WO2010119544A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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WO2010119544A1
WO2010119544A1 PCT/JP2009/057669 JP2009057669W WO2010119544A1 WO 2010119544 A1 WO2010119544 A1 WO 2010119544A1 JP 2009057669 W JP2009057669 W JP 2009057669W WO 2010119544 A1 WO2010119544 A1 WO 2010119544A1
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cooling water
heat
exhaust gas
internal combustion
combustion engine
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PCT/JP2009/057669
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三谷信一
広岡重正
角岡卓
佐藤哲
浦野繁幸
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
  • cooling device that cools the exhaust of the internal combustion engine.
  • Some cooling devices are provided between an exhaust port of an internal combustion engine and an exhaust manifold, and others are provided around the exhaust manifold (see Patent Document 1).
  • the exhaust water is cooled by circulating the cooling water inside the cooling device.
  • Such a cooling device is arranged on a path through which cooling water flows.
  • the cooling water is circulated through the path by a mechanical pump.
  • such a cooling device stores a part of the heat quantity of the exhaust.
  • the pump is also stopped and the cooling water does not circulate. For this reason, the quantity of heat stored in the cooling device is transmitted to the cooling water, and the cooling water may boil.
  • An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that suppresses boiling of cooling water.
  • the object is to provide a cooling device that is provided on a path through which cooling water circulates and cools the exhaust of the internal combustion engine by circulating the cooling water, an estimation unit that estimates the amount of heat of the exhaust, and the estimated
  • a control device for an internal combustion engine including a control unit that determines whether or not the idle stop control is prohibited in accordance with the amount of heat of the exhaust.
  • a control device for an internal combustion engine that suppresses boiling of cooling water can be provided.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a control device for an internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a path of cooling water.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU.
  • FIG. 4 is a map for calculating the exhaust gas temperature.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining the control executed by the ECU.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining the control executed by the ECU.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU.
  • FIG. 8 is a map for calculating the target idle speed.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a cooling water path of the control device for the internal combustion engine according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of control executed by the ECU.
  • FIG. 11 is a map for calculating the operation period of the fan.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of control executed by the ECU.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a control device for an internal combustion engine.
  • the engine 10 has a pair of banks 12L and 12R.
  • the banks 12L and 12R are arranged to be inclined with respect to each other.
  • the engine 10 is a so-called V-type engine.
  • the bank 12L has a cylinder group including three cylinders 14L.
  • the bank 12R has a cylinder 14R.
  • the bank 12L is provided with a fuel injection valve 15L that injects fuel directly into the cylinder 14L.
  • the bank 12R is also provided with a fuel injection valve 15R that directly injects fuel into the cylinder 14R.
  • An intake passage 4L and an exhaust manifold 5L are connected to the bank 12L, and an intake passage 4R and an exhaust manifold 5R are connected to the bank 12R.
  • the intake passages 4L and 4R merge on the upstream side, and a throttle valve 6 for adjusting the intake air amount and an air flow meter 18 for detecting the intake air amount are provided at the merged portion.
  • Catalysts 20L and 20R are provided at the lower ends of the exhaust manifolds 5L and 5R, respectively.
  • the catalysts 20L and 20R purify exhaust exhausted from the cylinders on the banks 12L and 12R side, respectively.
  • Air-fuel ratio sensors 9L and 9R are attached to the exhaust manifolds 5L and 5R, respectively.
  • a cooling device 40L is provided between the exhaust port (not shown) of the bank 12L and the exhaust manifold 5L.
  • a cooling device 40R is provided between the exhaust port (not shown) of the bank 12R and the exhaust manifold 5R.
  • the cooling devices 40L and 40R are configured such that cooling water flows around the pipes of the exhaust manifolds 5L and 5R, respectively.
  • the cooling devices 40L and 40R will be described later in detail.
  • the opening degree of the throttle valve 6 is individually controlled for each of the banks 12L and 12R by an ECU (Electronic Control Unit) 7L and 7R. Further, the amount of fuel injected from the fuel injection valves 15L and 15R is also individually controlled by the ECUs 7L and 7R.
  • the ECUs 7L and 7R can cut the fuel injected from the fuel injection valves 15L and 15R.
  • the ECUs 7L and 7R correspond to an estimation unit and a control unit, which will be described in detail later.
  • the ECUs 7L and 7R can communicate bidirectionally via the communication line 8. By exchanging information via the communication line 8, the ECUs 7 ⁇ / b> L and 7 ⁇ / b> R can refer to information related to operation states of other banks for operation control of the banks in charge.
  • the air-fuel ratio sensors 9L and 9R output detection signals corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust to the ECUs 7L and 7R, respectively.
  • the ECUs 7L and 7R perform feedback control of the air-fuel ratio by controlling the fuel injection amounts to the cylinders 14L and 14R based on the outputs from the air-fuel ratio sensors 9L and 9R, respectively.
  • the feedback control is to control the fuel injection amount so that the detected air-fuel ratio of the exhaust gas becomes the target air-fuel ratio.
  • the water temperature sensor 52 outputs a detection signal corresponding to the temperature of cooling water described later to the ECU 7L.
  • the water temperature sensor 52 is placed at an arbitrary position on the path through which the cooling water circulates.
  • the vehicle speed sensor 54 outputs a detection signal corresponding to the vehicle speed to the ECU 7L.
  • Shift position sensor 56 outputs a detection signal corresponding to the position of a shift lever (not shown) to ECU 7L.
  • the brake switch 58 outputs an on / off signal of a brake pedal (not shown) to the ECU 7L.
  • the ECU7L, 7R can execute idle stop control.
