JP6739317B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、発電機等の汎用機や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、発電機等の汎用機や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、発電機等の汎用機や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価格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発電機等の汎用機や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、発電機等の汎用機や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、内燃機関の暖機運転状態の演算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運転状態を検出して、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、特に発電機等の汎用機や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、内燃機関１０の制御装置７０に関し、内燃機関１０又はその近傍に設けられた燃料噴射弁２９及びクランク角センサ６０と信号の入出力が可能であり、燃料噴射弁２９のコイル（インジェクタコイル）又はクランク角センサ６０の検出コイル（クランク角センサコイル）６１の機能部品のコイルの抵抗値を検出し、検出した抵抗値より算出したコイルの温度を内燃機関の温度とする構成を開示する。

特開２０１４−２０６１４４号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成のように機能部品のコイルの抵抗値に基づいて内燃機関の温度を算出して内燃機関の運転状態を制御する際に、インジェクタ等の機能部品、内燃機関制御装置の回路構成及びハーネス等の量産における公差等により、内燃機関の温度の算出値にバラツキを生じる。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、機能部品の温度と内燃機関の雰囲気温度とに差異があるときに、内燃機関の雰囲気温度を基準として、機能部品のコイルの抵抗値に基づいて算出する機能部品の温度を補正することで、車両の量産における各種構成要素の公差等による内燃機関の温度の算出値のバラツキを校正することができる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、第１の局面において、内燃機関搭載体に搭載された内燃機関の機能部品のコイルの抵抗値から算出した機能部品温度に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御する制御部を備えた内燃機関制御装置において、前記内燃機関の雰囲気温度を検出する温度センサと、前記機能部品温度及び前記雰囲気温度を記憶する記憶媒体と、を有し、前記制御部は、前記内燃機関制御装置への電源投入から電源遮断までの期間毎に、前記機能部品温度及び前記雰囲気温度の学習を実施すると共に、前記機能部品温度及び前記雰囲気温度が安定した際に、取得した前記機能部品温度が前記記憶媒体に記憶されている前記機能部品温度未満且つ取得した前記雰囲気温度が前記記憶媒体に記憶されている前記雰囲気温度未満の場合に、取得した前記機能部品温度及び前記雰囲気温度を前記記憶媒体に記憶して更新する学習を実施し、前記学習の実施回数が所定回数以上となった場合に、前記記憶媒体に記憶されている前記機能部品温度と前記雰囲気温度との温度差に基づいて補正量を算出し、前記補正量に基づいて前記機能部品温度を補正した補正温度を算出し、前記補正温度に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御する内燃機関制御装置である。

本発明は、第１の局面に加えて、前記実施回数をカウントするカウンタを有し、前記制御部は、前記カウンタによりカウントする前記実施回数が前記所定回数以上となった場合に、前記カウンタによりカウントした前記実施回数をクリアすることを第２の局面とする。

本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記制御部は、前記補正量に制限値を設定することを第３の局面とする。

本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置においては、内燃機関搭載体に搭載された内燃機関の機能部品のコイルの抵抗値から算出した機能部品温度に基づいて内燃機関の運転状態を制御する制御部を備えた内燃機関制御装置において、内燃機関の雰囲気温度を検出する温度センサと、機能部品温度及び雰囲気温度を記憶する記憶媒体と、を有し、制御部は、内燃機関制御装置への電源投入から電源遮断までの期間毎に、機能部品温度及び雰囲気温度の学習を実施すると共に、機能部品温度及び雰囲気温度が安定した際に、取得した機能部品温度が記憶媒体に記憶されている機能部品温度未満且つ取得した雰囲気温度が記憶媒体に記憶されている雰囲気温度未満の場合に、取得した機能部品温度及び雰囲気温度を記憶媒体に記憶して更新する学習を実施し、学習の実施回数が所定回数以上となった場合に、記憶媒体に記憶されている機能部品温度と雰囲気温度との温度差に基づいて補正量を算出し、補正量に基づいて機能部品温度を補正した補正温度を算出し、補正温度に基づいて内燃機関の運転状態を制御するものであるため、機能部品の温度と内燃機関の雰囲気温度とに差異があるときに、内燃機関の雰囲気温度を基準として、機能部品のコイルの抵抗値に基づいて算出する機能部品の温度を補正することで、車両の量産における各種構成要素の公差等による内燃機関の温度の算出値のバラツキを校正することができる。

