(57)【要約】【課題】気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することのできる内燃機関の暖機制御装置を提供すること。【解決手段】内燃機関１に、第１バンク１６に設けられる第１気筒群１１の温度と、第２バンク１７に設けられる第２気筒群１２の温度とを、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とより検出可能な水温センサ６４を設ける。さらに、内燃機関１が有するＥＣＵ７０に、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合に温度が高い方の気筒群１０のみを始動させる制御である始動制御を行なう始動制御部７５を設ける。これにより、内燃機関１の始動時に、第１気筒群１１と第２気筒群１２とで温度差がある場合に、まず、温度が高い方の気筒群１０のみを始動させる。この結果、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が有する複数の気筒のうち一部の気筒である気筒群ごとに前記気筒群の温度を検出可能な温度検出手段と、
前記内燃機関の始動時に一部の前記気筒群のみを始動可能に設けられると共に、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が高い方の前記気筒群のみを始動させる制御である始動制御を行なう始動制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
【請求項２】
前記始動制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で所定値以下の温度差になった場合に未始動の前記気筒群を始動させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の暖機制御装置。
【請求項３】
前記始動制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が低い方の前記気筒群の温度が所定の温度以下の場合に前記始動制御を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の暖機制御装置。
【請求項４】
内燃機関が有する複数の気筒のうち一部の気筒である気筒群ごとに前記気筒群の温度を検出可能な温度検出手段と、
前記内燃機関の運転時に前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が低い方の前記気筒群の温度を上昇させる制御である暖機制御を行なう暖機制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
【請求項５】
前記暖機制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で所定値以下の温度差になった場合に前記暖機制御を終了することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の暖機制御装置。
【請求項６】
前記暖機制御手段は、温度が低い方の前記気筒群のバルブタイミング、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期の少なくとも１つを調整することにより前記暖機制御を行なうことを特徴とする請求項４または５に記載の内燃機関の暖機制御装置。
【請求項７】
前記暖機制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が低い方の前記気筒群の温度が所定の温度以下の場合に前記暖機制御を行なうことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の暖機制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関は、前記内燃機関の出力と合わせて出力可能な電動機に接続されており、
さらに、前記気筒群間でトルク差が生じている場合には前記電動機による制振制御を行なう制振制御手段を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の暖機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の暖気制御装置に関するものである。特に、この発明は、複数の気筒群を有する内燃機関の暖気制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関では、燃費の向上を目的として、内燃機関の運転時に休筒制御をしているものがある。つまり、内燃機関の運転時に一部の気筒に供給する燃料を停止し、燃料噴射量を節減している。また、従来の内燃機関では、排出された排気ガスを浄化するために、内燃機関から排出される排気ガスの経路中に、浄化手段となる触媒が多くの内燃機関に設けられている。しかし、この触媒は、排気ガスを浄化することができる温度範囲が限られているため、内燃機関の始動時など触媒の温度が低く、触媒が活性化していない場合には、排気ガスを効率よく浄化するのが困難になる虞がある。このため、従来の内燃機関には、内燃機関の始動直後などにおける排気ガスの浄化性能を確保しているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の多気筒エンジンの休筒制御装置では、エンジンの始動時の冷却水温が所定温度以上の場合に、エンジンの始動直後から所定時間が経過するまで特定気筒を休筒制御している。これにより、水温が低い場合には無理な休筒制御をすることを抑制できると共に、冷却水温が所定温度以上の場合には、エンジンの始動直後から所定時間にわたって休筒制御を実行するので、この間の燃料消費量を低減でき、エンジンから排出される排気ガスを低減することができる。この結果、触媒が活性化されていない状態におけるエミッションの悪化を抑制できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４８１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、気筒を複数有する内燃機関では、気筒間で温度差が生じる場合がある。特に、このような温度差は、クランクシャフトからみて気筒が２方向に向けて設けられた、いわゆるＶ型の内燃機関では、２つのバンクに設けられる気筒群間で温度差が生じ易くなっている。このように、気筒群間で温度差が生じた場合、温度が低い方の気筒群では潤滑油の温度が低く粘度が高いため機械損失が増加し、燃費が悪化する虞がある。また、温度が低い方の気筒群では、燃料の気化率が低いため燃焼状態が悪く、エミッションの状態が悪化が生じる虞がある。このため、良好な燃焼を維持するために燃料が多い混合気、即ちリッチ寄りの混合気を供給する必要があり、これにより燃費が悪化する虞があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することのできる内燃機関の暖機制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、内燃機関が有する複数の気筒のうち一部の気筒である気筒群ごとに前記気筒群の温度を検出可能な温度検出手段と、前記内燃機関の始動時に一部の前記気筒群のみを始動可能に設けられると共に、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が高い方の前記気筒群のみを始動させる制御である始動制御を行なう始動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、温度検出手段により気筒群ごとに気筒群の温度を検出し、気筒群間に温度差がある場合には、始動制御手段によって内燃機関の始動時に温度が高い方の気筒群のみを始動させている。この温度が高い方の気筒群は、潤滑油の温度も高く潤滑油の粘度が低いため、機械損失が小さくなっている。このため、燃費の悪化を抑制できる。また、温度が高い方の気筒群では、燃料が気化し易いため、良好な燃焼状態を得ることができる。これにより、エミッションの発生を抑制することができる。これらの結果、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【０００９】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、前記始動制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で所定値以下の温度差になった場合に未始動の前記気筒群を始動させることを特徴とする。
【００１０】
この発明では、内燃機関の始動時に温度が高い方の気筒群のみを始動させた後、気筒群間の温度差が所定値以下になった場合に、未始動の気筒群を始動させている。つまり、温度が高い方の気筒群を始動させて、この気筒群の運転時に発生する熱が、温度が低い方の気筒群に伝わり、この気筒群の温度が上昇して、温度が高い方の気筒群との温度差が所定値以下になった場合に、温度が低かった方の気筒群を始動させている。このように、温度が低い方の気筒群は、温度が上昇した後始動させているので、温度が高い方の気筒群の始動時と同様に、燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制できる。この結果、より確実に、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１１】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、前記始動制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が低い方の前記気筒群の温度が所定の温度以下の場合に前記始動制御を行なうことを特徴とする。
【００１２】
この発明では、温度が低い方の気筒群の温度が所定以下の場合に始動制御を行なうので、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができる。つまり、気筒群間で温度差がある場合でも、温度が低い方の気筒群の温度が所定の温度より高い場合には、潤滑油の温度も高いことにより粘度が低く、また、燃料が気化し易くなっている。このため、始動制御を行なわなくても、燃費は悪化し難く、エミッションも発生し難くなる場合がある。従って、気筒群間で温度差がある場合には、温度が低い方の気筒群の温度が所定以下の場合に始動制御を行なうことにより、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができ、また、温度が低い方の気筒群の温度が所定の温度よりも高い場合には、始動制御を行なわないので、良好な始動性を得ることができる。この結果、より確実に、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制しつつ、始動性を確保することができる。
