(57)【要約】【課題】ウォータポンプが停止する状況で、ラジエータに供給される空気がシャッターにより制限される状態と、制限されない状態との何れの状態でも水温センサの計測値に基づいてエンジンの内部温度を推定する。【解決手段】ラジエータ１５に冷却水を供給するウォータポンプ２５を備え、ラジエータ１５への空気の供給を制限する制限状態と制限しない非制限状態とに切換え自在なシャッター１４Ｂを備えている。シャッター１４Ｂで空気の供給を制限する制限状態でエンジン１の内部温度を推定する第１推定処理部４１Ａと、非制限状態でエンジン１の内部温度を推定する第２推定処理部４１Ｂとを備えている。【選択図】図１
2014092139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水をエンジンとラジエータとの間で循環させるウォータポンプが停止する状態で水温センサで計測される前記冷却水の水温情報と、前記エンジンの内部温度に影響を与える稼動情報とに基づいて前記エンジンの内部温度を推定する温度推定ユニットを備えると共に、
前記温度推定ユニットは、前記ラジエータに対して外部から供給される空気の供給量を制御するシャッターにより空気の供給を制限した制限状態の場合の前記エンジンの内部温度を推定する第１推定処理部と、前記シャッターにより空気の供給が制限されない非制限状態の場合の前記エンジンの内部温度を推定する第２推定処理部とを備えているエンジン温推定システム。
【請求項２】
前記温度推定ユニットは、前記水温情報と前記稼動情報とに基づき前記エンジンの始動から前記第１推定処理部による推定と、前記第２推定処理部による推定とを並列的に開始すると共に、
前記温度推定ユニットは、前記シャッターが前記制限状態にある場合には前記第１推定処理部による推定値を選択し、前記シャッターが前記非制限状態にある場合には、前記第２推定処理部による推定値を選択する選択処理部を備えている請求項１記載のエンジン温推定システム。
【請求項３】
前記シャッターが前記制限状態と前記非制限状態との一方の状態から他方の状態に切換わった場合に、前記選択処理部が、前記第１推定処理部と第２推定処理部との一方の推定処理に基づく推定値を選択する状態から他方の推定処理に基づく推定値を選択する状態に移行する過程において、前記第１推定処理部による推定値と第２推定処理部に基づく推定値との間の過渡推定値を、時間経過に伴って変化させて取得する過渡推定処理部を備えている請求項２記載のエンジン温推定システム。
【請求項４】
前記過渡推定処理部が、前記移行の開始時点を基準として時間が経過するほど、前記第１推定処理部と前記第２推定処理部との一方の推定値の重みより、他方の推定値の重みを重くする加重平均処理を行うことで前記過渡推定値を求める請求項３記載のエンジン温推定システム。
【請求項５】
前記過渡推定処理部が、前記移行の開始時点を基準として時間が経過するほど所定の特性で収束する関数に基づいて前記過渡推定値を求める請求項３記載のエンジン温推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン温推定システムに関し、詳しくは、エンジンのウォータポンプが停止する状況で、水温に基づいてエンジンの内部温度を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたエンジン温推定システムとして特許文献１では、エンジンの冷却水出口部に水温センサを備え、ウォータポンプが停止している状況で、エンジン回転数と、エンジン軸出力とに基づき、近似式を用いて冷却水の受熱量である冷却損失を算出している。次に、この冷却損失と一次遅れフィルタを用いて、エンジンの所定部分と冷却水出口部との冷却水温差を算出し、この冷却水温差を水温センサで計測される冷却水温とを足し合わせることで、エンジンの内部温度を推定している。
【０００３】
この特許文献１に示される技術は、推定したエンジンの内部温度が所定値を越えた場合にウォータポンプを作動させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４８７６２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
乗用車のエンジンの制御を考えると、効率的な燃焼を実現するため、ＥＣＵ等がエンジンの内部温度に基づき、吸気タイミング、点火タイミング、燃料の噴射タイミングを設定し、吸気量を制御し、また、ウオータポンプの作動の可否の判断も行っている。また、エンジンのウォータジャケットの水温はエンジンの内部温度を反映するため、ウォータポンプが作動している状況では、エンジン外部で冷却水の水温を計測する水温センサの計測値に基づいてエンジンの内部温度を推定することも容易である。
【０００６】
しかしながら、特許文献１にも記載されるように、ウォータポンプが停止する状況では水温センサで計測される水温に基づいてエンジンの内部温度を推定するために所定の演算を必要とする。
【０００７】