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、実施回数をカウントするカウンタを有し、制御部は、カウンタによりカウントする実施回数が所定回数以上となった場合に、カウンタによりカウントした実施回数をクリアするものであるため、車両が複数回に亘って始動された場合であっても雰囲気温度の一番低いときに学習することにより、確実にエンジンが冷機状態の時に学習することができる。

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、制御部は、補正量に制限値を設定するものであるため、学習値に誤りを生じた場合であっても誤りの影響を小さくすることができる。

図１は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置の構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施形態における学習値算出処理の流れを示すフロー図である。 図３は、本発明の実施形態における雰囲気温度学習値更新処理の流れを示すフロー図である。 図４（ａ）は、本発明の実施形態におけるインジェクタ温度学習値更新処理の流れを示すフロー図であり、図４（ｂ）は、本発明の実施形態におけるエンジン温度の推移を示す図であり、図４（ｃ）は、本発明の実施形態における学習値算出処理の実行によるインジェクタ温度及び雰囲気温度の学習値の推移を示す図である。

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

＜内燃機関制御装置の構成＞
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、発電機等の汎用機や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る。

図１に示すように、本実施形態における内燃機関制御装置１は、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、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、中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）２１及びカウンタ２２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１２ａは、ＥＣＵ１０の筐体１０ａ内で最も高温となる領域（典型的には点火回路１４である発熱素子への距離が数ミリメータ程度である発熱素子に近接した領域）に配置されたチップサーミスタであり、その領域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１２ａを熱電対等の他の温度センサに代替してもよい。

サーミスタ素子１２ｂは、ＥＣＵ１０の筐体１０ａ内で最もＥＣＵ１０の筐体１０ａ外の周囲の大気温度（外気温）、つまりエンジンの周囲の大気温度（外気温度）に近くなる領域（典型的には筐体１０ａへの距離が数ミリメータ程度である筐体１０ａに近接した領域）に配置されたチップサーミスタであり、その領域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。サーミスタ素子１２ｂ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に等しいものである。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１２ｂを熱電対等の他の温度センサに代替してもよい。

サーミスタ素子１２ａとサーミスタ素子１２ｂとは、内燃機関制御装置１内の互いに温度差が生じる箇所に各々設けられている。なお、サーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ素子１２ｂはＥＣＵ１０の他の構成要素と同様に図示しない回路基板に配置されるため、別途配線を設けて、これを介してサーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ１２ｂを電気的に接続する必要がない。

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１２ａ、１２ｂから出力された電気信号を、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、特にインジェクタ７のコイルは、インジェクタ７のソレノイドを電気的に駆動するための構成部品であり、コイルの通電状態においてソレノイド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、雰囲気温度の学習値やインジェクタ温度の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、エンジン温度算出処理用の制御プログラム、エンジン温度算出処理で用いられるインジェクタ温度テーブルに関するデータ、雰囲気温度算出処理用の制御プログラム、及び学習値算出処理用の制御プログラム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。

制御部としてのＣＰＵ２１は、ＥＣＵ１０全体の動作を制御する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ１８内に格納されているエンジン温度算出処理用の制御プログラムを実行することにより、抵抗値検出回路１６を介してインジェクタ７のコイルの抵抗値を検出し、インジェクタ７のコイルの抵抗値とインジェクタ温度との関係を示すインジェクタ温度テーブルより、検出されたインジェクタ７のコイルの抵抗値に対応するインジェクタ温度をエンジンの温度（エンジン温度）として算出する。

ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ１８内に格納されている雰囲気温度算出処理用の制御プログラムを実行することにより、サーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ素子１２ｂからＡ／Ｄ変換器１３を介して入力する電気信号の示す電圧に基づいて、サーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ素子１２ｂが配置される各領域の各々の雰囲気温度を算出する。

ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ１８内に格納されている学習値算出処理用の制御プログラムを実行することにより、上記により算出した雰囲気温度を基準として、上記により算出したインジェクタ温度を補正して、車両の量産における各種構成要素の公差等によるエンジン温度の算出値のバラツキを校正する。ＣＰＵ２１は、補正したインジェクタ温度をエンジン温度とし、この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。

ここで、本発明者は、エンジンの機能部品であるインジェクタ７の温度（インジェクタ温度）の値とインジェクタ７が装着されたエンジンの温度（エンジン温度）の値との関係を規定する複数の相関特性曲線を計測してそれらの間の関係について検討したところ、以下の知見を得た。なお、かかる複数の相関特性曲線は、エンジンの作動開始時点の雰囲気温度が異なる環境にて、エンジンの同一の運転条件で計測されたものである。また、かかる複数の相関特性曲線は、エンジンの運転状態を異ならせても同様に得られるものであった。

つまり、本発明者の検討によれば、各々の相関特性曲線において、インジェクタ温度Ｔｉｎｊの初期値（エンジンの作動開始時点のインジェクタ温度Ｔｉｎｊの値）とエンジン温度Ｔｅｎｇの初期値（エンジンの作動開始時点のエンジン温度Ｔｅｎｇの値）とは等しく、これらはインジェクタ温度Ｔｉｎｊの値及びエンジン温度Ｔｅｎｇの値が各々最も小さな値を示す初期座標点（エンジンの作動開始時点の座標点）を規定しており、かつ、エンジンが作動してその運転状態が継続することに伴って、各々の相関特性曲線は、それらの初期座標点からインジェクタ温度Ｔｉｎｊの値が増加していくことに伴いエンジン温度Ｔｅｎｇの値が共に非線形に増加していくプロファイルが互いに同一である相関特性を呈することが判明した。なお、各々の相関特性曲線のプロファイルが互いに同一であるという意味は、エンジンが作動してその運転状態が継続する際に、これらが実用上同一（実質同一）なものとして取り扱えるという意味である。

各々の相関特性曲線の初期座標点で、インジェクタ温度Ｔｉｎｊの初期値とエンジン温度Ｔｅｎｇの初期値とが等しくなる理由は、エンジンの作動開始時点においてはエンジンの燃焼が開始する時点であり、その発熱によるエンジン及びインジェクタの温度上昇が生じていないため、これらの初期値が共にエンジンの作動開始時点のその雰囲気温度に等しくなるためである。また、各々の相関特性曲線の初期座標点では、サーミスタ素子１２が検出する検出温度（サーミスタ温度Ｔｔｈｒ）が、インジェクタ温度Ｔｉｎｊの初期値及びエンジン温度Ｔｅｎｇの初期値と等しくなり、これらはその際のエンジンの雰囲気温度に等しいものである。つまり、各々の相関特性曲線において、インジェクタ温度Ｔｉｎｊの初期値は、サーミスタ温度Ｔｔｈｒの初期値に等しい値であって、このようにサーミスタ温度Ｔｔｈｒの初期値に等しいインジェクタ温度Ｔｉｎｊの初期値とエンジン温度Ｔｅｎｇの初期値とが、それらの初期座標点を成すことになる。

更に、エンジンの作動が開始されると、エンジンの発熱によりエンジン温度Ｔｅｎｇが上昇すると共に、エンジンの発した熱がエンジンの金属製等の構成要素を介し伝熱してインジェクタ温度Ｔｉｎｊが上昇する。ここで、各々の相関特性曲線において、エンジンが作動してその運転状態が継続することに伴って、それらの初期座標点からインジェクタ温度Ｔｉｎｊの値及びエンジン温度Ｔｅｎｇの値が共に増加していくプロファイルが、エンジンの運転条件によらず、互いに同一である相関特性を呈する理由は、エンジンの運転条件が互いに異なることに起因してエンジンの発熱状態が異なったとしても、エンジンの発熱によりエンジン温度Ｔｅｎｇが上昇する経時変化の状態と、エンジンの発した熱が伝熱してインジェクタ温度Ｔｉｎｊが上昇する経時変化の状態と、の間の関係が、互いに等しくなるためである。