【００１３】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、内燃機関が有する複数の気筒のうち一部の気筒である気筒群ごとに前記気筒群の温度を検出可能な温度検出手段と、前記内燃機関の運転時に前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が低い方の前記気筒群の温度を上昇させる制御である暖機制御を行なう暖機制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、温度検出手段により気筒群ごとに気筒群の温度を検出し、気筒群間に温度差がある場合には、暖機制御手段によって温度が低い方の気筒群の温度を上昇させる暖機制御を行なっている。この温度が低い方の気筒群は、潤滑油の温度も低く潤滑油の粘度が高いため、機械損失が大きくなり易くなっている。また、温度が低い気筒群では、燃料が気化し難いため、良好な燃焼状態を得難くなる場合がある。このため、温度が低い方の気筒群は、燃費が悪化し易く、エミッションが発生し易くなる虞があるため、暖機制御によってこの気筒群の温度を上昇させることにより、燃費の悪化やエミッションの発生を抑制することができる。これらの結果、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１５】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、前記暖機制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で所定値以下の温度差になった場合に前記暖機制御を終了することを特徴とする。
【００１６】
この発明では、暖機制御を開始した後、気筒群間の温度差が所定値以下になった場合に、暖機制御を終了させている。つまり、暖気制御をすることにより温度が低い方の気筒群の温度が上昇して、温度が高い方の気筒群との温度差が所定値以下になった場合に、暖機制御を終了させている。このように、温度が低い方の気筒群の温度が上昇するまで暖機制御を行なっているので、気筒群の温度が低いことに起因した燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制できる。この結果、より確実に、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１７】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、前記暖機制御手段は、温度が低い方の前記気筒群のバルブタイミング、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期の少なくとも１つを調整することにより前記暖機制御を行なうことを特徴とする。
【００１８】
この発明では、バルブタイミング、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期の少なくとも１つにより暖機制御を行なっているので、より確実に温度が低い方の気筒群の温度を上昇させることができる。この結果、より確実に、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１９】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、前記暖機制御手段は、前記温度検出手段で検出した前記気筒群の温度が前記気筒群間で差がある場合に温度が低い方の前記気筒群の温度が所定の温度以下の場合に前記暖機制御を行なうことを特徴とする。
【００２０】
この発明では、温度が低い方の気筒群の温度が所定以下の場合に暖機制御を行なうので、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができる。つまり、上記の始動制御と同様に、気筒群間で温度差がある場合には、温度が低い方の気筒群の温度が所定以下の場合に暖機制御を行なうことにより、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができ、また、温度が低い方の気筒群の温度が所定の温度よりも高い場合には、暖機制御を行なわないので、安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制しつつ、内燃機関運転時の安定性を確保することができる。
【００２１】
また、この発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、前記内燃機関は、前記内燃機関の出力と合わせて出力可能な電動機に接続されており、さらに、前記気筒群間でトルク差が生じている場合には前記電動機による制振制御を行なう制振制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２２】
この発明では、気筒群間でトルク差が生じている場合には電動機で制振制御を行なっているので、安定した出力を行なうことができる。つまり、始動制御中や暖機制御中は、温度が低い方の気筒群は休止し、温度が高い方の気筒群のみを運転させるので、気筒群間でトルク差が生じる虞がある。このため、このトルク差に起因して出力時に振動が発生する虞があるが、例えば始動制御中や暖機制御中の内燃機関の運転時に、温度が低い方の気筒群が有する気筒の出力時に電動機のトルクを増大させて、これらを合わせて出力することにより、出力時のトルクの均等化を図ることができる。これにより、内燃機関運転時の気筒群間のトルク差に起因する振動を抑制できる。この結果、気筒群の一部を休止させて、気筒群間の温度差に起因する燃費やエミッションの悪化の抑制と内燃機関運転時の安定性の確保とを図る場合における振動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、気筒群間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る内燃機関の暖機制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置が設けられた内燃機関の概略図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視の概略図である。同図に示す内燃機関１には、本発明の実施例１に係る暖機制御装置５が備えられており、この内燃機関１は、複数の気筒８を有している。各気筒８は、内部に燃焼室３５が形成されたシリンダヘッド２１及びシリンダブロック２２を有している。また、シリンダブロック２２におけるシリンダヘッド２１側の反対側には、クランクケース２３が位置している。このうち、シリンダブロック２２の内部には、気筒８内を往復運動可能に設けられたピストン３０が内設されており、当該内燃機関１の運転時におけるピストン３０の下死点方向には、クランク軸であるクランクシャフト３２が設けられている。このクランクシャフト３２は、クランクケース２３内に設けられており、ピストン３０の往復運動の方向と直交する方向に回転軸を有し、当該回転軸を中心に回転可能に形成されている。このように設けられるピストン３０とクランクシャフト３２とは、コネクティングロッド３１によって接続されている。これにより、クランクシャフト３２はピストン３０の往復運動に伴って回転運動が可能になっている。
【００２６】
さらに、当該内燃機関１には、その始動時にクランクシャフト３２に接続されるフライホイール（図示省略）を介して、クランクシャフト３２に対して回転を伝達することにより内燃機関１を始動させるスタータモータ６８が設けられている。
【００２７】
また、複数の気筒８は、クランクシャフト３２から見て気筒８が２方向に向けて形成されており、このように形成された気筒８を有する当該内燃機関１は、いわゆるＶ型の内燃機関１となっている。このＶ型の内燃機関１は、４つの気筒８が１つの組となってバンク１５を形成しており、このバンク１５が２つ設けられている。即ち、当該内燃機関１は、８つの気筒８を有している。また、２つのバンク１５のうち、一方のバンク１５は第１バンク１６となっており、他方のバンク１５は第２バンク１７となっている。このように第１バンク１６と第２バンク１７とに設けられる気筒８のうち、第１バンク１６に設けられる気筒８は第１気筒群１１となっており、第２バンク１７に設けられる気筒８は第２気筒群１２となっている。つまり、第１気筒群１１は、内燃機関１が有する複数の気筒８のうちの一部の気筒８からなり、第２気筒群１２は、内燃機関１が有する複数の気筒８のうち、第１気筒群１１以外の気筒８となっている。
【００２８】
このように形成される気筒８を詳細に説明すると、シリンダブロック２２には、運転時の内燃機関１を循環して内燃機関１を冷却する冷却水が通る冷却水路２５が形成されている。第１バンク１６と第２バンク１７とには、それぞれ冷却水路２５を流れる冷却水の温度を検出可能な温度検出手段である水温センサ６４が設けられている。この水温センサ６４は、第１バンク１６と第２バンク１７とに別々に設けられており、第１バンク１６に形成される冷却水路２５を流れる冷却水の水温と、第２バンク１７に形成される冷却水路２５を流れる冷却水の水温とを別々に検出することができる。水温センサ６４はこのように設けられているため、第１バンク１６に形成される冷却水路２５を流れる冷却水の水温を検出することにより、この水温を介して第１気筒群１１の温度を検出することができ、第２バンク１７に形成される冷却水路２５を流れる冷却水の水温を検出することにより、この水温を介して第２気筒群１２の温度を検出することができる。つまり、水温センサ６４は、気筒群１０ごとに気筒群１０の温度を検出可能に設けられている。
【００２９】
また、シリンダヘッド２１は、シリンダブロック２２の、当該シリンダブロック２２におけるピストン３０が上死点に向かう方向側の端部に、ガスケット（図示省略）を介して固定されている。また、シリンダヘッド２１には、点火プラグ３７と、吸気バルブ４５及び排気バルブ４６が設けられている。また、これらの点火プラグ３７、吸気バルブ４５及び排気バルブ４６は、複数形成される気筒８のそれぞれの気筒８に設けられている。また、燃焼室３５には吸気通路４１と排気通路４２とが接続されており、吸気バルブ４５は、吸気通路４１側に設けられており、排気バルブ４６は、排気通路４２側に設けられている。
【００３０】
シリンダヘッド２１に設けられる吸気バルブ４５及び排気バルブ４６は、詳しくは、吸気バルブ４５や排気バルブ４６における燃焼室３５側の反対側に、それぞれリテーナ５１が設けられており、リテーナ５１はバルブリフタ５２に覆われている。さらに、リテーナ５１とシリンダヘッド２１との間にはバルブスプリング５３が設けられており、吸気バルブ４５や排気バルブ４６は、このバルブスプリング５３によって吸気通路４１または排気通路４２を閉じる方向の付勢力が与えられている。また、バルブリフタ５２における燃焼室３５側の反対側には、カム５５が設けられている。このカム５５は、クランクシャフト３２の回転に連動して回転するカムシャフト５６に設けられており、カムシャフト５６の回転に伴い、カム５５も回動する。また、このカム５５は、カムシャフト５６の回転中心から当該カム５５の外周面５７までの距離が一定ではなく、カムシャフト５６の回転中心から離れた部分を有している。このように形成されるカム５５は、バルブリフタ５２に接触しており、バルブスプリング５３は、リテーナ５１を介してバルブリフタ５２に対して付勢力を与えている。これにより、バルブリフタ５２は、バルブスプリング５３によってカム５５に押し付けられている。