  • the idle stop control is the following control. Based on the vehicle speed from the vehicle speed sensor 54, the position of the shift lever from the shift position sensor 56, and the signal from the brake switch 58, the ECUs 7L and 7R have a vehicle speed of 0 and the position of the shift lever is neutral. When it is determined that the brake switch 58 is on, the engine 10 is stopped.
  • the ECUs 7L and 7R have the shift position in the drive D or the brake switch 58 based on the position of the shift lever from the shift position sensor 56 and the signal from the brake switch 58.
  • the engine 10 is started.
  • Such idle stop control reduces fuel consumption.
  • FIG. 2 is a diagram showing the path of the cooling water.
  • a radiator 72, an inlet 74, a pump 76, and the like are arranged on the cooling water path.
  • the main path 82 circulates cooling water in the order of the inlet 74, the pump 76, the engine 10, and the radiator 72.
  • the main path 82 circulates cooling water from the rear joint portion 19 of the engine 10 to the radiator 72.
  • the auxiliary path 88 circulates cooling water in the order of the inlet 74, the pump 76, the engine 10, the cooling devices 40L and 40R, and the V bank pipe 60.
  • the auxiliary path 88 includes branch paths 86L and 86R that branch from the rear joint portion 19 and allow cooling water to flow through the cooling devices 40L and 40R, respectively.
  • the pump 76 is a mechanical pump that operates in conjunction with the rotation of the engine 10.
  • the cooling water flows from the inlet 74 to the engine 10.
  • the cooling water first flows into the block-side water jacket 11w of the engine 10, and then flows into the head-side water jackets 12Lw and 12Rw.
  • the cooling water discharged from the head side water jackets 12 ⁇ / b> Lw and 12 ⁇ / b> Rw joins at the rear joint unit 19.
  • a main path 82 and an auxiliary path 88 are connected to the rear joint portion 19.
  • the cooling water flowing through the main path 82 flows from the rear joint portion 19 to the radiator 72, and the cooling water radiates heat at the radiator 72.
  • the cooling device 40L is arranged on the branch path 86L. Cooling water flows through the cooling device 40L. When the cooling water flows through the cooling device 40L, the temperature of the exhaust discharged from the cylinder 14L of the bank 12L can be lowered. The same applies to the branch path 86R and the cooling device 40R.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of control executed by the ECUs 7L and 7R.
  • the ECUs 7L and 7R detect the cooling water temperature based on the output from the water temperature sensor 52 (step S1). Note that the cooling water temperature may be estimated by a known method without depending on the output from the water temperature sensor 52.
  • the ECUs 7L and 7R calculate the exhaust gas temperature and the exhaust gas amount (step S2).
  • the exhaust gas temperature is calculated based on, for example, the map shown in FIG. FIG. 4 is a map for calculating the exhaust gas temperature and is stored in advance in the ECUs 7L and 7R. As shown in FIG. 4, the vertical axis indicates the rotation speed of the engine 10, and the horizontal axis indicates the load of the engine 10. The exhaust gas temperature is calculated to be higher as the rotational speed and load of the engine 10 are larger.
  • the exhaust gas temperature may be detected using a sensor.
  • the exhaust gas amount (g / sec) is based on the intake air amount detected based on the output from the air flow meter 18 and the air-fuel ratio detected based on the outputs from the air-fuel ratio sensors 9L and 9R. Is calculated.
  • the exhaust gas amount may be detected or calculated by other known methods.
  • the ECUs 7L and 7R estimate the heat quantity P of the exhaust gas (step S3). Specifically, it is estimated by the following formula.
  • M represents the amount of exhaust gas
  • Cp represents the specific heat of the exhaust gas
  • Tex represents the exhaust gas temperature
  • Tair represents the outside air temperature.
  • the amount of heat P is calculated by substituting the exhaust gas amount and the exhaust gas temperature calculated in step S2 into M and Tex, respectively.
  • the outside air temperature may be detected using a known temperature sensor, or may be estimated or calculated by other known methods.
  • the ECUs 7L and 7R determine whether or not the cooling water temperature exceeds the determination value D1 (step S4).
  • ECU7L, 7R determines whether the calorie
  • the heat quantity of the exhaust gas here is the heat quantity calculated in step S3.
  • the ECUs 7L and 7R set a value obtained by adding 1 to the previous first counter value T1 as the current first counter value T1 (step S6).
  • the first counter value T1 is a value used for measuring a period during which the amount of heat of the exhaust gas exceeds the determination value D2.
  • the ECUs 7L and 7R determine whether or not the first counter value T1 exceeds the determination value D3 (step S7). If exceeded, the ECUs 7L and 7R turn on an idle stop prohibition flag that prohibits the idle stop control (step S8). By prohibiting the idling stop control, the circulation of the cooling water is prevented from being stopped due to the execution of the idling stop control, thereby preventing the cooling water from boiling due to the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R. It is.
  • the first counter value T1 exceeds D3
  • it is estimated that the period during which the heat quantity of the exhaust gas exceeds D2 is relatively long. In such a case, it is estimated that the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R is also relatively large.
  • step S7 when the first counter value T1 is less than the determination value D3, the ECUs 7L and 7R turn off the idle stop prohibition flag (step S23). In this case, it is estimated that the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R is relatively small, and it is estimated that the cooling water does not boil even when the idle stop control is executed.
  • step S4 if the coolant temperature is lower than the determination value D1, the ECUs 7L and 7R turn off the idle stop prohibition flag (step S23). This is because, when the cooling water temperature is low to some extent, even when the idling stop control is executed, there is little possibility that the cooling water will reach a high temperature until the cooling water boils due to the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R.
  • step S5 when the heat quantity of the exhaust gas is less than the determination value D2, the ECUs 7L and 7R determine whether or not the idle stop prohibition flag is on (step S20). In a negative determination, the ECUs 7L and 7R execute step S23. In the case of an affirmative determination, the ECUs 7L and 7R calculate a value obtained by adding 1 to the previous second counter value T2 as the current second counter value T2 (step S21). The second counter value T2 is used for measuring a period during which the amount of heat of the exhaust gas is less than the determination value D2.