以上の本発明者による検討結果から、複数の相関特性曲線においては、各々の初期座標点が相違するのみで各々のプロファイルは実質同一なものであることが判明したので、エンジン温度算出処理においては、複数の相関特性曲線を取り扱うことなく、エンジンの作動開始時点のその雰囲気温度の相違を考慮しながら、所定の基準雰囲気温度を初期座標点とする代表的な相関特性曲線を単一の基準相関特性曲線として用いれば足りることが分かる。従って、上記の通り、インジェクタ温度をエンジン温度と推定することができる。

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、インジェクタと同様にエンジンで生じる熱が伝熱されるものであればその他の機能備品を用いることができ、その機能部品の温度を、エンジンの機能部品の温度として用いてもよい。

カウンタ２２は、ＣＰＵ２１の制御に従ってカウント処理を実行する。

このような構成を有する内燃機関制御装置１は、以下に示す学習値算出処理を実行することによって、雰囲気温度及びインジェクタ温度の学習値を算出する。以下、本実施形態における学習値算出処理について、より具体的に説明する。

＜学習値算出処理＞
図２及び図４（ｂ）を参照して、本実施形態における学習値算出処理の具体的な流れについて詳しく説明する。

図２は、本発明の実施形態における学習値算出処理の流れを示すフロー図である。図４（ｂ）は、本発明の実施形態におけるエンジン温度の推移を示す図である。なお、図４（ｂ）において、「Ｏｆｆ」は車両の始動を停止していることを示し、「走行」は車両が始動していることを示している。

図２に示すフロー図は、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ＥＣＵ１が稼働したタイミングで開始となり、学習値算出処理はステップＳ１の処理に進む。かかる学習値算出処理は、車両のユーザがその車両を使用する際に実行される。

ステップＳ１の処理では、ＣＰＵ２１が、学習実施完了フラグがセット済みであるか否かを判定する。判定の結果、学習実施完了フラグがセット済みの場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理を終了する。一方、学習実施完了フラグがセットされていない場合には、ＣＰＵ２１は、学習値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、ＣＰＵ２１が、サーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ素子１２ｂからＡ／Ｄ変換器１３を介して入力する電気信号の示す電圧に基づいて算出した雰囲気温度の算出値、及び抵抗値検出回路１６から入力する電気信号の示す抵抗値に基づいて算出したインジェクタ温度の算出値が安定しているか否かを判定する。ＣＰＵ２１は、典型的には雰囲気温度の算出値及びインジェクタ温度の算出値の所定時間における各々の変動幅が所定値以下であるか否かを判定することにより、雰囲気温度及びインジェクタ温度の各々の算出値が安定しているか否かを判定する。判定の結果、雰囲気温度及びインジェクタ温度の各々の算出値が安定していない場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理を終了する。一方、雰囲気温度及びインジェクタ温度の各々の算出値が安定している場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ３の処理に進める。

ステップＳ３の処理では、ＣＰＵ２１が、カウンタ２２を用いて学習実施回数のカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、学習値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、ＣＰＵ２１が、今回に算出したサーミスタ素子１２ａが配置される領域の雰囲気温度と、今回に算出したサーミスタ素子１２ｂが配置される領域の雰囲気温度と、の中央値Ｃ１を算出する。ここで、中央値は、サーミスタ素子１２ａが配置される領域の雰囲気温度とサーミスタ素子１２ｂが配置される領域の雰囲気温度との平均値である。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されているサーミスタ素子１２ａが配置される領域の雰囲気温度と、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されているサーミスタ素子１２ｂが配置される領域の雰囲気温度と、の中央値Ｃ２を算出する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、学習値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、ＣＰＵ２１が、中央値Ｃ１は中央値Ｃ２よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、中央値Ｃ１は中央値Ｃ２よりも小さい場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ７の処理に進める。一方、中央値Ｃ１は中央値Ｃ２以上の場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ９の処理に進める。

ステップＳ７の処理では、ＣＰＵ２１が、今回に算出したインジェクタ温度Ｔ１はＥＥＰＲＯＭ１７に記憶しているインジェクタ温度Ｔ２よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、インジェクタ温度Ｔ１はインジェクタ温度Ｔ２よりも小さい場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ８の処理に進める。一方、インジェクタ温度Ｔ１はインジェクタ温度Ｔ２以上の場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ９の処理に進める。