ラジエータに対する外部の空気の供給量を制御するシャッター等を備えた車両を考えると、シャッターを閉じた状況ではエンジンの外壁に接触する空気量が少なくなり放熱が抑制される一方、シャッターを開放した状況ではでエンジンの外壁に接触する空気量が増大して放熱が促進される。
【０００８】
このようなシャッターを備えたエンジンにおいて、水温センサの計測値に基づくエンジンの内部温度の推定処理を考えると、シャッターにより空気の流入が制限される状態と、制限されない状態とでは異なる推定ルールが必要となる。
【０００９】
具体例を挙げると、エアコンディショナーを備えた車両では、エンジンを冷却するラジエータと、エアコンディショナーの熱媒体の放熱を行うコンデンサとが隣接配置される。暖機時においてはシャッターを閉じる制御が行われるため、水温センサの計測値に基づき所定のルールによりエンジンの内部温度の推定が可能である。
【００１０】
しかしながら、運転者がエアコンディショナーを作動させた場合には、シャッターを開放して空気がコンデンサに供給される。この空気によりエンジンの内部温度が低下するため、前述した所定のルールと異なるルールによりエンジンの内部温度の推定を行う必要がある。
【００１１】
ただし、シャッターの開閉に応じて２種のルールを設定していても、例えば、シャッターを閉じ状態から開放状態に切換えた場合には、エンジンの内部温度は過渡的に変化するため、正確な温度を推定できない。
【００１２】
本発明の目的は、ラジエータに供給される空気量を制御するシャッターが、空気の供給量を制限する状態と制限しない状態との何れの状態にあっても、水温センサの計測値に基づいてエンジンの内部温度を正確に推定するエンジン温推定システムを合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の特徴は、冷却水をエンジンとラジエータとの間で循環させるウォータポンプが停止する状態で水温センサで計測される前記冷却水の水温情報と、前記エンジンの内部温度に影響を与える稼動情報とに基づいて前記エンジンの内部温度を推定する温度推定ユニットを備えると共に、前記温度推定ユニットは、前記ラジエータに対して外部から供給される空気の供給量を制御するシャッターにより空気の供給を制限した制限状態の場合の前記エンジンの内部温度を推定する第１推定処理部と、前記シャッターにより空気の供給が制限されない非制限状態の場合の前記エンジンの内部温度を推定する第２推定処理部とを備えている点にある。
【００１４】
この構成によると、ウォータポンプが停止した状況で、シャッターが空気の供給を制限する制限状態にある場合には、第１推定処理部が水温センサからの水温情報と、エンジンの稼動情報とに基づいてエンジンの内部温度を推定する。また、ウォータポンプが停止した状況で、シャッターが空気の供給を制限しない非制限状態にある場合には、第２推定処理部が水温センサからの水温情報と、エンジンの稼動情報とに基づいてエンジンの内部温度を推定する。
従って、ラジエータに供給される空気量を制御するシャッターが、空気の供給量を制限する状態と制限しない状態との何れの状態にあっても、水温センサの計測値に基づいてエンジンの内部温度を正確に推定するエンジン温推定システムが構成された。
【００１５】
本発明は、前記温度推定ユニットが、前記水温情報と前記稼動情報とに基づき前記エンジンの始動から前記第１推定処理部による推定と、前記第２推定処理部による推定とを並列的に開始すると共に、前記温度推定ユニットは、前記シャッターが前記制限状態にある場合には前記第１推定処理部による推定値を選択し、前記シャッターが前記非制限状態にある場合には、前記第２推定処理部による推定値を選択する選択処理部を備えても良い。
【００１６】
これによると、エンジンが稼動する状況では、エンジンの始動時から第１推定処理部による推定と、第２推定処理部による推定とが並行して行われる。このため、例えば、シャッターが空気の供給を制限する制限状態から非制限状態に切換わった場合、あるいは、これとは逆に、非制限状態から制限状態に切換わった場合には、選択処理部が、第１推定処理部による推定と第２推定処理部による推定との一方を選択する。この選択によりシャッターの切換わってもエンジンの内部温度の推定が可能となる。
【００１７】
本発明は、前記シャッターが前記制限状態と前記非制限状態との一方の状態から他方の状態に切換わった場合に、前記選択処理部が、前記第１推定処理部と第２推定処理部との一方の推定処理に基づく推定値を選択する状態から他方の推定処理に基づく推定値を選択する状態に移行する過程において、前記第１推定処理部による推定値と第２推定処理部に基づく推定値との間の過渡推定値を、時間経過に伴って変化させて取得する過渡推定処理部を備えても良い。
【００１８】
エンジンの稼動時には、時間経過に伴いエンジンの内部温度が上昇する。この内部温度の上昇の傾向はシャッターにより空気の供給が制限される制限状態と、空気の流れが制限されない非制限状態とで異なる。また、選択処理部によって、第１推定処理部による推定値と第２推定処理部による推定値とが切換わる場合に、推定値を単純に切換えた場合には、推定値とエンジンの内部温度との間に大きな差を生ずる。
