(57)【要約】  【課題】  吸気管噴射と筒内噴射を切り換え可能な内燃機関において、温度センサを使用せずに、燃料噴射方式に応じて排気系部品の温度を精度良く推定できるようにする。  【解決手段】  吸気管噴射と筒内噴射について、それぞれエンジン運転条件（例えばエンジン回転速度、吸入空気量又は燃料噴射量）と排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップをＥＣＵのＲＯＭに記憶しておき、エンジン運転中に、ＲＯＭに記憶されている現在の燃料噴射方式に応じた収束温度マップを検索して、現在の燃料噴射方式とエンジン運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求める（ステップ１０１〜１０３）。この後、この収束温度を、エンジン運転条件に応じた温度変化時定数でフィルタ処理（なまし処理、一次遅れ処理等）することで、排気系部品の推定温度を求める（ステップ１０４、１０５）。  【選択図】  図２
2006037921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸気管に噴射する吸気管噴射を行う燃料噴射弁と、燃料を筒内に噴射する燃料噴射弁とを備え、燃料噴射方式を、吸気管噴射、筒内噴射、両方の噴射のいずれか切り換えて運転する内燃機関において、
内燃機関の排気通路に設けられた排気系部品の温度を内燃機関の運転条件に基づいて推定する排気系温度推定手段を備え、
前記排気系温度推定手段は、前記排気系部品の温度を推定する方式を現在の燃料噴射方式に応じて切り換えて排気系部品の温度を推定することを特徴とする内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項２】
各燃料噴射方式毎に内燃機関の運転条件と前記排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップを記憶する記憶手段を備え、
前記排気系温度推定手段は、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている現在の燃料噴射方式に応じた収束温度マップを検索して、現在の燃料噴射方式と内燃機関の運転条件に応じた前記排気系部品の収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項３】
特定の燃料噴射方式について内燃機関の運転条件と前記排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップと、前記特定の燃料噴射方式と他の燃料噴射方式との間の収束温度の差と内燃機関の運転条件との関係を規定する温度差マップを記憶する記憶手段を備え、
前記排気系温度推定手段は、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記収束温度マップを検索して、前記特定の燃料噴射方式における現在の内燃機関の運転条件に応じた前記排気系部品の収束温度を求め、現在の燃料噴射方式が前記特定の燃料噴射方式と異なる場合は、前記温度差マップを検索して現在の内燃機関の運転条件に応じた温度差を求め、この温度差によって前記特定の燃料噴射方式における収束温度を補正し、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項４】
吸気管噴射と筒内噴射についてそれぞれ内燃機関の運転条件と前記排気系部品の収束温度との関係を規定する２種類の収束温度マップを記憶する記憶手段を備え、
前記排気系温度推定手段は、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記２種類の収束温度マップを検索して、吸気管噴射と筒内噴射についてそれぞれ現在の内燃機関の運転条件に応じた前記排気系部品の収束温度を求め、これら２つの収束温度を現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合に応じて補間補正することで最終的な収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項５】
吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合と内燃機関の運転条件と前記排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップを記憶する記憶手段を備え、
前記排気系温度推定手段は、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記収束温度マップを検索して、現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合における内燃機関の運転条件に応じた前記排気系部品の収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、内燃機関の運転条件と前記温度変化時定数との関係を規定する温度変化時定数マップを記憶し、
前記排気系温度推定手段は、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記温度変化時定数マップを検索して現在の内燃機関の運転条件に応じた温度変化時定数を求め、この温度変化時定数で前記収束温度をフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項７】
前記排気系部品は、排出ガスを浄化する触媒又は排出ガスセンサであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【請求項８】