  • the ECUs 7L and 7R determine whether or not the second counter value T2 exceeds the determination value D4 (step S22).
  • the ECUs 7L and 7R execute step S23. This is because in this case, it is estimated that the amount of heat stored in the cooling devices 40R and 40L is small.
  • the ECUs 7L and 7R turn on the idle stop prohibition flag (step S8). In this case, it is estimated that the amount of heat stored in the cooling devices 40R and 40L is still sufficient.
  • the second counter value T2 corresponds to a period in which the amount of heat of the exhaust gas is less than the determination value D2.
  • whether or not the idle stop control is prohibited is determined according to a period in which the estimated amount of heat of exhaust gas is less than the determination value D2 and a period in which the estimated amount of heat of exhaust gas exceeds the determination value D2. That is, whether or not the idle stop control is prohibited is determined according to a period in which the estimated amount of heat of exhaust gas is less than the determination value D2 and a period in which the estimated amount of heat of exhaust gas exceeds the determination value D2. Thereby, whether or not the idle stop control is prohibited is determined in consideration of the operating state of the engine 10.
  • the ECUs 7L and 7R estimate the amount of heat of the exhaust gas, and determine whether or not the idle stop control is prohibited according to the estimated amount of heat. Thereby, when the heat quantity of the exhaust gas is high, the idle stop control is prohibited, and the pump 76 is continuously operated to circulate the cooling water. Therefore, it is possible to prevent the cooling water from boiling due to the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R.
  • 5 and 6 are timing charts for explaining control executed by the ECUs 7L and 7R.
  • 5 and 6 show the heat quantity P of the exhaust gas, the vehicle speed, the rotational speed of the engine 10, the temperature Tc of the cooling devices 40L and 40R, and the temperature Tw of the cooling water.
  • the temperature Tw of the cooling water indicates the temperature of the cooling water around the cooling devices 40L and 40R.
  • FIG. 5 is a timing chart when idle stop is prohibited. For example, when the vehicle goes up a hill or the like and the high rotation and high load operation is continuously executed, the heat amount P of the exhaust gas increases and exceeds the determination value D2. When the first counter value T1 corresponding to the period when the heat quantity P exceeds the determination value D2 exceeds the determination value D3, the idle stop prohibition flag is turned on. When the idling stop prohibition flag is on and the vehicle speed is zero and the vehicle stops, idling operation is performed without executing idling stop control.
  • the temperature Tc of the cooling devices 40L and 40R when the idling operation is performed is 200 ° C.
  • the heat amount P of the exhaust gas rapidly decreases due to the execution of the idling operation, and the temperature Tc of the cooling devices 40L and 40R is also 200 ° C. Gradually lower.
  • the rotation speed of the engine 10 continues to rotate at a low speed, and the pump 76 continues to operate accordingly, and the circulation of the cooling water is continued.
  • the temperature Tw of the cooling water is maintained at about 90 ° C. without largely changing before and after the vehicle stops. In this way, it is possible to prevent the cooling water from boiling due to the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R.
  • the idle stop control is executed when the heat quantity of the exhaust gas is high.
  • the pump 76 stops since the pump 76 stops, the cooling water does not circulate and the cooling water staying in the cooling devices 40L and 40R or around the cooling devices 40L and 40R becomes the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R.
  • the idle stop control is prohibited and the idle operation is executed under a predetermined condition, so that the cooling water is circulated until the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R decreases. This can prevent the cooling water from boiling.
  • FIG. 6 is a timing chart when the idle stop control is executed.
  • the second counter value corresponding to the period when the amount of heat P becomes less than the determination value D2.
  • T2 exceeds the determination value D4
  • idle stop control is executed. Thereby, the engine 10 stops and the operation of the pump 76 also stops.
  • the heat amount P of the exhaust gas immediately before the idling stop is executed is relatively small, the heat amount stored in the cooling devices 40L and 40R is also small.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of control executed by the ECUs 7L and 7R.
  • the control device for the internal combustion engine of the second embodiment has the same configuration as the control device for the internal combustion engine of the first embodiment shown in FIGS.
  • FIG. 8 is a map for calculating the target idle speed.
  • the map of FIG. 8 is stored in advance in the ROM of the ECU 7L or 7R.
  • the vertical axis represents the target idle speed
  • the horizontal axis represents the first counter value T1.
  • the target idle speed increases as the first counter value T1 increases. For example, when the first counter value T1 is 1000, 2000, 3000, 4000, the idle rotation speed is set to 700, 1000, 1400, 1800 (rpm), respectively.
  • the first counter value T1 corresponds to a period in which the amount of heat of the exhaust gas exceeds the determination value D2. Therefore, the larger the first counter value T1, the more heat is stored in the cooling devices 40L and 40R. It can be estimated that the amount of heat is large. Therefore, the ECUs 7L and 7R set the target idle speed to be larger as the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R is larger. As the target idle speed increases, the flow rate of the cooling water circulated by the pump 76 increases. Accordingly, the larger the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R, the greater the flow rate of the cooling water during idle operation. As a result, even when the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R is large, boiling of the cooling water can be prevented and the temperatures of the cooling devices 40L and 40R can be lowered at an early stage.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a coolant path of the control device for the internal combustion engine according to the third embodiment.
  • the control device for the internal combustion engine of the third embodiment is provided with a radiator fan (hereinafter referred to as a fan) 73a for cooling the radiator 72.
  • the fan 73a is operated by a motor 73b.
  • the motor 73b operates in response to a command from the ECU 7L.
