース温度のデータを検索することによって、エンジンのベース温度を算出する。これにより、ステップＳ３６の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３７の処理に進む。なお、エンジンのベース温度は、基本内燃機関温度に対応するものである。

ステップＳ３７の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、前述した本実施形態のエンジン温度算出処理中のステップＳ２３と同様のＩＮＪ冷却量算出処理を実行することによりＩＮＪ冷却量を算出する。但し、図３(ａ)中のステップＳ２におけるＩＮＪ冷却量目標値と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値との関係を示すテーブルは先の実施形態とは異なる形態をとる。これにより、ステップＳ３７の処理は完了し、エンジン温度算出処理はステップＳ３８の処理に進む。

ステップＳ３８の処理では、エンジン温度算出部２１ｂが、ステップＳ３６の処理により検索されたエンジンのベース温度からステップＳ３７の処理により算出されたＩＮＪ冷却量を減算した値をエンジン温度として算出する。なお、ステップＳ３８の処理についてもステップＳ２４の処理での理由と同様に、車両の変速機の変速段がニュートラルであることを検知した場合には、ステップＳ３８の処理を通らないようにスキップしてもよい。これにより、ステップＳ３８の処理は完了し、今回の一連のエンジン温度算出処理は終了する。なお、以降、運転状態制御部２１ｃが、このように算出したエンジン温度に基づいて点火回路１４及び駆動回路１５を制御することによってエンジンの運転状態を制御することになる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関制御装置１では、エンジン温度算出部２１ｂが、インジェクタ温度と燃料噴射積算時間とを用いてエンジン温度を算出するので、インジェクタ温度からエンジン温度を算出する際に、所定期間における燃料噴射積算時間と車速との相関関係に基づいて車速を推定することで、走行風の影響を考慮してエンジン温度を適切に算出することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１では、エンジン温度算出部２１ｂが、インジェクタ温度と燃料噴射積算時間を所定期間で除した値とを用いてエンジン温度を算出するので、走行風の影響を考慮してエンジン温度を適切に算出することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１では、エンジン温度算出部２１ｂが、インジェクタ温度を所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈するＩＮＪ冷却量にて補正した補正インジェクタ温度を算出し、補正インジェクタ温度に基づいてエンジン温度を算出するので、簡便な構成で、走行風の影響を考慮しながらエンジン温度を適切に算出することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１では、エンジン温度算出部２１ｂが、所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈するＩＮＮ冷却量目標値を算出し、ＩＮＪ冷却量をＩＮＪ冷却量目標値に向けて徐々に推移させるので、走行風による冷却能力がすぐにインジェクタ温度に現れないことを考慮し、実際のインジェクタ温度の変化に合わせてエンジン温度を適切に算出することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１では、エンジン温度算出部２１ｂが、インジェクタ温度を所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈するＩＮＪ冷却量にて補正した補正インジェクタ温度を算出すると共に、補正インジェクタ温度に基づいてエンジンのベース温度を算出し、エンジンのベース温度を所定期間内における燃料噴射積算時間と相関関係を呈するＩＮＪ冷却量にて補正することによりエンジン温度を算出するものであるため、簡便な構成で、走行風の影響を考慮しながらエンジン温度を適切によく算出することができる。

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

例えば、本実施形態では、インジェクタ温度に対応するエンジン温度として、エンジンの点火プラグ座の温度を用いているが、これに限定するものではなく、例えば、エンジン冷却水温やシリンダー壁温等を用いてもよい。

また、本実施形態の構成は、単気筒エンジンのみならず多気筒エンジンに用いてもよい。その場合には、多気筒エンジンの各気筒のインジェクタのコイル抵抗値からその気筒の温度を推定し、各気筒の温度に合わせてその気筒の燃料噴射量等を制御することができる。

以上のように、本発明は、インジェクタ温度から内燃機関温度を算出する際に、走行風の影響を考慮して内燃機関温度を適切に算出可能な内燃機関制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両の内燃機関制御装置に広く適用され得るものと期待される。

１…内燃機関制御装置
２…クランク角センサ
３…クランクシャフト
４…スロットル開度センサ
５…酸素センサ
６…点火コイル
７…インジェクタ
７ａ…コイル
７ｂ…コイルの等価回路
７ｃ…ソレノイド
１０…ＥＣＵ
１０ａ…筐体
１１…波形整形回路
１２…サーミスタ素子
１３…Ａ／Ｄ変換器
１４…点火回路
１５…駆動回路
１６…抵抗値検出回路
１７…ＥＥＰＲＯＭ
１８…ＲＯＭ
１９…ＲＡＭ
２０…タイマ
２１…ＣＰＵ
Ｂ…バッテリ

Claims (5)

1. 内燃機関に適用されると共に、インジェクタのコイル抵抗値に基づいてインジェクタ温度を算出するインジェクタ温度算出部と、前記インジェクタ温度に基づいて内燃機関温度を算出する内燃機関温度算出部と、前記内燃機関温度に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御する運転状態制御部と、を有する内燃機関制御装置において、
   前記インジェクタの駆動時間を算出すると共に、所定期間内における前記駆動時間を積算した燃料噴射積算時間を算出する積算時間算出部を更に有し、
   前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度と前記燃料噴射積算時間とを用いて前記内燃機関温度を算出することを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度と前記燃料噴射積算時間を前記所定期間で除した値とを用いて前記内燃機関温度を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
3. 前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度を前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正した補正インジェクタ温度を算出し、前記補正インジェクタ温度に基づいて前記内燃機関温度を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関制御装置。
4. 前記内燃機関温度算出部は、前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正目標値を算出し、前記補正値を前記補正目標値に向けて徐々に推移させることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関制御装置。
5. 前記内燃機関温度算出部は、前記インジェクタ温度を前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正した補正インジェクタ温度を算出すると共に、前記補正インジェクタ温度に基づいて基本内燃機関温度を算出し、前記基本内燃機関温度を前記所定期間内における前記燃料噴射積算時間と相関関係を呈する補正値にて補正することにより前記内燃機関温度を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。

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