このような理由から、推定値の選択状態が切換わる過程において、過渡推定処理部が、第１推定処理部による推定値と第２推定処理部に基づく推定値との間の過渡推定値を推定する。これにより、第１推定処理部による推定値と第２推定処理部による推定値との間の急激な切換えを抑制して、エンジンの内部温度が過渡的に変化する現象に対応して正確に内部温度の推定を実現する。
【００１９】
本発明は、前記過渡推定処理部が、前記移行の開始時点を基準として時間が経過するほど、前記第１推定処理部と前記第２推定処理部との一方の推定値の重みより、他方の推定値の重みを重くする加重平均処理を行うことで前記過渡推定値を求めても良い。
【００２０】
これによると、第１推定処理部による推定値と第２推定処理部に基づく推定値との一方から他方に移行する場合には、時間経過に伴い過渡推定処理部が加重平均処理により過渡推定値を求めることにより、一方の推定値から他方の推定値への移行を滑らかに行うことが可能となる。
【００２１】
本発明は、前記過渡推定処理部が、前記移行の開始時点を基準として時間が経過するほど所定の特性で収束する関数に基づいて前記過渡推定値を求めても良い。
【００２２】
これによると、第１推定処理部による推定値と第２推定処理部による推定値とが切換わる場合には、時間経過に伴い関数に基づいて過渡推定値を求めることにより、一方の推定値から他方の推定値への移行が滑らかに行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】エンジンの冷却ユニットとエンジン制御装置とを示すブロック図である。
【図２】冷却ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】エンジンの内部温度と水温情報との推移をグラフ化した図である。
【図４】グリルシャッターが閉じ状態から開放状態に切換わった際の水温情報の変化をグラフ化した図である。
【図５】温度推定処理のフローチャートである。
【図６】過渡推定処理のフローチャートである。
【図７】グリルシャッターが開放状態から閉じ状態に切換わった際の水温情報の変化をグラフ化した図である。
【図８】別実施形態（ａ）の過渡推定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１には内燃機関としてのエンジン１と、エンジン１を冷却する冷却ユニットと、エンジンを制御するエンジン制御装置４０とを示している。エンジン制御装置４０は、エンジン１の吸気タイミングや点火タイミング等を制御すると共に、エンジン１の温度管理のための冷却ユニットを制御するＥＣＵとして機能する。
【００２５】
エンジン１は、シリンダ２の上部の燃焼室に点火プラグ３を備え、吸気系にインジェクター４を備え、シリンダボアに収容されるピストンの作動を取り出すクランクシャフト５を下部に有した一般的な構成を有している。
【００２６】
図面には示していないが、エンジン１の上部の燃焼室には吸気バルブと排気バルブとを備えると共に、吸気バルブを開閉する吸気カムシャフトと、排気バルブを開閉する排気カムシャフトとを備えている。吸気カムシャフトと排気カムシャフトとはクランクシャフト５の回転と同期して駆動回転し、吸気カムシャフトの外端には、回転位相の変更により吸気タイミングを設定する弁開閉時期制御装置６を備えている。
【００２７】
クランクシャフト５の近傍位置には、回転位相と回転速度（単位時間における回転数）とを検出する回転センサ７を備え、吸気系には吸気量を計測するエアーフローセンサ８を備えている。また、エンジンには冷却水の水温を計測する水温センサ１０を備えている。
【００２８】
エンジン制御装置４０は、水温センサ１０で計測された水温情報と、エンジン１の内部温度に影響を与える稼動情報とに基づいてエンジン１の内部温度を推定すると共に、この温度情報に基づいてエンジン１を制御する。稼動情報とは、回転センサ７で計測される回転速度値、あるいは、エアーフローセンサ８で計測される空気の流量値等、エンジン１の内部温度を上昇させる情報と、エンジン１を放熱させる情報とを含むものであり、エンジン制御装置４０による制御については後述する。
【００２９】
尚、エンジン１は、クランクシャフト５の回転により吸気バルブを開放して吸気を行うとともに、インジェクター４で燃料を噴射することで燃焼室に混合気を作り出し、吸気バルブを閉じて混合気を圧縮した直後に点火プラグ３で混合気に点火して燃焼室の混合気を燃焼させる。この燃焼による膨張によりピストンの作動力をクランクシャフト５に駆動力を伝え、この後に、排気バルブを開放して燃焼ガスの排出を行う一般的なサイクルで稼動が継続する。
【００３０】
〔冷却ユニット〕
図１及び図２に示すように、冷却ユニットは、車体の外部からエンジンルームに供給される空気量を制御するグリルシャッター１４と、エンジン１の冷却水の放熱を行うラジエータ１５とを備えて構成されている。ラジエータ１５に隣接する位置にはエアコンディショナーの冷媒の放熱を行うコンデンサ１６が配置されている。