  • the fan 73a promotes the heat dissipation of the cooling water in the radiator 72.
  • the fan 73a is stopped when the vehicle is traveling. During traveling, heat radiation of the cooling water in the radiator 72 is promoted by the traveling wind.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of control executed by the ECUs 7L and 7R.
  • the ECUs 7L and 7R execute steps S1 to S8, the ECUs 7L and 7R calculate the operation period of the fan 73a (step S9a).
  • the operating period of the fan 73a is an operating period of the fan 73a during idle operation.
  • FIG. 11 is a map for calculating the operation period of the fan 73a.
  • the vertical axis indicates the operating period of the fan 73a
  • the horizontal axis indicates the first counter value T1.
  • the map of FIG. 11 is stored in advance in the ROM of the ECU 7L or ECU 7R. As shown in FIG.
  • the larger the first counter value T1 the longer the operation period of the fan 73a.
  • the operation period of the fan 73a is set to 30, 60, 90, and 120 (sec), respectively.
  • the ECUs 7L and 7R determine whether or not the engine is idling (step S10), and in the case of a negative determination, the series of processing ends.
  • the ECU 7L issues a command to the motor 73b to operate the fan 73a (step S11).
  • the reason why the fan 73a is operated during the idling operation is that the vehicle is stopped during the idling operation, so that it is not possible to release the cooling water from the radiator 72 due to the traveling wind. Therefore, by operating the fan 73a during the idling operation, it is possible to ensure the heat radiation of the cooling water in the radiator 72 during the idling operation. This prevents the cooling water from boiling due to the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R.
  • the reason why the operation period of the fan 73a is set according to the first counter value T1 is as follows.
  • the first counter value T1 corresponds to a period in which the amount of heat of the exhaust gas exceeds the determination value D2. Therefore, it is estimated that the larger the first counter value T1, the greater the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R. Accordingly, the larger the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R, the more easily the cooling water becomes hot.
  • the operating period of the fan 73a is set to prevent the cooling water from becoming high temperature.
  • the operation period of the fan 73a according to the amount of heat stored in the cooling devices 40L and 40R, it is possible to suppress power consumption accompanying the operation of the fan 73a as much as possible.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of control executed by the ECUs 7L and 7R.
  • the control device for the internal combustion engine according to the fourth embodiment includes a fan 73a and a motor 73b, similar to the control device for the internal combustion engine according to the third embodiment.
  • ECU7L, 7R calculates the target idle speed and the operating period of the fan 73a after executing Steps S1 to S8 (Steps S9, S9a). As described above, the target idle speed and the operation period of the fan 73a are calculated based on the map defined according to the first counter value T1. Next, the ECUs 7L and 7R determine whether or not the idling operation is being performed (step S10). If the determination is affirmative, the fan 73a is operated and the idling speed of the engine 10 is set to the target idling speed. It controls so that it may become number (step S11, S12). Control to the target idle speed is performed by controlling the fuel injection amount and the intake air amount.
  • the ECUs 7L and 7R operate the fan 73a and simultaneously control the idle speed. Thereby, it can prevent that cooling water becomes high temperature and can accelerate