【００３１】
吸気バルブ４５及び排気バルブ４６は、このように設けられることにより、往復運動が可能になっている。このうち、吸気バルブ４５は、往復運動をすることにより、吸気通路４１と燃焼室３５とを連通または遮断するように設けられており、排気バルブ４６は、往復運動をすることにより、排気通路４２と燃焼室３５とを連通または遮断するように設けられている。
【００３２】
また、点火プラグ３７は、吸気バルブ４５と排気バルブ４６との間に設けられており、さらに、高電圧をかけた際に放電する点火部３８を有し、この点火部３８が燃焼室３５内に位置するように設けられている。また、吸気通路４１には、内燃機関１の運転時に使用される燃料を吸気通路４１内に噴射する燃料供給手段であるインジェクタ６０が設けられている。
【００３３】
また、燃焼室３５に接続された吸気通路４１と排気通路４２とは、それぞれ複数設けられる気筒８に対応して分岐している。詳しくは、吸気通路４１は、第１バンク１６の気筒８に接続される吸気通路４１と第２バンク１７の気筒８に接続される吸気通路４１とに分岐しており、分岐した吸気通路４１は、さらに、各気筒８に対応して分岐し、各気筒８に接続されている。この吸気通路４１に設けられるインジェクタ６０は、吸気通路４１において各気筒８に対応して分岐した部分に設けられている。即ち、インジェクタ６０は、気筒８ごとに設けられている。
【００３４】
また、このように形成される吸気通路４１には、当該吸気通路４１内を流れる空気の流れ方向において、吸気通路４１が第１バンク１６の気筒８に接続される部分と第２バンク１７の気筒８に接続される部分との上流側に、吸気通路４１内を流れる空気の流量を調整可能なスロットルバルブ６１が設けられている。
【００３５】
また、排気通路４２は、吸気通路４１と同様に各気筒８に接続されている。即ち、排気通路４２は、吸気通路４１と同様に各気筒８に対応して複数に分岐し、分岐した排気通路４２は各気筒８に接続されている。さらに、この排気通路４２は、第１バンク１６が有する気筒８に接続される排気通路４２同士が１つに集合し、第２バンク１７が有する気筒８に接続される排気通路４２同士が１つに集合している。
【００３６】
また、シリンダヘッド２１に設けられる点火プラグ３７は、当該点火プラグ３７が有する点火部３８の放電を制御する点火回路６３に接続されている。この点火回路６３と前記水温センサ６４、前記インジェクタ６０、及びスタータモータ６８は、当該内燃機関１を搭載する車両（図示省略）の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０に接続されており、ＥＣＵ７０によって制御可能に設けられている。
【００３７】
ＥＣＵ７０には、処理部７１、記憶部７９及び入出力部８０が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ７０に接続されている水温センサ６４、インジェクタ６０、点火回路６３、スタータモータ６８は、入出力部８０に接続されており、入出力部８０は、これらの水温センサ６４等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部７９には、本発明に係る内燃機関１の暖機制御装置５を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部７９は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００３８】
また、処理部７１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、気筒群１０の温度として冷却水の水温を取得する温度取得手段である水温取得部７２と、内燃機関１の始動時における第１気筒群１１の温度である第１バンク１６の水温と第２気筒群１２の温度である第２バンク１７の水温との差を算出する始動時温度差算出手段である始動時水温差算出部７３と、内燃機関１の始動時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上であるかを判定する始動時温度差判定手段である始動時水温差判定部７４と、内燃機関１の始動時に第１気筒群１１または第２気筒群１２のみを始動可能に設けられると共に水温センサ６４で検出したバンク１５の水温、即ち気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合に温度が高い方の気筒群１０のみを始動させる制御である始動制御を行なう始動制御手段である始動制御部７５と、始動制御中の第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との差を算出する始動制御時温度差算出手段である始動制御時水温差算出部７６と、始動制御中の第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以下であるかを判定する始動制御時温度差判定手段である始動制御時水温差判定部７７とを有している。
【００３９】
当該内燃機関１の暖機制御装置５が有するインジェクタ６０などの制御は、水温センサ６４など車両の各部に設けられたセンサによる検出結果に基づいて、処理部７１が前記コンピュータプログラムを当該処理部７１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてインジェクタ６０などを作動させることにより制御する。その際に処理部７１は、適宜記憶部７９へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように内燃機関１の暖機制御装置５を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ７０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００４０】
この実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記内燃機関１の運転中は、ピストン３０がシリンダブロック２２内で往復運動を繰り返すことにより、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を１つのサイクルとしてこのサイクルを繰り返す。ピストン３０の往復運動は、コネクティングロッド３１によってクランクシャフト３２に伝達され、コネクティングロッド３１とクランクシャフト３２との作用により往復運動が回転運動に変換され、クランクシャフト３２が回転する。クランクシャフト３２が回転すると、この回転に連動してカムシャフト５６が回転し、カムシャフト５６の回転に伴ってカム５５が回動する。
【００４１】
このカム５５は、当該カム５５においてカムシャフト５６の回転中心から離れた部分を有しているため、カム５５が回動をすると、この部分がバルブリフタ５２やリテーナ５１を介して吸気バルブ４５や排気バルブ４６を、カムシャフト５６から離れる方向に押す。この部分は、カム５５の回動に伴って吸気バルブ４５や排気バルブ４６を所定の間隔で押すので、これにより吸気バルブ４５や排気バルブ４６は往復運動をし、吸気通路４１や排気通路４２と気筒８、或いは燃焼室３５との連通と遮断とを繰り返す。
【００４２】
内燃機関１の運転時には、このように吸気バルブ４５や排気バルブ４６が往復運動して吸気通路４１や排気通路４２と燃焼室３５との連通と遮断とを繰り返すことにより、吸排気を行ない、上記の４つの行程を繰り返す。各行程の概略は、吸気行程ではインジェクタ６０から燃料を噴射することにより吸気通路４１内で燃料と空気との混合気を生成し、吸気バルブ４５の開弁時に混合気を気筒８内に吸気する。圧縮行程では、吸気バルブ４５も排気バルブ４６も閉弁し、この状態でピストン３０が上死点方向に移動することにより、気筒８内の混合気を圧縮する。
【００４３】
また、燃焼行程では、点火回路６３によって点火プラグ３７に高電圧の電流を印加し、点火プラグ３７の点火部３８にアーク放電を発生させることにより、圧縮した混合気が点火する。これにより、圧縮した混合気中の燃料が燃焼するので、燃焼時の圧力によりピストン３０が下死点方向に移動し、ピストン３０の移動に伴って、コネクティングロッド３１を介してピストン３０に接続されたクランクシャフト３２が回動する。また、排気行程では、吸気バルブ４５は閉弁し、排気バルブ４６は開弁した状態でピストン３０が上死点方向に移動することにより、燃料の燃焼後の排気ガスが気筒８内から排気通路４２の方向に流れ、排気される。
【００４４】
内燃機関１は、これらの行程を繰り返すことにより運転されるが、燃焼行程では燃料が燃焼するため、燃焼行程では燃料の燃焼時の熱が発生する。この燃焼行程で発生した熱は、シリンダブロック２２など各部に伝達され、冷却水路２５内の冷却水にも伝達される。この冷却水路２５内の冷却水は、内燃機関１の運転中は熱交換をしながら内燃機関１の各部を循環している。また、この冷却水の経路中には、放熱手段であるラジエータ（図示省略）が設けられており、冷却水はラジエータを通るときに放熱する。このため、冷却水はラジエータを通る際には放熱し、内燃機関１の各部で熱交換を行なう際には熱を吸収する。つまり冷却水は、内燃機関１の運転中に発生した熱を、ラジエータで放熱する。
【００４５】
このように運転する内燃機関１の始動時には、スタータモータ６８を作動させることにより始動させる。詳しくは、スタータモータ６８を作動させることによりスタータモータ６８からクランクシャフト３２に対して回転が伝えられ、この回転によってクランクシャフト３２が回転する。クランクシャフト３２が回転すると、この回転はコネクティングロッド３１によってピストン３０に伝達され、これによりピストン３０が往復運動をして上記各行程が繰り返されて、内燃機関１は始動する。
【００４６】
これにより内燃機関１は始動するが、内燃機関１の始動時には、第１バンク１６に形成された冷却水路２５内の冷却水の水温と、第２バンク１７に形成された冷却水路２５内の冷却水の水温とを、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する水温取得部７２で取得する。水温取得部７２で取得した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とは、ＥＣＵ７０の始動時水温差算出部７３で水温差を算出し、この水温差が所定値以上であるかを、ＥＣＵ７０の始動時水温差判定部７４で判定する。この判定により水温差が所定値以上である場合には、ＥＣＵ７０の始動制御部７５は、内燃機関１の始動時に、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち水温が高い方のバンク１５のみを始動させる。
【００４７】