【００３１】
グリルシャッター１４は、横向き姿勢の支軸１４Ａを中心にして揺動自在で短冊状となる複数のシャッター板１４Ｂ（シャッターの具体例）を備えると共に、複数のシャッター板１４Ｂを揺動作動させるように電動式の開閉モータ１４Ｍを備えて構成されている。このグリルシャッター１４はボンネット内への空気の供給を制限する閉じ状態（制限状態の一例）と、ボンネット内への空気の供給を制限しない開放状態（非制限状態の一例）とに切換え自在に構成されている。
【００３２】
尚、図面にはシャッター板１４Ｂを開閉作動させる伝動構成は示していないが、開閉モータ１４Ｍの駆動回転力を、減速してリンク機構や回転軸を介して複数の支軸１４Ａに伝えるロッドやワイヤ、あるいは、複数のギヤ等を備えている。
【００３３】
ラジエータ１５は、電動式のファンモータ１５Ｍで駆動されるラジエータファン１５Ａを備えている。コンデンサ１６は電動式のファンモータ１６Ｍで駆動されるコンデンサファン１６Ａを備えている。尚、ラジエータファン１５Ａとクランクシャフト５との間の伝動系に電磁クラッチを備え、この電磁クラッチの制御によりラジエータファン１５Ａの作動を制御するように構成しても良い。
【００３４】
また、冷却ユニットは、エンジン１のウォータジャケット１Ａの冷却水をラジエータ１５に供給する供給路２０と、ラジエータ１５の冷却水をウォータジャケットに戻す還元路２１とを備えている。供給路２０の上流位置から分岐するヒータ流路２２が形成され、このヒータ流路２２には車内の暖房のためのヒータコア２３が介装されている。
【００３５】
供給路２０の最も上流位置でエンジン１の近傍に水温センサ１０を備え、これより下流位置に水循環停止バルブ２４を備えている。還元路２１のエンジン側端部にはウォータポンプ２５を備え、これより上流位置にサーモスタット弁２６を備えており、このサーモスタット弁２６にヒータ流路２２の下流側が接続している。
【００３６】
水循環停止バルブ２４は電磁操作式に構成され、エンジン１からの冷却水を遮断する状態と、流通を許す状態とに切換え自在に構成されている。ウォータポンプ２５はポンプモータ２５Ｍの駆動により冷却水を循環させる。電磁式にサーモスタット弁２６は、水温に感応して開度を変更する弁体（図示せず）を有しており、低温時には水量を制限し、水温の上昇に伴い弁体の開度を大きくして冷却水の流量の増大を行う。
【００３７】
尚、ウォータポンプ２５とクランクシャフト５との間の伝動系に電磁クラッチを備え、この電磁クラッチの制御によりウォータポンプ２５の作動を制御するように構成しても良い。
【００３８】
〔エンジン制御装置〕
エンジン制御装置４０は、回転センサ７、エアーフローセンサ８、あるいは、スロットルバルブ（図示せず）の操作量を計測するスロットルセンサ等から取得する稼動情報と、水温センサ１０で計測される水温情報とに基づいて、エンジン１の内部温度を推定する温度推定ユニット４１を備えている。
【００３９】
また、このエンジン制御装置４０は、冷却ユニットを制御する冷却制御ユニット４２と、エンジン１を制御するエンジン制御ユニット４３と、エアコンディショナーを制御する空調制御ユニット４４とを備えている。
【００４０】
これら温度推定ユニット４１と、冷却制御ユニット４２と、エンジン制御ユニット４３と、空調制御ユニット４４とはソフトウエアで構成されるものであるが、ロジック等のハードウエアで構成されても良く、ロジックとソフトウエアとの組み合わせで構成されるものでも良い。
【００４１】
このエンジン制御装置４０は、入出力ポート４５を有し、この入出力ポート４５に対して回転センサ７と、エアーフローセンサ８と、水温センサ１０とからの信号が入力する。また、入出力ポート４５から、開閉モータ１４Ｍと、ファンモータ１５Ｍと、ファンモータ１６Ｍと、水循環停止バルブ２４と、ウォータポンプ２５のポンプモータ２５Ｍとに制御信号を出力する。特に、図面には示していないが、入出力ポート４５から点火プラグ３と、インジェクター４と、弁開閉時期制御装置６の制御弁とを含むエンジン１の制御系に対して制御信号を出力する出力系も形成されている。
【００４２】
温度推定ユニット４１は、第１推定処理部４１Ａと、第２推定処理部４１Ｂと、選択処理部４１Ｃと、過渡推定処理部４１Ｄとを備えて構成されている。
【００４３】
第１推定処理部４１Ａは、ラジエータ１５に対して外部から供給される空気の供給量を制御するグリルシャッター１４のシャッター板１４Ｂが閉じられることにより空気の供給が制限される閉じ状態（制限状態）でエンジン１の内部温度を推定する。第２推定処理部４１Ｂは、グリルシャッター１４のシャッター板１４Ｂが開放されることにより空気の供給が制限されない開放状態（非制限状態）でエンジン１の内部温度を推定する。
【００４４】