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Abstract

　本実施例の内燃機関の制御装置は、冷却水が循環する経路上に設けられ冷却水が内部を流通することにより内燃機関の排気を冷却する冷却装置４０Ｌ、４０Ｒと、排気の熱量を推定し、推定された排気の熱量に応じて、アイドルストップ制御を禁止の可否を決定するＥＣＵ７Ｌ、７Ｒと、を備えている。

Description

内燃機関の制御装置
　本発明は内燃機関の制御装置に関する。
　内燃機関の排気を冷却する冷却装置がある。冷却装置としては、内燃機関の排気ポートと排気マニホールドとの間に設けられているものや、排気マニホールド周囲に設けられているものがある（特許文献１参照）。冷却装置内部に冷却水が流通することにより、排気が冷却される。
特開昭６３－２０８６０７号公報
　このような冷却装置は、冷却水が流通する経路上に配置されている。冷却水は、機械式のポンプによりその経路を循環する。また、このような冷却装置は排気の熱量の一部が蓄熱される。内燃機関がアイドルストップ制御されると、ポンプも停止し冷却水は循環しなくなる。このため、冷却装置に蓄熱された熱量が冷却水へと伝達されて、冷却水が沸騰する恐れがある。
　本発明の目的は、冷却水の沸騰を抑制する内燃機関の制御装置を提供することである。
　上記目的は、冷却水が循環する経路上に設けられ前記冷却水が内部を流通することにより内燃機関の排気を冷却する冷却装置と、前記排気の熱量を推定する推定部と、推定された前記排気の熱量に応じて、アイドルストップ制御を禁止の可否を決定する制御部と、を備えた内燃機関の制御装置によって達成できる。これにより、例えば排気の熱量が多い場合にはアイドルストップ制御を禁止することにより、冷却水を循環させるポンプの作動が継続され、冷却水を循環させ、冷却装置に蓄熱された熱量に起因して冷却水が沸騰することを防止できる。
　本発明によれば、冷却水の沸騰を抑制する内燃機関の制御装置を提供できる。
図１は、内燃機関の制御装置の説明図である。 図２は、冷却水の経路を示した図である。 図３は、ＥＣＵが実行する制御の一例を示したフローチャートである。 図４は、排気ガス温度を算出するためのマップである。 図５は、ＥＣＵが実行する制御を説明するためのタイミングチャートである。 図６は、ＥＣＵが実行する制御を説明するためのタイミングチャートである。 図７は、ＥＣＵが実行する制御の一例を示したフローチャートである。 図８は、目標アイドル回転数を算出するためのマップである。 図９は、実施例３の内燃機関の制御装置の冷却水の経路の説明図である。 図１０は、ＥＣＵが実行する制御の一例を示したフローチャートである。 図１１は、ファンの作動期間を算出するためのマップである。 図１２は、ＥＣＵが実行する制御の一例を示したフローチャートである。
　以下、図面を参照して複数の実施例について説明する。
　図１は、内燃機関の制御装置の説明図である。エンジン１０は、一対のバンク１２Ｌ、１２Ｒを有している。バンク１２Ｌ、１２Ｒは、互いに傾けて配置されている。エンジン１０は、いわゆるＶ型エンジンである。バンク１２Ｌには３つの気筒１４Ｌからなる気筒群を有している。バンク１２Ｒにも同様に気筒１４Ｒを有している。
　また、バンク１２Ｌには、気筒１４Ｌ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１５Ｌが設けられている。同様に、バンク１２Ｒにも、気筒１４Ｒ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１５Ｒが設けられている。バンク１２Ｌに対しては吸気通路４Ｌ及び排気マニホールド５Ｌが接続され、バンク１２Ｒに対しては吸気通路４Ｒ及び排気マニホールド５Ｒが接続されている。吸気通路４Ｌ、４Ｒは、上流側で合流しており、合流した箇所には吸入空気量を調整するためのスロットル弁６、吸入空気量を検出するエアフロメータ１８が設けられている。
　排気マニホールド５Ｌ、５Ｒの下端部には、それぞれ触媒２０Ｌ、２０Ｒが設けられている。触媒２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれバンク１２Ｌ、１２Ｒ側の気筒から排出された排気を浄化する。排気マニホールド５Ｌ、５Ｒには、それぞれ空燃比センサ９Ｌ、９Ｒが取り付けられている。
　バンク１２Ｌの排気ポート（不図示）と排気マニホールド５Ｌとの間には、冷却装置４０Ｌが設けられている。同様に、バンク１２Ｒの排気ポート（不図示）と排気マニホールド５Ｒとの間には、冷却装置４０Ｒが設けられている。
　冷却装置４０Ｌ、４０Ｒは、それぞれ排気マニホールド５Ｌ、５Ｒの管の周囲を冷却水が流れるように構成されている。冷却装置４０Ｌ、４０Ｒについては詳しくは後述する。
　スロットル弁６の開度は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）７Ｌ、７Ｒにより、バンク１２Ｌ、１２Ｒ毎に個別に制御される。また、燃料噴射弁１５Ｌ、１５Ｒから噴射される燃料量も、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒにより個別に制御される。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、燃料噴射弁１５Ｌ、１５Ｒから噴射される燃料をカットすることができる。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、詳しくは後述するが、推定部、制御部に相当する。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは通信回線８を介して双方向に通信可能である。通信回線８を介して情報を交換することにより、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、担当するバンクの運転制御のために、他のバンクの運転状態に関する情報を参照可能である。
　また、空燃比センサ９Ｌ、９Ｒは、排気の空燃比に応じた検出信号をそれぞれＥＣＵ７Ｌ、７Ｒに出力する。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、それぞれ空燃比センサ９Ｌ、９Ｒからの出力に基づいて、それぞれ気筒１４Ｌ、１４Ｒへの燃料噴射量を制御することにより、空燃比をフィードバック制御する。フィードバック制御とは、検出された排気の空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量などを制御することである。
　水温センサ５２は、後述する冷却水の温度に応じた検出信号をＥＣＵ７Ｌに出力する。尚、水温センサ５２は、冷却水が循環する経路上の任意の位置におかれる。車速センサ５４は、車両の速度に応じた検出信号をＥＣＵ７Ｌに出力する。シフトポジションセンサ５６は、シフトレバー（不図示）の位置に応じた検出信号をＥＣＵ７Ｌに出力する。ブレーキスイッチ５８は、ブレーキペダル（不図示）のオン、オフ信号をＥＣＵ７Ｌに出力する。
　ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドルストップ制御を実行可能である。アイドルストップ制御とは、次のような制御である。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、車速センサ５４から車速と、シフトポジションセンサ５６からのシフトレバーの位置と、ブレーキスイッチ５８からの信号と、に基づいて、車速が０であり、シフトレバーの位置がニュートラルであり、かつブレーキスイッチ５８がオン状態にあると判断したときは、エンジン１０を停止させる。
　一方、エンジン１０が停止された後、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、シフトポジションセンサ５６からのシフトレバーの位置と、ブレーキスイッチ５８からの信号とに基づいて、シフト位置がドライブＤにある、又はブレーキスイッチ５８がオフ状態にあると判断したとき、エンジン１０を始動させる。このようなアイドルストップ制御により、燃料消費量が低減される。