ステップＳ８の処理では、ＣＰＵ２１が、今回に算出したサーミスタ素子１２ａが配置される領域とサーミスタ素子１２ｂが配置される領域との各々の雰囲気温度を、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶している各々の雰囲気温度に各々上書きして更新すると共に、今回に算出したインジェクタ温度Ｔ１を、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶しているインジェクタ温度Ｔ２に上書きしてインジェクタ温度Ｔ２を更新する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ９の処理では、ＣＰＵ２１が、カウンタ２２のカウント値を参照して、学習実施回数が所定回数以上であるか否かを判定する。判定の結果、学習実施回数が所定回数以上である場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ１０の処理に進める。一方、学習実施回数が所定回数未満である場合には、ＣＰＵ２１は、学習値算出処理をステップＳ１５の処理に進める。

学習実施回数と比較する所定回数は、典型的には所定のドライビング回数である。ここで、１ドライビング回数は、イグニッションスイッチのオンによる内燃機関制御装置１への電源投入から、イグニッションスイッチのオフによる内燃機関制御装置１への電源遮断までの期間である。

このように、今回に算出された雰囲気温度及びインジェクタ温度がＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回の雰囲気温度及びインジェクタ温度よりも低温度の場合に、今回に算出された雰囲気温度及びインジェクタ温度を上書きして更新することにより、所定のドライビング回数において取得した雰囲気温度のうちの最低温度、及びこの最低温度の取得時のインジェクタ温度を取得することができる。これにより例えば、ＣＰＵ２１は、図４（ｂ）に示すように、車両を短い間隔で断続的に始動させた場合であっても、エンジン温度が最低温度となる時刻ｔ＝ｔｘの冷機時での雰囲気温度及びインジェクタ温度を取得することができる。ここで、エンジン温度が最低温度となる時刻ｔ＝ｔｘは、典型的には１日のうちの朝の時間帯における車両を始動させる前の時刻である。

ステップＳ１０の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されているサーミスタ素子１２ａが配置される領域の雰囲気温度と、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されているサーミスタ素子１２ｂが配置される領域の雰囲気温度と、の中央値Ｃ３を算出する。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１１の処理では、ＣＰＵ２１が、雰囲気温度学習値更新処理を実行する。なお、雰囲気温度学習値更新処理については後述する。

これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２の処理では、ＣＰＵ２１が、インジェクタ温度学習値更新処理を実行する。なお、インジェクタ温度学習値更新処理については後述する。

これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている雰囲気温度、インジェクタ温度及び学習実施回数をクリアする。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、ＣＰＵ２１が、学習実施完了フラグをセットする。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、学習値算出処理は終了する。

ステップＳ１５の処理では、ＣＰＵ２１が、ステップＳ３でインクリメントした学習実施回数のカウント値をＥＥＰＲＯＭ１７に書き込む。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、学習値算出処理はステップＳ１４の処理に進む。

＜雰囲気温度学習値更新処理＞
上記の学習値算出処理では、雰囲気温度の学習値を更新する雰囲気温度学習値更新処理を実行する。以下、図３を参照して、本実施形態における雰囲気温度学習値更新処理の具体的な流れについて詳しく説明する。

図３は、本発明の実施形態におけるサーミスタ温度学習値更新処理の流れを示すフロー図である。

図３に示すフロー図は、図２に示す学習値算出処理におけるステップＳ１０の処理を終了したタイミングで開始となり、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２１の処理に進む。

ステップＳ２１の処理では、ＣＰＵ２１が、学習値収束フラグがセット済みか否かを判定する。判定の結果、ＣＰＵ２１は、学習値収束フラグがセット済みの場合には、雰囲気温度学習値更新処理を終了する。一方、学習値収束フラグがセットされていない場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理をステップＳ２２の処理に進める。

ステップＳ２２の処理では、ＣＰＵ２１が、図２のステップＳ８で更新されたサーミスタ素子１２ａが配置される領域の雰囲気温度からサーミスタ素子１２ｂが配置される領域の雰囲気温度を減算し、その減算値を「２」で除すことにより雰囲気温度学習値更新量を算出する。これにより、ステップＳ２２の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２３の処理に進む。