図３は、燃料の温度とポートウェット量との関係を示す図である。ここで、燃料の温度と、ポートウェット量、即ち燃料の噴射時に吸気通路４１に付着する燃料の量との関係を説明すると、一般的に燃料は、温度が高くなるに従って蒸発し易く、温度が低くなるに従って蒸発し難くなっている。このため、燃料を吸気通路４１内に噴射した場合には、温度が高くなるに従って燃料は蒸発し易くなるので、ポートウェット量は減少し、温度が低くなるに従って、燃料は蒸発し難くなるので、ポートウェット量は増加する。これは、燃料は温度が高くなるに従って蒸気圧が高くなり、温度が低くなるに従って蒸気圧が低くなっていることに起因している。つまり、燃料は蒸気圧が高くなるに従って蒸発し易くなるため、ポートウェット量は減少し、蒸気圧が低くなるに従って蒸発し難くなるため、蒸発しない燃料の吸気通路４１への付着量が増加し、ポートウェット量は増加する。
【００４８】
図４は、エタノールの温度と蒸気圧との関係を示す図である。図５は、エタノールの温度とポートウェット量との関係を示す図である。温度と蒸気圧との関係を、内燃機関１の運転に用いられる燃料の一例であるエタノールで説明すると、エタノールは図４に示すように、温度が高くなるに従って蒸気圧が高くなるが、エタノールでは、蒸気圧は７８℃を越えると急峻に高くなる。このため、エタノールの温度とポートウェット量との関係は、図５に示すように、７８℃付近を境にしてポートウェット量が大幅に変化する。つまり、エタノールの温度が７８℃を超えるとポートウェット量が大幅に減少し、温度が７８℃を下回るとポートウェット量は大幅に増加する。
【００４９】
内燃機関１の運転に用いる燃料は、このような特性を有しているため、内燃機関１の始動時に第１バンク１６と第２バンク１７とのいずれか一方をのみを始動させる判定に用いる所定値は、この温度とポートウェット量との関係に基づいて決められる。つまり、燃料の温度が低く、ポートウェット量が多い場合には、気筒８内に供給される燃料の量が大幅に減少するため、内燃機関１の始動時にその気筒８を始動するのは困難になる虞がある。このため、上記判定に用いる所定値は、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とのうち温度が低い方のバンク１５の水温が、ポートウェット量が多い温度領域を含むことになる両バンク１５の水温差に基づいて決められるのが望ましい。
【００５０】
このようにして内燃機関１の始動時に一方のバンク１５のみを始動させる判定に用いる所定値を決定し、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち一方のバンク１５のみを始動させた状態で内燃機関１を運転すると、内燃機関１を循環する冷却水や、シリンダブロック２２など内燃機関１を構成する各部品などによって水温が高い方のバンク１５の熱が、水温が低い方のバンク１５に伝達される。これにより、水温が低い方のバンク１５の温度が上昇するため、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差は小さくなる。ＥＣＵ７０の始動制御時水温差算出部７６では、始動制御時におけるこの水温差を算出し、算出した水温差が所定値以下であるかを、ＥＣＵ７０の始動制御時水温差判定部７７で判定する。この判定により、水温差が所定値以下の場合には、水温が低い方のバンク１５も始動させる。これにより、第１バンク１６と第２バンク１７とは始動する。
【００５１】
始動制御時水温差判定部７７では、このように始動制御時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以下であるかを判定しているが、この判定に用いられる所定値は、内燃機関１の始動時におけるバンク間の水温差の判定に用いる所定値と同様の方法で決めるのが望ましい。つまり、始動制御時に、水温が低い方のバンク１５を始動させるかの判定に用いる所定値は、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とのうち温度が低い方のバンク１５の水温が、ポートウェット量が少なくなる温度領域を含むことになる両バンク１５の水温差に基づいて決められるのが望ましい。
【００５２】
図６は、本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の制御方法、即ち、当該暖機制御装置５の処理手順について説明する。この処理手順は、内燃機関１の始動時に実行され、内燃機関１の始動時には、まず第１バンク１６と第２バンク１７の水温を取得する（ステップＳＴ１０１）。この第１バンク１６と第２バンク１７の水温は、第１バンク１６と第２バンク１７とに設けられた水温センサ６４が、第１バンク１６に形成された冷却水路２５内の冷却水の水温と、第２バンク１７に形成された冷却水路２５内の冷却水の水温とを検出し、検出した水温をＥＣＵ７０の処理部７１が有する水温取得部７２で取得する。
【００５３】
次に、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差を算出する（ステップＳＴ１０２）。この算出は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する始動時水温差算出部７３で行なう。詳しくは、水温取得部７２が取得した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とが始動時水温差算出部７３に伝達され、この始動時水温差算出部７３で、双方のバンク１５の水温差を算出する。
【００５４】
次に、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であるかを判定する（ステップＳＴ１０３）。この判定は、始動時水温差算出部７３が算出した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する始動時水温差判定部７４に伝達され、この水温差が所定値以上であるかを、始動時水温差判定部７４によって判定する。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも小さいと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。なお、この内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差の判定に用いられる所定値は、予めＥＣＵ７０の記憶部７９に記憶されている。
【００５５】
始動時水温差判定部７４での判定により、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であると判定された場合には、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち、水温が高い方のバンク１５、即ち高水温側バンクのみ始動させる（ステップＳＴ１０４）。つまり、内燃機関１の始動時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上の場合には、高水温側バンクのみを始動させる制御である始動制御を、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する始動制御部７５で行なう。ここで、水温センサ６４で検出する第１バンク１６の水温は第１気筒群１１の温度であり、第２バンク１７の水温は第２気筒群１２の温度でもあるため、水温センサ６４では、水温を介して第１気筒群１１や第２気筒群１２の温度を検出することができる。このため、換言すると、ＥＣＵ７０の始動制御部７５は、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合に、温度が高い方の気筒群１０のみを始動させる制御である始動制御を行なう。
【００５６】
この始動制御は、詳しくはスタータモータ６８が作動し、クランクシャフト３２が回転してピストン３０が往復運動をしている状態で、始動制御部７５によって、高水温側のバンク１５に設けられる気筒群１０が有する吸気通路４１に設けられたインジェクタ６０からのみ燃料を噴射させる。これにより、高水温側バンクに設けられる気筒群１０が有する気筒８のみで、内燃機関１運転時の上記各行程を行ない、始動する。この場合、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち水温が低い方のバンク１５、即ち低水温側バンクに設けられる気筒群１０が有する気筒８では、上記の各行程は行なわれず、クランクシャフト３２の回転に伴って気筒８内でピストン３０が往復運動をするのみである。つまり、低水温側バンクは休止させる。なお、スタータモータ６８は、このステップＳＴ１０４よりも前の段階で作動させてもよく、ステップＳＴ１０４において作動させてもよい。
【００５７】
次に、このように始動制御を行なっている状態における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を取得する（ステップＳＴ１０５）。この水温の取得は、内燃機関１の始動時に水温を取得する場合（ステップＳＴ１０１）と同様に、始動制御を行なっている状態、つまり高水温側バンクのみを始動させた状態で、水温センサ６４によって検出した第１バンク１６と第２バンク１７の水温を、ＥＣＵ７０の水温取得部７２で取得する。
【００５８】
次に、始動制御時におけるバンク１５間の水温差を算出する（ステップＳＴ１０６）。この算出は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する始動制御時水温差算出部７６で行なう。詳しくは、内燃機関１の始動時に水温差を算出する場合（ステップＳＴ１０２）と同様に、水温取得部７２が取得した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とが始動制御時水温差算出部７６に伝達され、この始動制御時水温差算出部７６で、双方のバンク１５の水温差を算出する。
【００５９】
次に、始動制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であるかを判定する（ステップＳＴ１０７）。この判定は、始動制御時水温差算出部７６が算出した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する始動制御時水温差判定部７７に伝達され、この水温差が所定値以下であるかを、始動制御時水温差判定部７７によって判定する。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＴ１０５に戻り、始動制御時における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を再び取得する。なお、この始動制御時におけるバンク１５間の水温差の判定に用いられる所定値は、予めＥＣＵ７０の記憶部７９に記憶されている。
【００６０】
始動制御時水温差判定部７７での判定により、始動制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であると判定された場合には、低水温側バンクを始動させる（ステップＳＴ１０８）。この低水温側バンクの始動は、ＥＣＵ７０の始動制御部７５によって行なう。つまり、始動制御時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以下になった場合には、始動制御部７５によって、休止していた気筒群１０が設けられる低水温側バンクを始動させる。換言すると、始動制御部７５は、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で所定値以下の温度差になった場合に、未始動の気筒群１０を始動させる。