　図２は、冷却水の経路を示した図である。図２に示すように、冷却水の経路上には、ラジエータ７２、インレット７４、ポンプ７６などが配置されている。主経路８２は、インレット７４、ポンプ７６、エンジン１０、ラジエータ７２の順に冷却水を循環させる。主経路８２は、エンジン１０のリアジョイント部１９からラジエータ７２に冷却水を循環させる。補助経路８８は、インレット７４、ポンプ７６、エンジン１０、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒ、Ｖバンクパイプ６０の順に冷却水を循環させる。補助経路８８は、リアジョイント部１９から分岐して、それぞれ冷却装置４０Ｌ、４０Ｒ内に冷却水を流通させる分岐経路８６Ｌ、８６Ｒを含む。
　ポンプ７６は、エンジン１０の回転に連動して作動する機械式ポンプである。冷却水は、インレット７４からエンジン１０へと流れる。冷却水は、まずエンジン１０のブロック側ウォータジャケット１１ｗに流入し、次に、ヘッド側ウォータジャケット１２Ｌｗ、１２Ｒｗに流入する。ヘッド側ウォータジャケット１２Ｌｗ、１２Ｒｗから排出された冷却水は、リアジョイント部１９で合流する。リアジョイント部１９には、主経路８２と補助経路８８とが連結されている。主経路８２を流れる冷却水は、リアジョイント部１９からラジエータ７２に流れ、ラジエータ７２で冷却水は放熱する。
　分岐経路８６Ｌには、冷却装置４０Ｌが配置されている。冷却装置４０Ｌ内に冷却水が流通する。冷却装置４０Ｌ内に冷却水が流通することにより、バンク１２Ｌの気筒１４Ｌから排出された排気の温度を低下させることができる。分岐経路８６Ｒ、冷却装置４０Ｒについても同様である。
　図３は、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御の一例を示したフローチャートである。
　ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、水温センサ５２からの出力に基づいて、冷却水温を検出する（ステップＳ１）。尚、水温センサ５２からの出力によらずに、公知の方法により冷却水温を推定してもよい。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、排気ガス温度、及び排気ガス量を算出する（ステップＳ２）。排気ガス温度は、例えば、図４に示したマップに基づいて算出される。図４は、排気ガス温度を算出するためのマップであり、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒに予め記憶されている。図４に示すように、縦軸はエンジン１０の回転数を示しており、横軸はエンジン１０の負荷を示している。エンジン１０の回転数、負荷が大きいほど、排気ガス温度は高いものとして算出される。排気ガス温度は、センサを用いて検出してもよい。
　また、排気ガス量（ｇ／ｓｅｃ）は、エアフロメータ１８からの出力に基づいて検出された吸入空気量と、空燃比センサ９Ｌ、９Ｒからの出力に基づいて検出された空燃比とに基づいて、算出される。排気ガス量は、その他公知の方法により検出、又は算出してもよい。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、排気ガスの熱量Ｐを推定する（ステップＳ３）。具体的には、以下の式により推定する。
　Ｐ＝Ｍ＊Ｃｐ＊（Ｔｅｘ－Ｔａｉｒ）・・・（１）
　Ｍは、排気ガス量を示し、Ｃｐは排気ガスの比熱を示し、Ｔｅｘは、排気ガス温度を示し、Ｔａｉｒが外気温度を示している。ステップＳ２において算出された、排気ガス量、排気ガス温度をそれぞれ、Ｍ、Ｔｅｘに代入して熱量Ｐを算出する。また、外気温は、公知の温度センサを用いて検出してもよいし、その他公知の方法により推定又は算出してもよい。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、冷却水温が判定値Ｄ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ４）。超えている場合には、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ５）。ここでの排気ガスの熱量は、ステップＳ３において算出された熱量である。超えている場合には、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、前回の第１カウンタ値Ｔ１に１加算した値を、今回の第１カウンタ値Ｔ１とする（ステップＳ６）。第１カウンタ値Ｔ１とは、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２を超えた期間を計測するために用いられる値である。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、第１カウンタ値Ｔ１が判定値Ｄ３を超えているか否かを判定する（ステップＳ７）。超えている場合には、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドルストップ制御を禁止するアイドルストップ禁止フラグをＯＮにする（ステップＳ８）。アイドルストップ制御を禁止することにより、アイドルストップ制御の実行に伴う冷却水の循環の停止を防止し、これにより、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量に起因した冷却水の沸騰を防止するためである。また、第１カウンタ値Ｔ１がＤ３を超える場合には、排気ガスの熱量がＤ２を超えた期間が比較的長いものと推定される。このような場合には、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量も比較的大きいものと推定される。
　ステップＳ７において、第１カウンタ値Ｔ１が判定値Ｄ３未満の場合には、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドルストップ禁止フラグをオフにする（ステップＳ２３）。この場合には、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量も比較的少ないものと推定され、アイドルストップ制御が実行された場合であっても冷却水は沸騰しないと推定されるからである。
　ステップＳ４において、冷却水温が判定値Ｄ１未満の場合、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドルストップ禁止フラグをオフにする（ステップＳ２３）。冷却水温が、ある程度低い場合には、アイドルストップ制御が実行された場合であっても、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量により冷却水が沸騰するまで高温になるおそれは少ないからである。
　ステップＳ５において、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２未満の場合、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドルストップ禁止フラグがオンであるか否かを判定する（ステップＳ２０）。否定判定の場合には、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、ステップＳ２３を実行する。肯定判定の場合、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、前回の第２カウンタ値Ｔ２に１加算したものを今回の第２カウンタ値Ｔ２として算出する（ステップＳ２１）。第２カウンタ値Ｔ２とは、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２未満である期間を計測するために用いられる。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、第２カウンタ値Ｔ２が判定値Ｄ４を超えているか否かを判定する（ステップＳ２２）。第２カウンタ値Ｔ２が判定値Ｄ４を超えている場合には、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、ステップＳ２３を実行する。この場合には、冷却装置４０Ｒ、４０Ｌに蓄熱された熱量は少ないと推定されるからである。第２カウンタ値Ｔ２が判定値Ｄ４未満の場合、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドルストップ禁止フラグをオンにする（ステップＳ８）。この場合には、冷却装置４０Ｒ、４０Ｌに蓄熱された熱量はまだ充分にあるものと推定されるからである。第２カウンタ値Ｔ２は、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２未満の期間と対応している。従って、推定された排気の熱量が判定値Ｄ２未満の期間と、推定された排気の熱量が判定値Ｄ２を超えた期間とに応じて、アイドルストップ制御の禁止の可否が決定される。即ち、推定された排気の熱量が判定値Ｄ２未満の期間と、推定された排気の熱量が判定値Ｄ２を超えた期間とに応じて、アイドルストップ制御の禁止の可否が決定される。これにより、エンジン１０の運転状態を考慮して、アイドルストップ制御の禁止の可否が決定される。