選択処理部４１Ｃはシャッター板１４Ｂが閉じ状態にある場合には第１推定処理部４１Ａによる推定値を選択し、シャッター板１４Ｂが開放状態にある場合には、第２推定処理部４１Ｂによる推定値を選択する。過渡推定処理部４１Ｄは、シャッター板１４Ｂが閉じ状態（制限状態）と開放状態（非制限状態）との一方の状態から他方の状態に切換わった場合に過渡推定値（Ｐｔ）を取得する。つまり、シャッター板１４Ｂが切換わり、選択処理部４１Ｃが、第１推定処理部４１Ａと第２推定処理部４１Ｂとの一方の推定処理に基づく推定値を選択する状態から他方の推定処理に基づく推定値を選択する状態に移行する過程では、選択処理部４１Ｃが直接的に推定値を切換えるのではなく、この選択処理部４１Ｃによる選択を行う以前において、過渡推定処理部４１Ｄが、２種の推定値の中間となる過渡値Ｐを、時間経過に従って変化する過渡推定値（Ｐｔ）として推定する。
【００４５】
冷却制御ユニット４２は、温度推定ユニット４１で推定されるエンジン１の内部温度に基づいて、グリルシャッター１４の開閉モータ１４Ｍと、水循環停止バルブ２４と、ウォータポンプ２５のポンプモータ２５Ｍと、ラジエータ１５のファンモータ１５Ｍとの制御を行う。
【００４６】
この制御により、始動直後のようにエンジン１が低温状態にある場合には、シャッター板１４Ｂを閉じ状態に設定してエンジンルーム内への空気の供給を制限すると共に、水循環停止バルブ２４を閉じ、ウォータポンプ２５を停止させて冷却水の循環を停止する。この後に、エンジン１の内部温度が設定値を越えて上昇したことを判定した場合には、グリルシャッター１４を開放状態に設定し、水循環停止バルブ２４を開放し、ウォータポンプ２５を作動させ、必要に応じてラジエータファン１５Ａを作動させることで冷却水の循環を行わせる。
【００４７】
エンジン制御ユニット４３は、温度推定ユニット４１で推定されるエンジン１の内部温度に基づき、点火プラグ３による点火タイミング、インジェクター４による燃料の供給タイミング、弁開閉時期制御装置６により吸気弁の開放タイミング等を設定する。この制御によりエンジン１は、内部温度に対応した最適な条件で吸気を行い、燃料を供給し、点火を行うことになり、効率の良い稼動を実現する。
【００４８】
空調制御ユニット４４は、コンプレッサー（図示せず）の電磁クラッチの制御を行うと共に、コンデンサ１６のファンモータ１６Ｍの制御を行う。
【００４９】
尚、エアコンディショナーは、冷媒を圧縮するコンプレッサー（図示せず）と、このコンプレッサーで圧縮された冷媒の放熱を行うコンデンサ１６と、このコンデンサ１６からの冷媒が供給されるエバポレータ（図示せず）とを備えた一般的な構成を有している。また、コンプレッサーは電磁クラッチ（図示せず）を介してエンジン１からの駆動力が伝えられるように構成されている。
【００５０】
〔制御形態〕
このエンジン制御装置４０では、温度推定ユニット４１が特徴的な制御を行うものであり、この制御形態を以下に説明する。
【００５１】
図３には、エンジン１を始動した直後からのエンジン１の内部温度の推移と、エンジン外部に設けた水温センサ１０で計測される水温情報とを示している。
【００５２】
つまり、エンジン１の内部温度についてはエンジン１の始動時に、水循環停止バルブ２４が閉じ、ウォータポンプ２５が停止した状態で、グリルシャッター１４が閉じ状態にある場合には、グラフＡのようにエンジン１の内部温度が上昇する。一方、グリルシャッター１４が開放状態にある場合にはグラフＢのようにエンジン１の内部温度が上昇する。
【００５３】
一方、水温センサ１０の水温情報については、水循環停止バルブ２４が閉じられ、ウォータポンプ２５が停止した状態で、グリルシャッター１４が閉じ状態にある場合にはグラフＣのよう現れる。また、グリルシャッター１４が開放状態にある場合には、グラフＤのようになる。このように何れの温度についても、グリルシャッター１４が開放状態にあるとき温度上昇の程度は低くなる。また、エンジン１の内部温度は、水温センサ１０の温度より高い値を示す。尚、ウォータポンプ２５が作動する状態では、水温センサ１０による計測値とエンジン１の内部温度とは略一致する。
【００５４】
エンジン１の始動直後にはエンジン１を暖機する目的から、ウォータポンプ２５及びラジエータファン１５Ａは停止状態にあり、グリルシャッター１４のシャッター板１４Ｂも閉じ状態にある。このエンジン１の始動直後のようにウォータポンプ２５が停止する状況では、水温センサ１０の計測値（水温情報・グラフＣで示される情報）と、エンジン１の稼動情報とを、エンジン制御装置４０が取得し、第１推定処理部４１Ａがエンジン１の内部温度を推定する。
【００５５】
エンジン１の暖機が終了する以前にエアコンディショナーを作動させた場合には、コンデンサ１６の放熱を行うためにシャッター板１４Ｂを開放状態に切換える制御が行われる。これにより、エンジン１の外壁に外気が触れエンジン１の内部温度の上昇は抑制される。つまり、グラフＡに従ってエンジン１の内部温度が上昇する状況から、グラフＢに従ってエンジン１の内部温度が上昇する状況に移行する。
【００５６】