【００６１】
この未始動の気筒群１０の始動は、低水温側バンクに設けられる気筒群１０では、高水温側バンクに設けられる気筒群１０が有する気筒８の始動に伴って、気筒８内でピストン３０が往復運動をしているため、この気筒群１０が有する吸気通路４１に設けられたインジェクタ６０から、燃料を噴射させる。これにより、低水温側バンクに設けられる気筒群１０が有する気筒８は、内燃機関１運転時の上記行程を行ない、始動する。これにより、第１バンク１６が有する第１気筒群１１と、第２バンク１７が有する第２気筒群１２とは、共に始動する。
【００６２】
以上の内燃機関１の暖機制御装置５は、第１バンク１６及び第２バンク１７に設けられる冷却水路２５を流れる冷却水の水温を水温センサ６４で検出することにより、この水温を介して気筒群１０ごとに気筒群１０の温度を検出し、気筒群１０間に温度差がある場合には、始動制御部７５によって内燃機関１の始動時に温度が高い方の気筒群１０のみを始動させている。この温度が高い方の気筒群１０は、潤滑油の温度も高く潤滑油の粘度が低いため、機械損失が小さくなっている。このため、内燃機関１の始動時に温度が高い方の気筒群１０のみを始動させることにより、燃費の悪化を抑制できる。また、温度が高い方の気筒群１０では、燃料が気化し易いため、良好な燃焼状態を得ることができる。これにより、エミッションの発生を抑制することができる。これらの結果、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００６３】
また、内燃機関１の始動時に温度が高い方の気筒群１０のみを始動させた後、気筒群１０間の温度差が所定値以下になった場合に、未始動の気筒群１０を始動させている。つまり、温度が高い方の気筒群１０を始動させて、この気筒群１０の運転時に発生する熱が、温度が低い方の気筒群１０に伝わり、温度が低い方の気筒群１０の温度が上昇して、温度が高い方の気筒群１０との温度差が所定値以下になった場合に、温度が低かった方の気筒群１０を始動させている。このように、温度が低い方の気筒群１０は、温度が上昇した後始動させているので、温度が高い方の気筒群１０の始動時と同様に、燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制できる。この結果、より確実に、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【実施例２】
【００６４】
実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５と略同様の構成であるが、内燃機関１の運転中に暖機制御を行なう点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図７は、本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１の暖機制御装置９０は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５と同様に、第１気筒群１１を有する第１バンク１６と、第２気筒群１２を有する第２バンク１７とを有している。また、これらの第１バンク１６と第２バンク１７とには、冷却水が流れる冷却水路２５が形成されており、第１バンク１６と第２バンク１７とには、それぞれ冷却水の水温を検出する水温センサ６４が設けられている。
【００６５】
また、当該内燃機関１が有するカムシャフト５６は、バルブタイミング制御手段であるバルブタイミング制御部９５に接続されており、このバルブタイミング制御部９５によってクランクシャフト３２の回転角度位置に対する相対的な回転角度位置を変化させることができるように設けられている。これにより、カムシャフト５６に設けられるカム５５も、クランクシャフト３２の回転角度位置に対する相対的な回転角度位置を変化させることができる。このため、カム５５によって開閉可能に形成される吸気バルブ４５や排気バルブ４６のクランクシャフト３２の回転角度位置に対する開閉のタイミングも変化し、クランクシャフト３２に連動して往復運動をするピストン３０の位置に対する吸気バルブ４５や排気バルブ４６の開弁や閉弁のタイミング、即ちバルブタイミングを変化させることができる。
【００６６】
また、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５と同様にＥＣＵ１００を有しており、このＥＣＵ１００は処理部７１と記憶部７９と入出力部８０とを有している。このうち、処理部７１は、少なくとも気筒群１０の温度として冷却水の水温を取得する温度取得手段である水温取得部７２と、内燃機関１の通常運転時における第１気筒群１１の温度である第１バンク１６の水温と第２気筒群１２の温度である第２バンク１７の水温との差を算出する通常運転時温度差算出手段である通常運転時水温差算出部１０１と、内燃機関１の通常運転時の第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上であるかを判定する通常運転時温度差判定手段である通常運転時水温差判定部１０２と、内燃機関１の運転時、詳しくは内燃機関１の通常運転時に水温センサ６４で検出したバンク１５の水温、即ち気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合に、温度が低い方の気筒群１０の温度を上昇させる制御である暖機制御を行なう暖機制御手段である暖機制御部１０３と、暖機制御中の第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との差を算出する暖機制御時温度差算出手段である暖機制御時水温差算出部１０４と、暖機制御中の第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以下であるかを判定する暖機制御時温度差判定手段である暖機制御時水温差判定部１０５とを有している。吸気バルブ４５や排気バルブ４６のバルブタイミングを制御するバルブタイミング制御部９５は、このＥＣＵ１００に接続されている。
【００６７】
なお、ここでいう内燃機関１の通常運転とは、内燃機関１の始動後、暖機運転が終了した状態における運転状態をいう。
【００６８】
この実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記内燃機関１は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５が備えられる内燃機関１と同様に、各気筒８でそれぞれ吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を１つのサイクルとして、このサイクルを繰り返して運転する。その際に、ＥＣＵ９０の処理部７１が有する水温取得部７２は、この内燃機関１の通常運転中の第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とを取得する。
【００６９】
水温取得部７２で取得した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とは、ＥＣＵ１００の通常運転時水温差算出部１０１で水温差を算出し、この水温差が所定値以上であるかを、ＥＣＵ１００の通常運転時水温差判定部１０２で判定する。この判定により水温差が所定値以上である場合には、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３は暖機制御を行なう。つまり、暖機制御部１０３は、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち水温が低い方のバンク１５を暖機条件で運転する。
【００７０】
なお、暖機制御を行なうかの判定に用いる所定値は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５において、内燃機関１の始動時に始動制御を行なうかの判定に用いる所定値と同様の方法で決めるのが望ましい。つまり、内燃機関１の通常運転時に、水温が低い方のバンク１５を暖機条件で運転するかの判定に用いる所定値は、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とのうち温度が低い方のバンク１５の水温が、ポートウェット量が多い温度領域を含むことになる両バンク１５の水温差に基づいて決められるのが望ましい。
【００７１】
また、暖機条件とは、気筒群１０の温度を上昇させることのできる運転状態であり、暖機制御部１０３が行なう暖機制御では、水温が低い方のバンク１５に設けられる気筒群１０のバルブタイミング、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期の少なくとも１つを調整することにより、この気筒群１０を暖機条件で運転させる。
【００７２】
これらの調整方法を、それぞれ具体的に説明すると、バルブタイミングを調整することにより暖機制御を行なう場合には、水温が低い方のバンク１５に設けられる気筒群１０が有する気筒８の吸気バルブ４５のバルブタイミングを、通常運転時よりも開弁、閉弁共に遅らせる。このように、吸気バルブ４５を開くタイミングを遅らせることにより、吸気行程時のポンプ損失を大きくして気筒８内に流入する混合気の流速を速めることができるので、流れのエネルギーを熱に変化することができる。また、吸気バルブ４５を閉じるタイミングを遅らせ、ピストン３０が下死点付近に位置した場合に閉じることにより、より多くの混合気を吸入することができるので、実圧縮比を大きくすることができる。これにより、燃焼温度を高くすることができる。
【００７３】
また、バルブタイミングを調整することにより暖機制御を行なう場合には、吸気バルブ４５を開くタイミングを早めてもよい。吸気バルブ４５の開弁タイミングを早めることにより、排気バルブ４６の開弁状態とのオーバーラップを長くすることができ、内部ＥＧＲを増やすことができるので、燃焼温度を高くすることができる。これらのようにバルブタイミングを調整することにより、気筒８の温度を上昇させることができる。
【００７４】
また、点火時期を調整することにより暖機制御を行なう場合には、例えば点火時期を通常運転時よりも早める、即ち進角させるなど、暖機に適した点火時期にする。これにより、燃焼温度を高くすることができ、気筒の温度を上昇させることができる。
【００７５】
また、燃料噴射量を調整することにより暖機制御を行なう場合には、インジェクタ６０から噴射する燃料の噴射量を、通常運転時よりも多めにする。つまり、気筒８の温度が低い場合には、インジェクタ６０から吸気通路４１内に噴射した燃料が蒸発せず、吸気通路４１に付着して気筒８に供給されない虞があるので、暖機制御を行なう場合には燃料の噴射量を増量し、より確実に気筒８内に燃料が供給されるようにする。これにより、燃料は気筒８内に供給されて気筒８内で燃焼するので、気筒８の温度を上昇させることができる。
【００７６】