　以上のように、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、排気ガスの熱量を推定し、推定された熱量に応じて、アイドルストップ制御の禁止の可否が決定する。これにより、排気の熱量が高い場合には、アイドルストップ制御を禁止し、ポンプ７６を継続的に作動させて冷却水を循環させる。よって、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量に起因して冷却水が沸騰することを防止できる。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御についてタイミングチャートにより説明する。図５、図６は、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御を説明するためのタイミングチャートである。尚、図５、図６には、排気ガスの熱量Ｐ、車速、エンジン１０の回転数、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒの温度Ｔｃ、冷却水の温度Ｔｗを示している。尚、冷却水の温度Ｔｗは、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒ周辺での冷却水の温度を示している。
　図５は、アイドルストップが禁止される場合のタイミングチャートである。例えば、車両が坂道などを上り、継続して高回転高負荷運転が実行されると、排気ガスの熱量Ｐは上昇して、判定値Ｄ２を超える。熱量Ｐが判定値Ｄ２を超えた期間に相当する第１カウンタ値Ｔ１が、判定値Ｄ３を超えると、アイドルストップ禁止フラグがオンになる。アイドルストップ禁止フラグがオンの状態で、車速がゼロになり停車した場合には、アイドルストップ制御は実行されずにアイドル運転が行われる。アイドル運転が行われた際の冷却装置４０Ｌ、４０Ｒの温度Ｔｃを２００℃とすると、アイドル運転の実行により排気ガスの熱量Ｐは急激に低下し、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒの温度Ｔｃも、２００℃から徐々に低くなる。また、アイドル運転が実行されることにより、エンジン１０の回転数は低回転で回転し続け、これに伴いポンプ７６も作動が継続されて、冷却水の循環が継続される。これにより、冷却水の温度Ｔｗは、車両の停車前後で大きく変化することなく９０℃程度を維持する。このようにして、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量に起因して冷却水が沸騰することが防止できる。
　排気ガスの熱量が高熱の場合にアイドルストップ制御が実行された場合を想定する。この場合にはポンプ７６が停止するので、冷却水は循環せずに冷却装置４０Ｌ、４０Ｒ内、又は冷却装置４０Ｌ、４０Ｒ周辺に滞留した冷却水が、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量に起因して沸騰する恐れがある。しかしながら、本実施例においては、所定の条件下でアイドルストップ制御が禁止されてアイドル運転が実行されるため、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量が低下するまで冷却水は循環される。これにより、冷却水が沸騰する恐れを防止できる。
　次に、アイドルストップ制御が実行される場合いについて説明する。図６は、アイドルストップ制御が実行される場合のタイミングチャートである。図６に示すように、排気ガスの熱量Ｐが判定値Ｄ２を超えてその後に判定値Ｄ２未満となって停車した場合、熱量Ｐが判定値Ｄ２未満となった期間に対応した第２カウンタ値Ｔ２が判定値Ｄ４を超えている場合にはアイドルストップ制御が実行される。これにより、エンジン１０が停止しポンプ７６の作動も停止する。しかしながら、アイドルストップが実行される直前での排気ガスの熱量Ｐは、比較的小さいため、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量も小さい。このため、アイドルストップ制御を実行した場合であっても、冷却水の温度上昇は僅かである。従って、このような場合には、アイドルストップ制御を実行しても冷却水は沸騰しない。アイドルストップ制御を実行することにより燃料消費量を抑制することができる。
　次に、実施例２の内燃機関の制御装置のＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御について説明する。図７は、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御の一例を示したフローチャートである。実施例２の内燃機関の制御装置は、図１、図２に示した実施例１の内燃機関の制御装置と同様の構成である。
　ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、ステップＳ１～Ｓ８まで実行すると、アイドル運転時の目標アイドル回転数を算出する（ステップＳ９）。図８は、目標アイドル回転数を算出するためのマップである。図８のマップは、ＥＣＵ７Ｌ又は７ＲのＲＯＭに予め記憶されている。図８のマップは、縦軸は目標アイドル回転数、横軸は第１カウンタ値Ｔ１を示している。第１カウンタ値Ｔ１が大きいほど、目標アイドル回転数は大きくなる。例えば、第１カウンタ値Ｔ１が、１０００、２０００、３０００、４０００の場合には、アイドル回転数は、それぞれ、７００、１０００、１４００、１８００（ｒｐｍ）に設定される。
　第１カウンタ値Ｔ１は、前述したように、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２を超えた期間に相当するものであるから、第１カウンタ値Ｔ１が大きいほど、冷却装置４０Ｌ，４０Ｒに蓄熱された熱量が大きいものと推定できる。従って、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量が大きいほど、目標アイドル回転数は大きく設定する。目標アイドル回転数は大きいほど、ポンプ７６によって循環される冷却水の流速が増大する。従って、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量が大きいほど、アイドル運転時での冷却水の流速は増大することになる。これにより、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量が大きい場合であっても、冷却水の沸騰を防止すると共に、早期に冷却装置４０Ｌ、４０Ｒの温度を低下させることができる。
　次に、実施例３の内燃機関の制御装置について説明する。
　図９は、実施例３の内燃機関の制御装置の冷却水の経路の説明図である。図９に示すように、実施例３の内燃機関の制御装置には、ラジエータ７２を冷却するためのラジエータファン（以下、ファンと称する）７３ａが設けられている。ファン７３ａは、モータ７３ｂによって作動する。モータ７３ｂは、ＥＣＵ７Ｌからの指令に応じて作動する。ファン７３ａにより、ラジエータ７２での冷却水の放熱が促進される。ファン７３ａは、車両走行時においては停止している。走行時においては、走行風によりラジエータ７２での冷却水の放熱が促進される。
　図１０は、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御の一例を示したフローチャートである。
　ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、ステップＳ１～Ｓ８まで実行すると、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、ファン７３ａの作動期間を算出する（ステップＳ９ａ）。詳細には、ファン７３ａの作動期間とは、アイドル運転中におけるファン７３ａの作動期間である。図１１は、ファン７３ａの作動期間を算出するためのマップである。図１１のマップは、縦軸がファン７３ａの作動期間、横軸が第１カウンタ値Ｔ１を示している。図１１のマップは、予めＥＣＵ７Ｌ又はＥＣＵ７ＲのＲＯＭに記憶されている。図１１に示すように、第１カウンタ値Ｔ１が大きいほどファン７３ａの作動期間は長くなる。例えば、第１カウンタ値Ｔ１が、１０００、２０００、３０００、４０００の場合には、ファン７３ａの作動期間は、それぞれ、３０、６０、９０、１２０（ｓｅｃ）に設定される。