このような温度変化は、水温センサ１０で計測される水温情報にも現れるため、第２推定処理部４１Ｂによる推定に移行することで推定が可能となる。しかしながら、閉じ状態にあるシャッター板１４Ｂを開放状態に切換えた後に、エンジン１の内部温度がグラフＢで示される温度に達するまで（平衡状態に達するまで）には所定の時間を要する。そのため、水温センサ１０からの水温情報だけに基づいてエンジン１の内部温度を推定した場合には不正確な推定となる。
【００５７】
つまり、シャッター板１４Ｂが閉じ状態にあり、水温センサ１０の水温情報がグラフＣに沿って変化する状況では、開始タイミングＴ１でシャッター板１４Ｂが開放状態に切換わった場合には、図４に過渡値Ｐで示すように水温センサ１０の水温情報が変化する。そして、終了タイミングＴ２で過渡値ＰはグラフＤの値と平衡し、この後はグラフＤに沿って変化する。
【００５８】
このように開始タイミングＴ１で水温情報が変化する場合には過渡値ＰはグラフＣの値と、グラフＤの値との中間の値を取ることになり、変化も緩やかである。
【００５９】
このような理由から、本発明のエンジン制御装置４０では、エンジン１が稼動しており、ウォータポンプ２５が停止する状況において、シャッター板１４Ｂが閉じ状態から、開放状態に切換えられた後には、過渡推定処理部４１Ｄによる推定を行う。その推定処理を含む温度推定処理の概要を図５のフローチャートに示している。
【００６０】
このフローチャートでは、エンジン１が始動した直後のようにエンジン１が稼動する状態であるが、水循環停止バルブ２４は閉じ、ウォータポンプ２５は停止し、グリルシャッター１４のシャッター板１４Ｂが閉じ状態にある状況を基準にした制御の流れを示している。
【００６１】
この制御では、エンジン１の始動直後から水温センサ１０の計測に基づく水温情報を継続的に取得すると共に、エンジン１の始動直後から稼動情報を取得し、これらの情報に基づいて第１推定処理部４１Ａによる第１推定処理と、第２推定処理部４１Ｂによる第２推定処理とを並行して実行する。更に、選択処理部４１Ｃが第１推定処理部４１Ａによる推定値を選択し、この推定値をエンジン１の内部温度として取得する（＃０１〜＃０３、＃０６ステップ）。
【００６２】
エンジン１の稼動情報は、前述した通りエンジン１の内部温度に影響を与える情報であり、回転センサ７で計測されるエンジン１の回転速度値と、エアーフローセンサ８で計測される流量値と、スロットルセンサからのスロットルの開度情報等を含んでいる。従って、第１推定処理部４１Ａは温度情報と稼動情報と所定のパラメータとに基づいてシャッター板１４Ｂが閉じ状態にある状況でのエンジン１の内部温度が推定される。また、第２推定処理部４１Ｂは温度情報と稼動情報と所定のパラメータとに基づいてシャッター板１４Ｂが開放状態にある状況でのエンジン１の内部温度を推定する。
【００６３】
選択処理部４１Ｃは、シャッター板１４Ｂが継続的に閉じ状態にあることを判定した場合には、第１推定処理部４１Ａの推定値を選択し、この推定値をエンジン１の内部温度として取得する。これとは逆に、シャッター板１４Ｂが継続的に開放状態にあることを判定した場合には、第２推定処理部４１Ｂの推定値を選択し、この選択値をエンジン１の内部温度として取得する。
【００６４】
この＃０１〜＃０３ステップの処理は、シャッター板１４Ｂが開放状態に切換えられるタイミング、又は、温度推定ユニット４１で推定されるエンジン１の内部温度が設定値を超え、水循環停止バルブ２４が開放し、ウォータポンプ２５が作動を開始するタイミングまで継続して行われる（＃０４ステップ）。
【００６５】
また、温度推定ユニット４１で推定されたエンジン１の内部温度は、エンジン制御ユニット４３に与えられ、このエンジン制御ユニット４３は、吸気タイミング、点火タイミング、燃料の噴射タイミング等を設定し、エンジン１の内部温度を反映した最適な状態でエンジン１を稼動させる。
【００６６】
この制御において、冷却制御ユニット４２は、温度推定ユニット４１で推定されるエンジン１の内部温度が設定値を超えたことを判定した場合に、ウォータポンプ２５を作動させる制御を行う。この制御時には、水循環停止バルブ２４を開放し、ラジエータファン１５Ａを作動させ、シャッター板１４Ｂを開放状態に切換える制御が行われる。
【００６７】
ウォータポンプ２５の作動が確認されると、エンジン制御装置４０が、水温センサ１０の計測に基づく水温情報をエンジン１の内部温度として取得する（＃０４、＃０５ステップ）。
【００６８】
このフローチャートには示していないが、ウォータポンプ２５が作動する状況では、エンジン１の内部温度に略等しい水温の冷却水がエンジン１から送り出されるため、水温センサ１０の計測情報をエンジン１の内部温度として取得する。この内部温度は、エンジン制御ユニット４３に与えられ、前述と同様に吸気タイミング、点火タイミング、燃料の噴射タイミング等が設定され、エンジン１が内部温度を反映した最適な状態で運転される。
【００６９】
ウォータポンプ２５が停止する状況において、閉じ状態にあるシャッター板１４Ｂが開放状態に切換わった場合には、過渡推定処理部４１Ｄによる過渡推定処理を行い、この後に選択処理部４１Ｃが第２推定処理部４１Ｂによる推定値を選択し、この推定値をエンジン１の内部温度として取得する（＃０６、＃１００、＃０７ステップ）。