また、燃料噴射時期を調整することにより暖機制御を行なう場合には、インジェクタ６０から噴射する燃料の噴射時期を、通常運転時よりも早くする。これにより、燃料の噴射後、この燃料が気筒８に供給されて燃焼するまでの時間が長くなるので、インジェクタ６０から噴射した燃料が蒸発する時間を、より確実に確保することができる。従って、噴射した燃料をより確実に気筒８内で燃焼させることができるので、気筒８の温度を上昇させることができる。
【００７７】
これらのように、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上の場合に暖機制御を行なうことにより、水温が低い方のバンク１５に設けられる気筒群１０の温度は上昇する。これにより、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差は小さくなるが、この水温差をＥＣＵ１００の暖機制御時水温差算出部１０４で算出し、算出した水温差が所定値以下であるかを、ＥＣＵ１００の暖機制御時水温差判定部１０５で判定する。この判定により、水温差が所定値以下の場合には、水温が低い方のバンク１５を通常運転にする。これにより、第１バンク１６と第２バンク１７とは、共に通常運転になる。
【００７８】
暖機制御時水温差判定部１０５では、このように暖機制御時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以下であるかを判定しているが、この判定に用いられる所定値は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の始動制御時に、水温が低い方のバンク１５を始動させるかの判定に用いる所定値と同様の方法で決めるのが望ましい。つまり、暖機制御時に、水温が低い方のバンク１５を通常運転で運転させるかの判定に用いる所定値は、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とのうち温度が低い方のバンク１５の水温が、ポートウェット量が少なくなる温度領域を含むことになる両バンク１５の水温差に基づいて決められるのが望ましい。
【００７９】
図８は、本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の制御方法、即ち、当該暖機制御装置９０の処理手順について説明する。この処理手順は、内燃機関１の通常運転時に実行され、内燃機関１の通常運転時には、まず第１バンク１６と第２バンク１７の水温を取得する（ステップＳＴ２０１）。この第１バンク１６と第２バンク１７の水温は、第１バンク１６と第２バンク１７とに設けられた水温センサ６４が、第１バンク１６に形成された冷却水路２５内の冷却水の水温と、第２バンク１７に形成された冷却水路２５内の冷却水の水温とを検出し、検出した水温をＥＣＵ１００の処理部７１が有する水温取得部７２で取得する。
【００８０】
次に、内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差を算出する（ステップＳＴ２０２）。この算出は、ＥＣＵ１００の処理部７１が有する通常運転時水温差算出部１０１で行なう。詳しくは、水温取得部７２が取得した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とが通常運転時水温差算出部１０１に伝達され、この通常運転時水温差算出部１０１で、双方のバンク１５の水温差を算出する。
【００８１】
次に、内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であるかを判定する（ステップＳＴ２０３）。この判定は、通常運転時水温差算出部１０１が算出した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が、ＥＣＵ１００の処理部７１が有する通常運転時水温差判定部１０２に伝達され、この水温差が所定値以上であるかを、通常運転時水温差判定部１０２によって判定する。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも小さいと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。なお、この内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差の判定に用いられる所定値は、予めＥＣＵ１００の記憶部７９に記憶されている。
【００８２】
通常運転時水温差判定部１０２での判定により、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であると判定された場合には、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち、水温が低い方のバンク１５、即ち低水温側バンクを暖機条件で運転する（ステップＳＴ２０４）。つまり、内燃機関１の通常運転時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上の場合には、低水温側バンクを暖機条件で運転し、低水温側バンクの温度を上昇させる制御である暖機制御を、ＥＣＵ１００の処理部７１が有する暖機制御部１０３で行なう。ここで、水温センサ６４で検出する第１バンク１６の水温は第１気筒群１１の温度であり、第２バンク１７の水温は第２気筒群１２の温度でもあるため、水温センサ６４では、水温を介して第１気筒群１１や第２気筒群１２の温度を検出することができる。このため、換言すると、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３は、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合に、温度が低い方の気筒群１０の温度を上昇させる制御である暖機制御を行なう。
【００８３】
この暖機制御は、暖機制御部１０３によって低水温側バンクに設けられる気筒群１０が有する各気筒８のバルブタイミング、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期の少なくとも１つを、上述したように調整することにより行なう。このうち、バルブタイミングを調整する場合には、ＥＣＵ１００の入出力部８０を介して暖機制御部１０３からバルブタイミング制御部９５に制御信号を送信することにより、バルブタイミングを調整する。また、点火時期を調整する場合には、入出力部８０を介して暖機制御部１０３から点火回路６３に制御信号を送信することにより、点火時期を調整する。また、燃料噴射量や燃料噴射時期を調整する場合には、入出力部８０を介して暖機制御部１０３からインジェクタ６０に制御信号を送信することにより、燃料噴射量や燃料噴射時期を調整する。これらにより、低水温側バンクに設けられる気筒群１０の温度を上昇させる。
【００８４】
次に、このように暖機制御を行なっている状態における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を取得する（ステップＳＴ２０５）。この水温の取得は、内燃機関１の通常運転時に水温を取得する場合（ステップＳＴ２０１）と同様に、暖機制御を行なっている状態、つまり低水温側バンクを暖機条件で運転させている状態で、水温センサ６４によって検出した第１バンク１６と第２バンク１７の水温を、ＥＣＵ１００の水温取得部７２で取得する。
【００８５】
次に、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差を算出する（ステップＳＴ２０６）。この算出は、ＥＣＵ１００の処理部７１が有する暖機制御時水温差算出部１０４で行なう。詳しくは、内燃機関１の通常運転時に水温差を算出する場合（ステップＳＴ２０２）と同様に、水温取得部７２が取得した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温とが暖機制御時水温差算出部１０４に伝達され、この暖機制御時水温差算出部１０４で、双方のバンク１５の水温差を算出する。
【００８６】
次に、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であるかを判定する（ステップＳＴ２０７）。この判定は、暖機制御時水温差算出部１０４が算出した第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が、ＥＣＵ１００の処理部７１が有する暖機制御時水温差判定部１０５に伝達され、この水温差が所定値以下であるかを、暖機制御時水温差判定部１０５によって判定する。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＴ２０５に戻り、暖機制御時における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を再び取得する。なお、この暖機制御時におけるバンク１５間の水温差の判定に用いられる所定値は、予めＥＣＵ１００の記憶部７９に記憶されている。
【００８７】
暖機制御時水温差判定部１０５での判定により、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であると判定された場合には、低水温側バンクを通常運転で運転させる（ステップＳＴ２０８）。つまり、この低水温側バンクは、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３によって、暖機制御時は暖機条件で運転していたが、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であると暖機制御時水温差判定部１０５で判定された場合には、通常運転で運転する。換言すると、暖機制御部１０３は、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で所定値以下の温度差になった場合に、暖機制御を終了する。
【００８８】
このように、暖機制御を終了して低水温側バンクを通常運転で運転させる場合には、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３は、低水温側バンクに設けられる気筒群１０のバルブタイミング等を通常の運転条件、即ち、通常運転に適したバルブタイミング等に戻し、通常運転で運転させる。これにより、第１バンク１６が有する第１気筒群１１と、第２バンク１７が有する第２気筒群１２とは、共に通常運転で運転する。
【００８９】
以上の内燃機関１の暖機制御装置９０は、第１バンク１６及び第２バンク１７に設けられる冷却水路２５を流れる冷却水の水温を水温センサ６４で検出することにより、この水温を介して気筒群１０ごとに気筒群１０の温度を検出し、気筒群１０間に温度差がある場合には、暖機制御部１０３によって内燃機関１の通常運転時に、温度が低い方の気筒群１０の温度を上昇させる暖機制御を行なっている。この温度が低い方の気筒群１０は、潤滑油の温度も低く潤滑油の粘度が高いため、機械損失が大きくなり易くなっている。また、温度が低い気筒群１０では、燃料が気化し難いため、良好な燃焼状態を得難くなる場合がある。このため、温度が低い方の気筒群１０は、燃費が悪化し易く、エミッションが発生し易くなる虞があるため、暖機制御によってこの気筒群１０の温度を上昇させることにより、燃費の悪化やエミッションの発生を抑制することができる。これらの結果、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００９０】