前記排気系部品の推定温度が所定の上限温度に達したときに燃料噴射量を増量補正する噴射量補正手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の排気系部品温度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を吸気管に噴射する燃料噴射弁と、燃料を筒内に噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関の排気通路に設けられた排気系部品の温度を推定する内燃機関の排気系部品温度推定装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されている内燃機関の排気通路には、排出ガスを浄化する触媒や排出ガスセンサ等の排気系部品が設けられている。これらの排気系部品は、内燃機関から排出される高温の排出ガスに晒されるため、ある程度の温度上昇は避けられないが、排気系部品の温度が許容上限温度を越えると、部品劣化や故障の原因となるため、排気系部品の温度を許容上限温度以下に抑えるように排出ガスの温度を制御することが望ましい。この制御を実現するためには、排気系部品の温度を何等かの方法でモニターする必要があり、そのために、排気系部品の温度を検出する温度センサを設けると、センサ数が増加して、高コスト化するという欠点がある。
【０００３】
そこで、特許文献１（特許第３２６２１５７号公報）に記載されているように、エンジン回転速度と吸気管圧力に基づいて触媒温度を推定することで、温度センサを使用せずに触媒温度をモニターするようにしたものがある。
【特許文献１】特許第３２６２１５７号公報（［００３３］〜［００３５］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の燃料噴射方式は、燃料を吸気管（吸気ポート）に噴射する吸気管噴射（吸気ポート噴射）と、燃料を筒内に噴射する筒内噴射とに大別される。近年、吸気管（吸気ポート）とシリンダ上部にそれぞれ燃料噴射弁を設けて、内燃機関の運転条件に応じて吸気管噴射と筒内噴射とを切り換えることで、低燃費、高出力、排気エミッション低減を実現するようにしたものがある。このような内燃機関では、エンジン回転速度等が同じでも、燃料噴射方式が異なれば、排出ガスの温度や排出ガス流量が異なり、排気系部品の温度上昇量が異なってくる。
【０００５】
前述した特許文献１の触媒温度推定技術は、吸気管噴射エンジンにおける触媒温度推定技術であるが、この触媒温度推定技術を燃料噴射方式切換可能な内燃機関に適用した場合、燃料噴射方式が異なっても、エンジン回転速度等が同じであれば、触媒温度が同じ温度に推定されてしまい、触媒温度を精度良く推定することはできない。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃料噴射方式切換可能な内燃機関において、温度センサを使用せずに、燃料噴射方式に応じて排気系部品の温度を精度良く推定することができる内燃機関の排気系部品温度推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料を吸気管に噴射する吸気管噴射を行う燃料噴射弁と、燃料を筒内に噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関において、排気系部品の温度を内燃機関の運転条件に基づいて推定する排気系温度推定手段は、前記排気系部品の温度を推定する方式を現在の燃料噴射方式に応じて切り換えて排気系部品の温度を推定するようにしたものである。このようにすれば、燃料噴射方式を切り換えると、排出ガスの温度や排出ガス流量が変化して、排気系部品の温度上昇量が変化するのに対応して、排気系部品の温度を推定する方式が切り換えられるため、温度センサを使用せずに、燃料噴射方式に応じて排気系部品の温度を精度良く推定することができる。
【０００８】
具体的には、請求項２のように、各燃料噴射方式毎に内燃機関の運転条件と排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップを記憶手段に記憶しておき、内燃機関の運転中に、前記記憶手段に記憶されている現在の燃料噴射方式に応じた収束温度マップを検索して、現在の燃料噴射方式と内燃機関の運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで排気系部品の推定温度を求めるようにしても良い。ここで、「収束温度」とは、運転条件が変化しない定常運転時に最終的に一定となる温度のことである。一般的には、排気系部品の温度が収束温度に達する前に運転条件が変化することが多く、運転条件の変化の前後で収束温度が異なってくる。実際には、運転条件が変化してから、排気系部品の温度が変化後の運転条件に対応する収束温度に達するまでには暫く時間がかかるため、本発明では、排気系部品の温度が時間遅れをもって収束温度に達するまでの温度変化の挙動を、一次遅れ等の遅れを持つ温度変化と見なし、現在の運転条件に対応する収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理（なまし処理、一次遅れ処理等）することで排気系部品の温度を推定するものであり、これによって、排気系部品温度の推定精度を向上させるものである。
【０００９】
また、請求項３のように、特定の燃料噴射方式について内燃機関の運転条件と排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップと、前記特定の燃料噴射方式と他の燃料噴射方式との間の収束温度の差と内燃機関の運転条件との関係を規定する温度差マップを記憶手段に記憶しておき、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記収束温度マップを検索して、前記特定の燃料噴射方式における現在の内燃機関の運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求め、現在の燃料噴射方式が特定の燃料噴射方式と異なる場合は、前記温度差マップを検索して現在の内燃機関の運転条件に応じた温度差を求め、この温度差によって前記特定の燃料噴射方式における収束温度を補正し、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めるようにしても良い。この場合、現在の燃料噴射方式が特定の燃料噴射方式である場合は、温度差マップを用いた収束温度の補正は不要である。