【００７０】
過渡推定処理（＃１００ステップ）はサブルーチンの形で示される。この過渡推定処理の処理形態の一例を図６のフローチャートに示す。
【００７１】
この過渡推定処理では、タイマーを作動させ、タイマー値が反映される変数Ｑに初期値（１）をセットし、シャッター板１４Ｂが閉じ状態における水温情報（グラフＣで示される情報）を閉状態推定値（Ｃｔ）としてセットする。また、シャッター板１４Ｂが開放する状態における水温情報（グラフＤで示される情報）を開状態推定値（Ｄｔ）としてセットする（＃１０１〜＃１０３ステップ）。
【００７２】
次に、過渡推定値（Ｐｔ）として、変数Ｑを用いて加重平均を求める演算を行い、この演算値を取得する（＃１０３〜＃１０５ステップ）。
【００７３】
この演算は、移行条件が成立するまで継続して行われる。継続する場合には変数Ｑが、タイマー値に基づき設定インターバル毎にインクリメントされ、この変数Ｑを反映した形態で過渡推定値（Ｐｔ）が取得される（＃１０６、＃１０７ステップ）。
【００７４】
この過渡推定処理部４１Ｄによる過渡推定処理では、過渡推定値（Ｐｔ）が閉状態推定値（Ｃｔ）から開状態推定値（Ｄｔ）に移行する際に、移行開始時点（開始タイミングＴ１）を基準にしてタイマで計測される時間が経過するほど、開状態推定値（Ｄｔ）の重みを、閉状態推定値（Ｃｔ）の重みより増す処理を行っている。この演算により、過渡推定値（Ｐｔ）は時間が経過するほど開状態推定値（Ｄｔ）に近い値となる。
【００７５】
この演算では、移行条件として、過渡推定値（Ｐｔ）と開状態推定値（Ｄｔ）との差が設定値未満に達した時点を設定している。従って、過渡推定値（Ｐｔ）と開状態推定値（Ｄｔ）との差が設定値未満に達した時点で第２推定処理部４１Ｂの推定値、つまり、開状態推定値（Ｄｔ）をエンジン１の内部温度として取得する処理（＃０７ステップ）に移行することになる。
【００７６】
尚、移行条件として、設定時間を予め設定しておき、タイマで計測される経過時間が設定時間に達した時点で、第２推定処理部４１Ｂの推定値、つまり、開状態推定値（Ｄｔ）をエンジン１の内部温度として取得する処理（＃０７ステップ）に移行しても良い。
【００７７】
〔異なる制御形態の説明〕
過渡推定処理部４１Ｄでの処理として、閉じ状態にあるシャッター板１４Ｂが開放状態に切換わった場合の処理形態を例に挙げたが、これとは逆に、開放状態にあるシャッター板１４Ｂが閉じ状態に達した場合の推定を行っても良い。
【００７８】
つまり、シャッター板１４Ｂが開放状態にあり、水温センサ１０の水温情報がグラフＣに沿って変化する状況で、開始タイミングＴ１でシャッター板１４Ｂが閉じ状態に切換わった場合には、図７に示すように、水温センサ１０の水温情報は過渡値Ｐを取るように変化し、終了タイミングＴ２でグラフＣの値と平衡し、この後にはグラフＤに沿って変化する。
【００７９】
このように開始タイミングＴ１で水温情報が変化する場合にも過渡値ＰはグラフＣの値と、グラフＤの値との中間の値を取ることになり、変化も緩やかである。この推定を行う場合にはタイマで計測される時間が経過するほど、閉状態推定値（Ｃｔ）の重みを、開状態推定値（Ｄｔ）の重みより増す処理が行われる。
【００８０】
このように過渡値を推定し、移行条件が成立した後には第１推定処理部４１Ａの推定値、つまり、開状態推定値（Ｃｔ）をエンジン１の内部温度として取得する処理に移行することになる。
【００８１】
〔実施形態の作用・効果〕
このように、エンジン１を始動させた場合には、第１推定処理部４１Ａの推定値と、第２推定処理部４１Ｂの推定値とを並行して求めておき、シャッター板１４Ｂの状態に基づいて選択処理部４１Ｃが一方の推定値を取得し、エンジン１の制御に反映させる。これにより、水循環停止バルブ２４が閉じ、ウォータポンプ２５が作動しない状況下で、シャッター板１４Ｂで空気供給が制限される制限状態でのエンジンの内部温度と、空気供給が制限されない非制限状態でのエンジン１の内部温度とが同時に推定される。
【００８２】
この推定の結果、エンジン１の内部温度が正確に推定され、エンジン制御ユニット４３による適正なエンジン制御が実現する。また、推定されたエンジン１の内部温度が設定値を越えた場合には、冷却制御ユニット４２が、水循環停止バルブ２４を開放し、ウォータポンプ２５を作動させてエンジン１を冷却する制御に移行する。
【００８３】
特に、第１推定処理部４１Ａと、第２推定処理部４１Ｂとは、水温センサ１０で計測される冷却水の温度情報と、エンジン１の内部温度に影響を与える稼動情報とに基づいてエンジン１の内部温度の推定を行うので、ウォータポンプ２５が停止する状況であっても正確な推定を可能にしている。
【００８４】