また、内燃機関１の通常運転時に、温度が低い方の気筒群１０を暖機条件で運転させて暖機制御を開始した後、気筒群１０間の温度差が所定値以下になった場合に、暖機制御を終了させている。つまり、暖気制御をして温度が低い方の気筒群１０を暖機条件で運転することにより、この気筒群１０の温度が上昇し、温度が高い方の気筒群１０との温度差が所定値以下になった場合に、暖機制御を終了させている。このように、温度が低い方の気筒群１０の温度が上昇するまで暖機制御を行なっているので、気筒群１０の温度が低いことに起因した燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制できる。この結果、より確実に、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００９１】
また、バルブタイミング、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期の少なくとも１つにより暖機制御を行なっているので、より確実に温度が低い方の気筒群１０の温度を上昇させることができる。この結果、より確実に、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【実施例３】
【００９２】
実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５と略同様の構成であるが、内燃機関１にモータジェネレータ１１１が接続されている点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図９は、本発明の実施例３に係る内燃機関の暖機制御装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１の暖機制御装置１１０は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５とほぼ同様の構成になっており、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５に対して、内燃機関１の出力と合わせて出力可能な電動機であるモータジェネレータ１１１が追加されている。また、内燃機関１とモータジェネレータ１１１とは、動力分割装置１１２に接続されており、この動力分割装置１１２は、さらに減速機１１３に接続されている。このため、内燃機関１のモータジェネレータ１１１とは、動力分割装置１１２を介して接続されている。また、動力分割装置１１２は、内燃機関１の出力をモータジェネレータ１１１と減速機１１３とに振り分けると共に、モータジェネレータ１１１からの出力を減速機１１３に伝達可能に設けられている。また、モータジェネレータ１１１は、当該モータジェネレータ１１１を作動可能に設けられたモータジェネレータ作動部１１５に接続されている。
【００９３】
また、実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５が有するＥＣＵ７０と同様な構成からなるメインＥＣＵ１２０を有している。即ち。メインＥＣＵ１２０は、処理部７１と記憶部７９と入出力部８０とを有している。このうち、処理部７１は、少なくとも水温取得部７２と、始動時水温差算出部７３と、始動時水温差判定部７４と、始動制御部７５と、始動制御時水温差算出部７６と、始動制御時水温差判定部７７とを有している。さらに、この処理部７１は、内燃機関１運転時における第１バンク１６と第２バンク１７との運転状態として、内燃機関１運転時における両バンク１５のトルクを取得する運転状態取得手段であるトルク取得部１２１と、第１バンク１６のトルクと第２バンク１７とのトルクとの差を算出する運転状態差算出手段であるトルク差算出部１２２と、第１バンク１６のトルクと第２バンク１７とのトルクとのトルク差が所定値以上であるかを判定する運転状態差判定手段であるトルク差判定部１２３と、モータジェネレータ１１１の作動を制御するモータジェネレータ制御部１２４と、を有している。
【００９４】
また、実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０には、モータジェネレータ１１１の実質的な制御を行なうモータＥＣＵ１３０が設けられている。このモータＥＣＵ１３０は、メインＥＣＵ１２０に接続されており、メインＥＣＵ１２０と同様に処理部１３１と記憶部１３５と入出力部１３６とを有している。さらに、処理部７１は、少なくとも、内燃機関１の第１バンク１６と第２バンク１７との間、即ち、気筒群１０間でトルク差が生じている場合にはモータジェネレータ１１１による制振制御を行なう制振制御手段である制振制御部１３２を有している。モータジェネレータ作動部１１５は、このモータＥＣＵ１３０に接続されており、モータＥＣＵ１３０は、モータジェネレータ作動部１１５を介してモータジェネレータ１１１の実質的な制御をする。
【００９５】
この実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記内燃機関１は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５が備えられる内燃機関１と同様に、各気筒８でそれぞれ吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を１つのサイクルとして、このサイクルを繰り返して運転する。また、内燃機関１の始動時において気筒群１０間で所定の温度差がある場合には、始動制御を行なう。
【００９６】
このように始動制御を行なった場合、第１バンク１６と第２バンク１７との一方のみを始動させるため、両バンク１５間にはトルク差が発生する。このため、始動制御を行なった場合には、メインＥＣＵ１２０のトルク取得部１２１で第１バンク１６と第２バンク１７とのトルクを取得し、メインＥＣＵ１２０のトルク差算出部１２２で、両バンク１５のトルク差を算出する。さらに、このトルク差が所定値以上であるかを、メインＥＣＵ１２０のトルク差判定部１２３で判定し、この判定によりトルク差が所定値以上である場合には、モータジェネレータ１１１により制振制御を行なう。
【００９７】
トルク差判定部１２３では、このように始動制御時における第１バンク１６と第２バンク１７とのトルク差が所定値以下であるかを判定しているが、この判定に用いられる所定値は、内燃機関１からの出力時における振動が、当該内燃機関１の運転時における許容範囲を超えることになるトルク差に基づいて決められるのが望ましい。
【００９８】
図１０は、本発明の実施例３に係る内燃機関の暖機制御装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０の制御方法、即ち、当該暖機制御装置１１０の処理手順について説明する。この処理手順は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５における処理手順と同様の処理手順を行ない、始動制御を行なっている最中に実行される。内燃機関１の始動時に始動制御を行ない、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち、いずれか一方のバンク１５のみが始動した場合は、まず、第１バンク１６と第２バンク１７との双方のトルクを取得する（ステップＳＴ３０１）、この第１バンク１６と第２バンク１７とのトルクは、内燃機関１の運転時における他の制御で用いるために算出するトルクを、メインＥＣＵ１２０の処理部７１が有するトルク取得部１２１で取得する。具体的には、このトルクは、内燃機関１の運転時に、クランクシャフト３２（図１参照）の回転数や吸入空気量、燃料供給量、点火時期等より、予め記憶部７９に記憶されたマップ等を用いて算出され、第１バンク１６が有する第１気筒群１１の作動によるトルクと、第２バンク１７が有する第２気筒群１２の作動によるトルクとが別々に算出される。トルク取得部１２１は、このように算出された第１バンク１６のトルクと第２バンク１７のトルクとを取得する。
【００９９】
次に、バンク１５間のトルク差を算出する（ステップＳＴ３０２）。この算出は、メインＥＣＵ１２０の処理部７１が有するトルク差算出部１２２で行なう。詳しくは、トルク取得部１２１が取得した第１バンク１６のトルクと第２バンク１７のトルクとがトルク差算出部１２２に伝達され、このトルク差算出部１２２で、双方のバンク１５のトルク差を算出する。
【０１００】
次に、バンク１５間のトルク差が所定値以上であるかを判定する（ステップＳＴ３０３）。この判定は、トルク差算出部１２２が算出した第１バンク１６のトルクと第２バンク１７のトルクとのトルク差が、メインＥＣＵ１２０の処理部７１が有するトルク差判定部１２３に伝達され、このトルク差が所定値以上であるかを、トルク差判定部１２３によって判定する。この判定により、双方のバンク１５のトルク差が所定値よりも小さいと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。なお、このバンク１５間のトルク差の判定に用いられる所定値は、予めメインＥＣＵ１２０の記憶部７９に記憶されている。
【０１０１】
トルク差判定部１２３での判定により、バンク１５間のトルク差が所定値以上であると判定された場合には、バンク１５間のトルクアンバランスに起因する振動を抑制する制御である制振制御を行なう（ステップＳＴ３０４）。この制振制御は、第１バンク１６のトルクと第２バンク１７のトルクとのトルク差が所定値以上の場合に、メインＥＣＵ１２０の処理部７１が有するモータジェネレータ制御部１２４が、モータＥＣＵ１３０に対して制振制御を行なわせる制御信号を送信する。
【０１０２】
この信号を受けたモータＥＣＵ１３０は、当該モータＥＣＵ１３０の処理部１３１が有する制振制御部１３２で制振制御を行なう。この制振制御を行なう場合には、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち、トルクが小さい方のバンク１５に設けられる気筒群１０が有する気筒８の燃焼行程時に、モータジェネレータ１１１のトルクが増大するように、制振制御部１３２からモータジェネレータ作動部１１５に対して制御信号を送信する。
【０１０３】
具体的には、モータジェネレータ１１１の停止中は、トルクが小さい方のバンク１５に設けられる気筒群１０が有する気筒８の燃焼行程時にのみモータジェネレータ１１１を作動させる。また、内燃機関１とモータジェネレータ１１１とを併用している場合には、トルクが小さい方のバンク１５に設けられる気筒群１０が有する気筒８の燃焼行程時に、モータジェネレータ１１１に流す電流を多くして、モータジェネレータ１１１のトルクを増大させる。これらにより、内燃機関１から動力分割装置１１２を介して減速機１１３に対して出力する際に、トルクが小さい方のバンク１５の燃焼行程時に、モータジェネレータ１１１のトルクが増大するため、内燃機関１のトルクが小さくなっている期間の減速機１１３に対する出力を、モータジェネレータ１１１で補うことができる。従って、内燃機関１とモータジェネレータ１１１とからは、動力分割装置１１２を介してバランスよく減速機１１３に対して出力されるため、出力時における振動が抑制される。