【００１０】
また、請求項４のように、吸気管噴射と筒内噴射についてそれぞれ内燃機関の運転条件と前記排気系部品の収束温度との関係を規定する２種類の収束温度マップを記憶手段に記憶しておき、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記２種類の収束温度マップを検索して、吸気管噴射と筒内噴射についてそれぞれ現在の内燃機関の運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求め、これら２つの収束温度を現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合に応じて補間補正することで最終的な収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで排気系部品の推定温度を求めるようにしても良い。この場合、吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合がどの様に変化しても、２種類の収束温度マップを用いて収束温度を算出することができる利点がある。
【００１１】
或は、請求項５のように、吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合と内燃機関の運転条件と前記排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップを記憶手段に記憶しておき、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記収束温度マップを検索して、現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合における内燃機関の運転条件に応じた前記排気系部品の収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで前記排気系部品の推定温度を求めるようにしても良い。このようにすれば、１つの収束温度マップを検索するだけで、現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合における内燃機関の運転条件に応じた収束温度を求めることができる。
【００１２】
ところで、内燃機関の運転条件によって排出ガスの温度や排出ガス流量（排気系部品の周辺を流れる排気熱量）が変化するため、排気系部品の温度が収束温度に達するまでの遅れ時間（すなわち温度変化時定数）は、内燃機関の運転条件によって変化する。この点を考慮して、請求項６のように、内燃機関の運転条件と前記温度変化時定数との関係を規定する温度変化時定数マップを記憶手段に記憶しておき、内燃機関の運転中に前記記憶手段に記憶されている前記温度変化時定数マップを検索して現在の内燃機関の運転条件に応じた温度変化時定数を求め、この温度変化時定数で前記収束温度をフィルタ処理することで排気系部品の推定温度を求めるようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の運転条件によって排出ガスの温度や排出ガス流量が変化するのに対応して温度変化時定数を変化させることができて、内燃機関の運転条件に応じた適正な温度変化時定数を設定することができ、排気系部品温度の推定精度を更に向上させることができる。但し、本発明は、演算処理の簡略化のために、温度変化時定数マップを省略して、温度変化時定数を一定値にしても良い。
【００１３】
尚、温度推定の対象となる排気系部品は、排出ガスを浄化する触媒又は排出ガスセンサであったり（請求項７）、これ以外の排気系部品（例えば排気タービン等）であっても良い。
【００１４】
また、請求項８のように、前記排気系部品の推定温度が所定の上限温度に達したときに噴射量補正手段により燃料噴射量を増量補正するようにすると良い。燃料噴射量の増量補正は、排出ガスの温度を低下させる効果があり、排気系部品の温度を所定の上限温度以下に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した４つの実施例１〜４を説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１を図１乃至図３に基づいて説明する。まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等のモータ１５によって駆動されるスロットルバルブ１６が設けられ、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）がスロットル開度センサ１７によって検出される。
【００１７】
また、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０には、それぞれ吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁２１が設けられている。
【００１８】
エンジン１１のシリンダ上部には、各気筒毎にそれぞれ燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２２が取り付けられている。エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２３が取り付けられ、各点火プラグ２３の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００１９】
エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２４等が取り付けられている。また、クランク軸（図示せず）の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ２５が取り付けられている。このクランク角センサ２５の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２０】
一方、エンジン１１の排気管２６には、排出ガスを浄化する触媒２７が設けられ、この触媒２７の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２８（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。
【００２１】
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種の制御ルーチンを実行することで、エンジン運転条件に応じて、燃料噴射方式を、吸気ポートの燃料噴射弁２１による吸気管噴射（吸気ポート噴射）と、シリンダ上部の燃料噴射弁２２による筒内噴射とのいずれか一方に切り換えると共に、燃料噴射量や噴射時期、点火時期等を制御する。
【００２２】
更に、このＥＣＵ３０は、後述する図２の排気系部品温度推定ルーチンを実行することで、排気系部品（触媒２７又は排出ガスセンサ２８）の温度を推定する。ここで、本実施例１の排気系部品温度の推定方法を説明する。
【００２３】
吸気管噴射と筒内噴射について、それぞれエンジン運転条件と排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップをＥＣＵ３０の不揮発性メモリであるＲＯＭ（記憶手段）に記憶しておき、エンジン運転中に、前記ＲＯＭに記憶されている現在の燃料噴射方式に応じた収束温度マップを検索して、現在の燃料噴射方式とエンジン運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理（なまし処理、一次遅れ処理等）することで、排気系部品の推定温度を求める。ここで、「収束温度」とは、エンジン運転条件が変化しない定常運転時に最終的に一定となる温度のことである。一般的には、排気系部品の温度が収束温度に達する前にエンジン運転条件が変化することが多く、エンジン運転条件の変化の前後で収束温度が異なってくる。実際には、エンジン運転条件が変化してから、排気系部品の温度が変化後のエンジン運転条件に対応する収束温度に達するまでには暫く時間がかかるため、本実施例１では、排気系部品の温度が時間遅れをもって収束温度に達するまでの温度変化の挙動を、一次遅れ等の遅れを持つ温度変化と見なし、現在のエンジン運転条件に対応する収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理（なまし処理、一次遅れ処理等）することで推定するようにしている。
【００２４】
ところで、エンジン運転条件によって排出ガスの温度や排出ガス流量（排気系部品の周辺を流れる排気熱量）が変化するため、排気系部品温度が収束温度に達するまでの遅れ時間（すなわち温度変化時定数）は、エンジン運転条件によって変化する。この点を考慮して、本実施例１では、エンジン運転条件と温度変化時定数との関係を規定する温度変化時定数マップをＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶しておき、エンジン運転中に前記ＲＯＭに記憶されている前記温度変化時定数マップを検索して現在のエンジン運転条件に応じた温度変化時定数を求め、この温度変化時定数で前記収束温度をフィルタ処理することで、排気系部品の推定温度を求めるようにしている。このようにすれば、エンジン運転条件によって排出ガスの温度や排出ガス流量が変化するのに対応して温度変化時定数を変化させることができて、エンジン運転条件に応じた適正な温度変化時定数を設定することができる。
【００２５】
この場合、収束温度マップや温度変化時定数マップのパラメータとして用いるエンジン運転条件は、排出ガス流量や排出ガス温度を変化させる要因になるものであれば良く、例えば、エンジン回転速度、吸入空気量（又は燃料噴射量）、空燃比、冷却水温、外気温、車速（走行風による冷却効果）、点火時期等の中から選択すれば良い。本実施例１では、排出ガス流量や排出ガス温度への影響が大きいエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）や収束温度マップや温度変化時定数マップのパラメータとして用いるようにしている。
【００２６】
以上説明した本実施例１の排気系温度の推定は、ＥＣＵ３０によって図２の排気系部品温度推定ルーチンに従って実行される。本ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう排気系温度推定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、現在の燃料噴射方式が吸気管噴射であるか否かを判定し、吸気管噴射であれば、ステップ１０２に進み、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている吸気管噴射用の収束温度マップを検索して、吸気管噴射における現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた排気系部品の収束温度を算出する。一方、ステップ１０１で、筒内噴射と判定されれば、ステップ１０３に進み、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている筒内噴射用の収束温度マップを検索して、筒内噴射における現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた排気系部品の収束温度を算出する。この際、エンジン回転速度が高くなるほど、また、吸入空気量（又は燃料噴射量）が多くなるほど、排出ガス流量が増加して排気熱量が増加することを考慮して、収束温度マップは、エンジン回転速度が高くなるほど、また、吸入空気量（又は燃料噴射量）が多くなるほど、排気系部品の収束温度が高くなるように設定されている。