ステップＳ２３の処理では、ＣＰＵ２１が、雰囲気温度学習値更新量は雰囲気温度更新リミット量未満であるか否かを判定する。判定の結果、雰囲気温度学習値更新量は雰囲気温度リミット量未満である場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理をステップＳ２４の処理に進める。一方、雰囲気温度学習値更新量は雰囲気温度リミット量以上である場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理をステップＳ２６の処理に進める。

ステップＳ２４の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回の雰囲気温度学習値Ａに、雰囲気温度学習値更新量を加算して新たな雰囲気温度学習値Ａを算出する。ここで、雰囲気温度学習値Ａは、サーミスタ素子１２ａが配置される領域の雰囲気温度の学習値である。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２５の処理に進む。

ステップＳ２５の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回の雰囲気温度学習値Ｂに、雰囲気温度学習値更新量を加算して新たな雰囲気温度学習値Ｂを算出する。ここで、雰囲気温度学習値Ｂは、サーミスタ素子１２ｂが配置される領域の雰囲気温度の学習値である。これにより、ステップＳ２５の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２８の処理に進む。

ステップＳ２６の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回の雰囲気温度学習値Ａに、雰囲気温度更新リミット量を加算して新たな雰囲気温度学習値Ａを算出する。これにより、ステップＳ２６の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２７の処理に進む。

ステップＳ２７の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回の雰囲気温度学習値Ｂに、雰囲気温度更新リミット量を加算して新たな雰囲気温度学習値Ｂを算出する。これにより、ステップＳ２７の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２８の処理に進む。

ステップＳ２８の処理では、ＣＰＵ２１が、新たに算出した雰囲気温度学習値Ａ及び雰囲気温度学習値ＢをＥＥＰＲＯＭ１７に書き込む。これにより、ステップＳ２８の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ２９の処理に進む。

ステップＳ２９の処理では、ＣＰＵ２１が、雰囲気温度学習値更新処理を繰り返し実行する際における、前回の雰囲気温度学習値Ａと新たに算出した雰囲気温度学習値Ａとの差分、又は前回の雰囲気温度学習値Ｂと新たに算出した雰囲気温度学習値Ｂとの差分の積算量が学習収束判断量未満であるか否かを判定する。判断の結果、積算量が学習収束判断量未満である場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理をステップＳ３０の処理に進める。一方、積算量が学習収束判断量以上である場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理をステップＳ３４の処理に進める。

ステップＳ３０の処理では、ＣＰＵ２１が、カウンタ２２でカウントする学習値収束判断回数のカウント値をインクリメントする。これにより、ステップＳ３０の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ３１の処理に進む。

ステップＳ３１の処理では、ＣＰＵ２１が、カウンタ２２のカウント値を参照して、学習値収束判断回数は所定回数以上であるか否かを判定する。判定の結果、学習値収束判断回数は所定回数以上である場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理をステップＳ３２の処理に進める。一方、学習値収束判断回数は所定回数未満である場合には、ＣＰＵ２１は、雰囲気温度学習値更新処理を終了する。

ステップＳ３２の処理では、ＣＰＵ２１が、学習値収束フラグをセットする。これにより、ステップＳ３２の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理はステップＳ３３の処理に進む。

ステップＳ３３の処理では、ＣＰＵ２１が、学習値収束フラグをＥＥＰＲＯＭ１７に書き込む。これにより、ステップＳ３３の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理を終了する。

ステップＳ３４の処理では、ＣＰＵ２１が、学習値収束判断回数をカウントするカウンタ２２のカウント値をリセットする。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、雰囲気温度学習値更新処理を終了する。

＜インジェクタ温度学習値更新処理＞
上記の学習値算出処理では、インジェクタ温度の学習値を更新するインジェクタ温度学習値更新処理を実行する。以下、図４（ａ）及び図４（ｃ）を参照して、本実施形態におけるインジェクタ温度学習値更新処理の具体的な流れについて詳しく説明する。