　次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドル運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、否定判定の場合には、一連の処理を終了する。アイドル運転中の場合には、ＥＣＵ７Ｌは、モータ７３ｂに指令を出してファン７３ａの作動を実行する（ステップＳ１１）。
　このように、アイドル運転中にファン７３ａを作動させる理由は、アイドル運転中は車両が停車しているため、走行風によるラジエータ７２での冷却水の放熱が見込めない。従って、アイドル運転中にファン７３ａを作動させることにより、アイドル運転中でのラジエータ７２での冷却水の放熱を確保することができる。これにより、冷却水が、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量に起因して沸騰することが防止される。
　また、ファン７３ａの作動期間を第１カウンタ値Ｔ１に応じて設定した理由は次による。前述したように第１カウンタ値Ｔ１は、排気ガスの熱量が判定値Ｄ２を超えた期間に対応している。従って、第１カウンタ値Ｔ１が大きいほど、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量が大きいものと推定される。従って、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量が大きいほど、冷却水が高温化しやすい状況となる。このような状況を考慮して、ファン７３ａの作動期間を設定することにより、冷却水が高温化することを防止している。また、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒに蓄熱された熱量に応じてファン７３ａの作動期間を設定することにより、ファン７３ａの作動に伴う電力消費も可能な限り抑制できる。
次に、実施例４の内燃機関の制御装置のＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御について説明する。図１２は、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが実行する制御の一例を示したフローチャートである。尚、実施例４の内燃機関の制御装置は、実施例３の内燃機関の制御装置と同様に、ファン７３ａ、モータ７３ｂを備えている。
　ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒが、ステップＳ１～Ｓ８を実行した後、目標アイドル回転数及びファン７３ａの作動期間を算出する（ステップＳ９、Ｓ９ａ）。目標アイドル回転数及びファン７３ａの作動期間の算出は、前述したように、第１カウンタ値Ｔ１に応じて規定されたマップに基づいて算出される。次に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドル運転中であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、肯定判定の場合には、ファン７３ａの作動を実行すると共に、エンジン１０のアイドル回転数を目標アイドル回転数になるように制御する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。目標アイドル回転数への制御は、燃料噴射量及び吸入空気量を制御することにより行われる。
　このように、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、アイドル運転中は、ファン７３ａを作動させると同時にアイドル回転数も制御する。これにより、冷却水が高温化することを防止でき、冷却装置４０Ｌ、４０Ｒの冷却を促進することができる。
　以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Claims (4)

  1. 　冷却水が循環する経路上に設けられ前記冷却水が内部を流通することにより内燃機関の排気を冷却する冷却装置と、
    　前記排気の熱量を推定する推定部と、
    　推定された前記排気の熱量に応じて、アイドルストップ制御を禁止の可否を決定する制御部と、を備えた内燃機関の制御装置。
  2. 　前記制御部は、前記推定された排気の熱量が判定値を超えた場合に、前記アイドルストップ制御を禁止する、請求項１の内燃機関の制御装置。
  3. 　前記制御部は、前記推定された排気の熱量が判定値を超えた期間に応じて、アイドル運転時の前記内燃機関の目標回転数を設定する、請求項１の内燃機関の制御装置。
  4. 　前記制御部は、前記推定された排気の熱量が判定値を超えた期間と、前記推定された排気の熱量が前記判定値未満となった期間とに応じて、前記アイドルストップ制御の禁止の可否を決定する、請求項１の内燃機関の制御装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102395767B (zh) * 2009-04-16 2014-03-26 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005188352A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Honda Motor Co Ltd 排気マニホールド一体型エンジンの冷却構造
JP2008111414A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Nissan Motor Co Ltd エンジン冷却系の故障診断装置
JP2008274885A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364350A (en) * 1981-01-23 1982-12-21 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Method of controlling the idling speed of an engine
JPS63208607A (ja) 1987-02-26 1988-08-30 Toyota Motor Corp 排気マニホルド冷却装置
US5806486A (en) * 1997-10-06 1998-09-15 Ford Global Technologies, Inc. Automative engine idle speed control
JP3979019B2 (ja) * 2001-03-09 2007-09-19 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
JP3824959B2 (ja) * 2002-03-29 2006-09-20 本田技研工業株式会社 排ガスセンサの温度制御装置
JP4151406B2 (ja) * 2002-12-26 2008-09-17 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の冷却水循環装置
JP2006029239A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Toyota Motor Corp 排気浄化フィルタ過熱防止装置
JP4640124B2 (ja) 2005-11-11 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却制御装置
JP5143170B2 (ja) * 2010-03-17 2013-02-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005188352A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Honda Motor Co Ltd 排気マニホールド一体型エンジンの冷却構造
JP2008111414A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Nissan Motor Co Ltd エンジン冷却系の故障診断装置
JP2008274885A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置

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