【００２７】
以上のようにして、ステップ１０２又は１０３で、排気系部品の収束温度を算出した後、ステップ１０４に進み、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている温度変化時定数マップを検索して、現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた温度変化時定数を算出する。この後、ステップ１０５に進み、温度変化時定数を使用して収束温度をフィルタ処理（なまし処理、一次遅れ処理等）することで、排気系部品の推定温度を算出して本ルーチンを終了する。
【００２８】
図３に示す温度補正ルーチンは、ＥＣＵ３０によって燃料噴射量の演算タイミングに同期して実行され、特許請求の範囲でいう噴射量補正手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１１１で、上記排気系部品温度推定ルーチンで算出した排気系部品の推定温度が所定の上限温度以上であるか否かを判定し、排気系部品の推定温度が上限温度未満であれば、燃料噴射量の補正は不要と判断して、本ルーチンを終了する。
【００２９】
一方、ステップ１１１で、排気系部品の推定温度が上限温度以上であると判定された場合は、ステップ１１２に進み、燃料噴射量を増量補正して本ルーチンを終了する。この燃料噴射量を増量補正により、排出ガスの温度が低下するため、排気系部品の温度が上限温度以下に抑えられる。
【００３０】
以上説明した本実施例１によれば、燃料噴射方式を切り換えると、排出ガスの温度や排出ガス流量が変化して、排気系部品の温度上昇量が変化するのに対応して、排気系部品の収束温度を推定する収束温度マップが切り換えられるため、温度センサを使用せずに、燃料噴射方式に応じて排気系部品の温度を精度良く推定することができる。
【００３１】
しかも、本実施例１では、排気系部品の収束温度をフィルタ処理する際の温度変化時定数をエンジン運転条件に応じて設定するようにしたので、エンジン運転条件によって排出ガスの温度や排出ガス流量が変化するのに対応して温度変化時定数を変化させることができて、エンジン運転条件に応じた適正な温度変化時定数を設定することができる。
【００３２】
尚、本実施例１では、温度変化時定数マップについては、吸気管噴射と筒内噴射とで同じマップを使用するようにしたが、吸気管噴射用の温度変化時定数マップと筒内噴射用の温度変化時定数マップとを作成して、２つの温度変化時定数マップの中から燃料噴射方式に応じた温度変化時定数マップを選択するようにしても良い。
【００３３】
勿論、本発明は、演算処理の簡略化のために、温度変化時定数マップを省略して、温度変化時定数を一定値にしても良い。
【実施例２】
【００３４】
上記実施例１では、吸気管噴射と筒内噴射について、それぞれ収束温度マップを設けるようにしたが、図４に示す本発明の実施例２では、吸気管噴射と筒内噴射について、いずれか一方を特定の燃料噴射方式として、この特定の燃料噴射方式のみに収束温度マップを設け、特定の燃料噴射方式と他の燃料噴射方式との間の収束温度の差とエンジン運転条件との関係を規定する温度差マップをＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶しておき、エンジン運転中に、ＲＯＭに記憶されている収束温度マップを検索して、前記特定の燃料噴射方式における現在のエンジン運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求め、現在の燃料噴射方式が特定の燃料噴射方式と異なる場合は、前記温度差マップを検索して現在のエンジン運転条件に応じた温度差を求め、この温度差によって前記特定の燃料噴射方式における収束温度を補正し、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで排気系部品の推定温度を求めるようにしている。
【００３５】
以上説明した本実施例２の排気系温度の推定は、ＥＣＵ３０によって図４の排気系部品温度推定ルーチンに従って次のように実行される。本ルーチンでは、吸気管噴射を“特定の燃料噴射方式”としている。
【００３６】
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、現在の燃料噴射方式を問わず、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている吸気管噴射用の収束温度マップを検索して、吸気管噴射における現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた排気系部品の収束温度Ｔｐを算出する。この後、ステップ２０２に進み、現在の燃料噴射方式が吸気管噴射（特定の燃料噴射方式）であるか否かを判定し、吸気管噴射と判定されれば、上記ステップ２０１で算出した収束温度Ｔｐをそのまま用いる。
【００３７】
一方、上記ステップ２０２で、筒内噴射と判定された場合には、ステップ２０３に進み、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている温度差マップを検索して、現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた温度差ΔＴを算出する。この後、ステップ２０４に進み、上記ステップ２０１で算出した吸気管噴射での収束温度Ｔｐを、上記ステップ２０３で算出した温度差ΔＴで補正して筒内噴射での収束温度Ｔｄを求める。
Ｔｄ＝Ｔｐ＋ΔＴ
【００３８】
以上のようにして、排気系部品の収束温度（Ｔｐ又はＴｄ）を算出した後、ステップ２０５に進み、前記実施例１と同様の方法で温度変化時定数を算出した後、ステップ２０６に進み、この温度変化時定数を使用して収束温度（Ｔｐ又はＴｄ）をフィルタ処理することで、排気系部品の推定温度を算出して本ルーチンを終了する。