図４（ａ）は、本発明の実施形態におけるインジェクタ温度学習値更新処理の流れを示すフロー図である。図４（ｃ）は、本発明の実施形態における学習値算出処理の実行によるインジェクタ温度及び雰囲気温度の学習値の推移を示す図である。

図４（ａ）に示すフロー図は、図３に示す雰囲気温度学習値更新処理を終了したタイミングで開始となり、インジェクタ温度学習値更新処理はステップＳ４１の処理に進む。

ステップＳ４１の処理では、ＣＰＵ２１が、図３のステップＳ２８でＥＥＰＲＯＭ１７に書き込んだ雰囲気温度学習値Ａから、図３のステップＳ２８でＥＥＰＲＯＭ１７に書き込んだ雰囲気温度学習値Ｂを減算して求めた減算値の絶対値は学習実施リミット量以下であるか否かを判定する。

ここで、学習実施リミット量は、典型的には「０」である。学習実施リミット量を「０」にすることにより、２つのサーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ素子１２ｂが配置される各々の領域の雰囲気温度が同じときにインジェクタ温度学習値更新量を求めることができるので、確実に冷機時における機能部品の温度と雰囲気温度とを用いて補正量を算出することができる。

判定の結果、求めた減算値の絶対値が学習実施リミット量より大きい場合には、ＣＰＵ２１は、インジェクタ温度学習値更新処理を終了する。一方、求めた減算値の絶対値が学習実施リミット量以下の場合には、ＣＰＵ２１は、インジェクタ温度学習値更新処理をステップＳ４２の処理に進める。

ステップＳ４２の処理では、ＣＰＵ２１が、図２のステップＳ８で更新されるインジェクタ温度Ｔ２から、図２のステップＳ１０で算出された雰囲気温度の中央値Ｃ３を減算して、補正量としてのインジェクタ温度学習値更新量を求める。これにより、ステップＳ４２の処理は完了し、インジェクタ温度学習値更新処理はステップＳ４３の処理に進む。

ステップＳ４３の処理では、ＣＰＵ２１が、インジェクタ温度学習値更新量はインジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍ未満であるか否かを判定する。判定の結果、インジェクタ温度学習値更新量はインジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍ未満である場合には、ＣＰＵ２１は、インジェクタ温度学習値更新処理をステップＳ４４の処理に進める。一方、インジェクタ温度学習値更新量はインジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍ以上である場合には、ＣＰＵ２１は、インジェクタ温度学習値更新処理をステップＳ４６の処理に進める。

ステップＳ４４の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回のインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆにインジェクタ温度学習値更新量を加算して前回のインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆを補正し、補正温度として新たなインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆを求める。これにより、ステップＳ４４の処理は完了し、インジェクタ温度学習値更新処理はステップＳ４５の処理に進む。

ステップＳ４５の処理では、ＣＰＵ２１が、新たに求めたインジェクタ温度学習値ＴｒｆｄｆをＥＥＰＲＯＭ１７に書き込む。これにより、ステップＳ４４の処理は完了し、インジェクタ温度学習値更新処理は終了する。

ステップＳ４６の処理では、ＣＰＵ２１が、ＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている前回のインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆに、インジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍを加算して新たなインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆを求める。このように、インジェクタ温度学習値更新量に制限値としてのインジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍを設定して、前回のインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆを補正することにより、学習値に誤りを生じた場合であっても誤りの影響を小さくすることができる。

これにより、ステップＳ４６の処理は完了し、インジェクタ温度学習値更新処理はステップＳ４５の処理に進む。

このように算出したインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆをエンジン温度とすることにより、エンジン温度の算出値のバラツキを校正することができる。

具体的には、ＣＰＵ２１により求められた補正前のインジェクタ温度Ｔｒｅｆは、図４（ｃ）に示すように、中央値Ｃ３がインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆよりも低い場合において、上記のインジェクタ温度学習値更新処理を繰り返すことにより、時刻ｔ０から徐々に中央値Ｃ３に近づいていく。なお、図４（ｃ）は、補正前のインジェクタ温度Ｔｒｅｆ又は前回のインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆに、インジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍを加算する場合を一例として示している。