更に、ウォータポンプ２５が停止する状況で、運転者がエアコンディショナーを稼動させた場合のように、閉じ状態にあるシャッター板１４Ｂが開放した場合には、過渡推定処理部４１Ｄによりエンジン１の内部温度が推定されることで、エンジン１の内部変化に対応した推定を実現する。この推定の後に、選択処理部４１Ｃが第２推定処理部４１Ｂの開状態推定値（Ｄｔ）に移行することで、エンジン１の内部温度を適正に推定する。
【００８５】
このように過渡推定制御においても、エンジン１の内部温度は正確に推定され、エンジン制御ユニット４３はエンジン１の内部温度を反映させた適正なエンジン制御を実行することができる。
【００８６】
特に、この過渡推定処理では、時間経過に伴って閉状態推定値（Ｃｔ）から開状態推定値（Ｄｔ）に変化する状況を加重平均で求めることにより、推定温度の過激な変化を抑制しつつ、現実の温度変化に近似した過渡推定値（Ｐｔ）を取得してエンジン１の制御に反映させることを可能にしている。
【００８７】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
【００８８】
（ａ）過渡推定処理（＃１００ステップ）による処理形態を図８のフローチャートに示すように設定する。この過渡推定処理では、タイマーを作動させ、タイマー値が反映される変数Ｑに初期値（１）をセットし、シャッター板１４Ｂが閉じ状態における水温情報（グラフＣで示される情報）を閉状態推定値（Ｃｔ）としてセットする。更に、シャッター板１４Ｂが開放する状態における水温情報（グラフＤで示される情報）を開状態推定値（Ｄｔ）としてセットする（＃１０１〜＃１０３ステップ）。
【００８９】
次に、過渡推定値（Ｐｔ）として、変数Ｑを用いて一次遅れの伝達関数と同様の演算を行い、この演算値を取得する（＃１０３〜＃１０５ステップ）。
【００９０】
この演算は、移行条件が成立するまで継続して行われる。継続する場合には変数Ｑが、設定インターバル毎にインクリメントされ、この変数Ｑを反映した形態で過渡推定値（Ｐｔ）が取得される（＃１０６、＃１０７ステップ）。
【００９１】
この過渡推定処理部４１Ｄによる過渡推定処理では、過渡推定値（Ｐｔ）が閉状態推定値（Ｃｔ）から開状態推定値（Ｄｔ）に移行する際に、タイマで計測される時間が経過するほど、開状態推定値（Ｄｔ）に付加する値が０に収束する関数を用いる処理を行っている。この演算により、過渡推定値（Ｐｔ）は時間が経過するほど開状態推定値（Ｄｔ）に近い値となる。
【００９２】
この演算では、移行条件として閉状態推定値（Ｃｔ）を基準にした推定値の変化量が６３％に達した時点を設定している。従って、変化量が６３％に達した後に第２推定処理部４１Ｂの推定値、つまり、開状態推定値（Ｄｔ）をエンジン１の内部温度として取得する処理（＃０７ステップ）に移行することになる。
【００９３】
この別実施形態（ａ）の過渡推定処理での推定値でも、エンジン１の内部温度が過渡的に変化する場合に、その変化に対応した推定値を得ることができる。
【００９４】
（ｂ）過渡推定処理部４１Ｄにおける処理形態として、図４に示す開始タイミングＴ１における閉状態推定値（Ｃｔ）と、終了タイミングＴ２に開状態推定値（Ｄｔ）とを直線的に結ぶ推定直線（図示せず）を想定し、この推定直線に基づいて過渡推定値を算出するように処理形態を設定しても良い。
【００９５】
これと同様に、任意の推定曲線を設定し、この推定曲線に基づいて過渡推定値を算出するように処理形態を設定しても良い。
【００９６】
（ｃ）シャッター板１４Ｂを閉じ状態と開放状態との中間の角度に設定可能に構成すると共に、実施形態に記載した第１推定処理と、第２推定処理との他に、シャッター板１４Ｂが中間の開放状態にある場合に対応したエンジン１の内部温度を推定する推定処理を行うように温度推定ユニット４１を構成しても良い。
【００９７】
このように３種の推定処理（３種以上でも良い）を行う場合にも、これらの推定処理を並列的に行い、シャッター板１４Ｂの状態が切換えられた場合に、対応する推定処理の推定値を取得するように選択処理部４１Ｃの処理形態を設定しても良い。
【００９８】
更に、これらの推定処理に関連して、シャッター板１４Ｂの状態に切換え時に、過渡値の推定を行うように過渡推定処理部４１Ｄの処理形態を設定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ウォータポンプが停止する状況で、冷却水の水温からエンジンの内部温度を推定する装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１          エンジン
１０        水温センサ
１４Ｂ      シャッター（シャッター板）
１５        ラジエータ
２２        ウォータポンプ
４１        温度推定ユニット
４１Ａ      第１推定処理部
４１Ｂ      第２推定処理部
４１Ｃ      選択処理部
４１Ｃ      過渡推定処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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