【００３９】
以上説明した本実施例２でも、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４０】
図５に示す本発明の実施例３では、吸気管噴射と筒内噴射について、それぞれエンジン運転条件と排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップをＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶しておき、エンジン運転中に前記２種類の収束温度マップを検索して、吸気管噴射と筒内噴射についてそれぞれ現在のエンジン運転条件に応じた排気系部品の収束温度を求め、これら２つの収束温度を現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合に応じて補間補正することで最終的な収束温度を求め、この収束温度を所定の温度変化時定数でフィルタ処理することで排気系部品の推定温度を求めるようにしている。
【００４１】
本実施例３の排気系温度の推定は、ＥＣＵ３０によって図５の排気系部品温度推定ルーチンに従って次のように実行される。まず、ステップ３０１で、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている吸気管噴射用の収束温度マップを検索して、吸気管噴射における現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた排気系部品の収束温度Ｔｐを算出する。この後、ステップ３０２に進み、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている筒内噴射用の収束温度マップを検索して、筒内噴射における現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）に応じた排気系部品の収束温度Ｔｄを算出する。
【００４２】
この後、ステップ３０３に進み、２つの収束温度Ｔｐ，Ｔｄを現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合に応じて補間補正することで最終的な収束温度を求める。この後、ステップ３０４に進み、前記実施例１と同様の方法で温度変化時定数を算出した後、ステップ３０５に進み、この温度変化時定数を使用して収束温度をフィルタ処理することで、排気系部品の推定温度を算出して本ルーチンを終了する。
【００４３】
以上説明した本実施例３では、吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合がどの様に変化しても、２種類の収束温度マップを用いて収束温度を算出することができる利点がある。
【実施例４】
【００４４】
図６に示す本発明の実施例４では、吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合とエンジン運転条件（エンジン回転速度と吸入空気量又は燃料噴射量）と排気系部品の収束温度との関係を規定する収束温度マップをＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶している。そして、図６の排気系部品温度推定ルーチンが起動されると、まずステップ４０１で、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている収束温度マップをを検索して、現在のエンジン回転速度と吸入空気量（又は燃料噴射量）と噴射割合に応じた排気系部品の収束温度を算出する。この後、ステップ４０２に進み、前記実施例１と同様の方法で温度変化時定数を算出した後、ステップ４０３に進み、この温度変化時定数を使用して収束温度をフィルタ処理することで、排気系部品の推定温度を算出して本ルーチンを終了する。
【００４５】
本実施例４では、１つの収束温度マップを検索するだけで、現在の吸気管噴射と筒内噴射との噴射割合におけるエンジン運転条件に応じた収束温度を求めることができる利点がある。
【００４６】
尚、図１のシステム構成例では、各気筒の吸気マニホールド２０に、それぞれ燃料噴射弁２１を設けたが、吸気マニホールド２０の上流側の集合吸気通路に燃料噴射弁を設けた構成としても良い。
【００４７】
また、温度推定の対象となる排気系部品は、触媒２７、排出ガスセンサ２８の他に、例えば排気タービン等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】実施例１の排気系部品温度推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】温度補正ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例２の排気系部品温度推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例３の排気系部品温度推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例４の排気系部品温度推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２０…吸気マニホールド、２１…吸気管噴射用の燃料噴射弁、２２…吸気管噴射用の燃料噴射弁、２３…点火プラグ、２６…排気管、２７…触媒（排気系部品）、２８…排出ガスセンサ（排気系部品）、３０…ＥＣＵ（排気系温度推定手段，噴射量補正手段）
【図１】
2006037921.tif 000003
【図２】
2006037921.tif 000004
【図３】
2006037921.tif 000005
【図４】
2006037921.tif 000006
【図５】
2006037921.tif 000007
【図６】
2006037921.tif 000008