この際、インジェクタ温度更新リミット量ΔＴｌｉｍ以下の補正量で補正されるため、インジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆと中央値Ｃ３とが急激に近づくことはない一方で、一時的に不正確な中央値Ｃ３とインジェクタ温度Ｔ２との比較によりインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆが補正された場合であっても、インジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆに対する影響を最小限にすることができる。

図４（ｃ）では、ＣＰＵ２１は、時刻ｔ＝ｔ５においてインジェクタ温度学習値Ｔｒｆｄｆが中央値Ｃ３と一致することにより、車両の量産における各種構成要素の公差等による機能部品の温度の算出値のバラツキを校正することができる。

以上の本実施形態における内燃機関制御装置では、冷機時におけるインジェクタ温度と雰囲気温度との温度差に基づいて補正量を算出し、補正量に基づいてインジェクタ温度を補正した補正温度を算出し、補正温度に基づいて内燃機関の運転状態を制御するものであるため、インジェクタ温度と内燃機関の雰囲気温度とに差異があるときに、内燃機関の雰囲気温度を基準として、インジェクタのコイルの抵抗値に基づいて算出したインジェクタ温度を補正することで、車両の量産における各種構成要素の公差等による内燃機関の温度の算出値のバラツキを校正することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置では、内燃機関制御装置Ｓ内の互いに温度差が生じる箇所に各々設けられた２つのサーミスタ素子１２ａ及びサーミスタ素子１２ｂから取得する雰囲気温度が同じときに、インジェクタ温度学習値更新量を算出するものであるため、確実に冷機時におけるインジェクタ温度と雰囲気温度とを取得することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置では、所定のドライビング回数において取得した雰囲気温度のうちの最低温度の取得時の機能部品の温度を取得するものであるため、車両が複数回に亘って始動された場合であっても雰囲気温度の一番低いときに学習することにより、確実にエンジンが冷機状態の時に学習することができる。

また、本実施形態における内燃機関制御装置では、補正量に制限値を設定するものであるため、学習値に誤りを生じた場合であっても誤りの影響を小さくすることができる。

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２囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、機能部品の温度と内燃機関の雰囲気温度とに差異があるときに、内燃機関の雰囲気温度を基準として、機能部品のコイルの抵抗値に基づいて算出した機能部品の温度を補正することで、車両の量産における各種構成要素の公差等による機能部品の温度の算出値のバラツキを校正することができる内燃機関制御装置を提供することができ、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の内燃機関制御装置に広範に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
１０…ＥＣＵ
１０ａ…筐体
１１…波形整形回路
１２ａ…サーミスタ素子
１２ｂ…サーミスタ素子
１３…Ａ／Ｄ変換機
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
２２…カウンタ
Ｂ…バッテリ

Claims (3)

1. 内燃機関搭載体に搭載された内燃機関の機能部品のコイルの抵抗値から算出した機能部品温度に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御する制御部を備えた内燃機関制御装置において、
   前記内燃機関の雰囲気温度を検出する温度センサと、
   前記機能部品温度及び前記雰囲気温度を記憶する記憶媒体と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記内燃機関制御装置への電源投入から電源遮断までの期間毎に、前記機能部品温度及び前記雰囲気温度の学習を実施すると共に、前記機能部品温度及び前記雰囲気温度が安定した際に、取得した前記機能部品温度が前記記憶媒体に記憶されている前記機能部品温度未満且つ取得した前記雰囲気温度が前記記憶媒体に記憶されている前記雰囲気温度未満の場合に、取得した前記機能部品温度及び前記雰囲気温度を前記記憶媒体に記憶して更新し、前記学習の実施回数が所定回数以上となった場合に、前記記憶媒体に記憶されている前記機能部品温度と前記雰囲気温度との温度差に基づいて補正量を算出し、前記補正量に基づいて前記機能部品温度を補正した補正温度を算出し、前記補正温度に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御する、
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記実施回数をカウントするカウンタを有し、
   前記制御部は、
   前記カウンタによりカウントする前記実施回数が前記所定回数以上となった場合に、前記カウンタによりカウントした前記実施回数をクリアする、
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記補正量に制限値を設定する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関制御装置。

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