【０１０４】
以上の内燃機関１の暖機制御装置１１０は、気筒群１０間でトルク差が生じている場合にはモータジェネレータ１１１で制振制御を行なっているので、安定した出力を行なうことができる。つまり、内燃機関１の始動制御中は、温度が低い方の気筒群１０は休止し、温度が高い方の気筒群１０のみを運転させるので、気筒群１０間でトルク差が生じる虞がある。このため、このトルク差に起因して出力時に振動が発生する虞があるが、始動制御中の内燃機関１の運転時に、温度が低い方の気筒群１０が有する気筒８の出力時、即ち燃焼行程時にモータジェネレータ１１１のトルクを増大させて、内燃機関１の出力とモータジェネレータ１１１の出力とを合わせて出力することにより、出力時におけるトルクの均等化を図ることができる。これにより、内燃機関１運転時の気筒群１０間のトルク差に起因する振動を抑制できる。この結果、気筒群１０の一部を休止させて、気筒群１０間の温度差に起因する燃費やエミッションの悪化の抑制と内燃機関１運転時の安定性の確保とを図る場合における振動を抑制することができる。
【０１０５】
図１１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例が設けられた内燃機関の概略図である。なお、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５は、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差のみにより、いずれか一方のバンク１５のみを始動させる判定を行なっているが、この判定をする際に、絶対的な水温も含めて判定を行なってもよい。例えば、図１１に示すように、ＥＣＵ７０の処理部７１に、水温が低い方のバンク１５の水温が所定の温度以下、つまり、始動制御を行なうかの基準となる温度である基準温度以下であるかを判定する基準温度判定手段である基準温度判定部１４０を設けてもよい。
【０１０６】
このように、ＥＣＵ７０に基準温度判定部１４０を設けた場合には、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上であるかをＥＣＵ７０の始動時水温差判定部７４で判定した後、さらに、基準温度判定部１４０で、低水温側バンクの水温が基準温度以下であるかを判定する。この判定により、低水温側バンクの水温が基準温度以下であると判定された場合には、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５と同様に、ＥＣＵ７０の始動制御部７５は内燃機関１の始動時に、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち水温が高い方のバンク１５のみを始動させる。
【０１０７】
図１２は、本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例における処理手順を示すフロー図である。次に、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の変形例における制御方法、即ち、当該暖機制御装置５の処理手順について説明する。この実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の変形例における処理手順は、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の処理手順とほぼ同様の処理手順になっており、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の処理手順に、低水温側バンクの水温が基準温度以下であるかの判定が追加されている。
【０１０８】
つまり、まず内燃機関１の始動時に、第１バンク１６と第２バンク１７とに設けられた水温センサ６４とＥＣＵ７０の水温取得部７２によって、第１バンク１６と第２バンク１７の水温を取得し、（ステップＳＴ４０１）、取得した水温より、ＥＣＵ７０の始動時水温差算出部７３で内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差を算出する（ステップＳＴ４０２）。次に、ＥＣＵ７０の始動時水温差判定部７４で、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であるかを判定する（ステップＳＴ４０３）。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも小さいと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。
【０１０９】
始動時水温差判定部７４での判定により、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であると判定された場合には、次に低水温側のバンク１５は基準温度以下であるかを判定する（ステップＳＴ４０４）。この判定は、水温取得部７２が取得した水温がＥＣＵ７０の処理部７１が有する基準温度判定部１４０に伝達され、この基準温度判定部１４０で、第１バンク１６と第２バンク１７のうち水温が低い方のバンク１５である低水温側バンクの水温が基準温度以上であるかを判定する。この判定により、低水温側バンクの水温が基準温度よりも高いと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。なお、この低水温側バンクの水温の判定に用いられる基準温度は、予めＥＣＵ７０の記憶部７９に記憶されている。
【０１１０】
始動時水温差判定部７４での判定により、内燃機関１の始動時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であると判定され、さらに、基準温度判定部１４０での判定により低水温側バンクの水温が基準温度以下であると判定された場合には、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち水温が高い方のバンク１５である高水温側バンクのみ始動させる（ステップＳＴ４０５）。つまり、内燃機関１の始動時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上の場合で、さらに、低水温側バンクの水温が基準温度以下の場合には、高水温側バンクのみを始動させる制御である始動制御を、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する始動制御部７５で行なう。ここで、水温センサ６４で検出する第１バンク１６の水温は第１気筒群１１の温度であり、第２バンク１７の水温は第２気筒群１２の温度でもあるため、水温センサ６４では、水温を介して第１気筒群１１や第２気筒群１２の温度を検出することができる。このため、換言すると、ＥＣＵ７０の始動制御部７５は、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合で、さらに、温度が低い方の気筒群１０の温度が所定の温度以下の場合に始動制御を行なう。
【０１１１】
次に、このように始動制御を行なっている状態における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を、ＥＣＵ７０の水温取得部７２で取得し（ステップＳＴ４０６）、始動制御時におけるバンク１５間の水温差を、ＥＣＵ７０の始動制御時水温差算出部７６で算出する（ステップＳＴ４０７）。
【０１１２】
次に、始動制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であるかを、ＥＣＵ７０の始動制御時水温差判定部７７で判定する（ステップＳＴ４０８）。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＴ４０６に戻り、始動制御時における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を再び取得する。始動制御時水温差判定部７７での判定により、始動制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であると判定された場合には、ＥＣＵ７０の始動制御部７５で、低水温側バンクを始動させる（ステップＳＴ４０９）。これにより、第１バンク１６が有する第１気筒群１１と第２バンク１７が有する第２気筒群１２とは、共に始動する。
【０１１３】
この実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の変形例では、低水温側バンクが基準温度以下、即ち、第１バンク１６に設けられる気筒群１０と第２バンク１７に設けられる気筒群１０とのうち、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度以下の場合に始動制御を行なうので、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができる。つまり、気筒群１０間で温度差がある場合でも、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度より高い場合には、潤滑油の温度も高いことにより粘度が低く、また、燃料が気化し易くなっている。このため、始動制御を行なわなくても、燃費は悪化し難く、エミッションも発生し難くなる場合がある。従って、気筒群１０間で温度差がある場合には、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度以下の場合に始動制御を行なうことにより、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができ、また、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度よりも高い場合には、始動制御を行なわないので、良好な始動性を得ることができる。この結果、より確実に、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制しつつ、始動性を確保することができる。
【０１１４】
図１３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例が設けられた内燃機関の概略図である。また、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０でも、上記実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の変形例と同様に、暖機制御を行なうかの判定をする際に、絶対的な水温も含めて判定を行なってもよい。例えば、図１３に示すように、ＥＣＵ１００の処理部７１に、水温が低い方のバンク１５の水温が所定の温度以下、つまり、暖機制御を行なうかの基準となる温度である基準温度以下であるかを判定する基準温度判定手段である基準温度判定部１４０を設けてもよい。
【０１１５】
このように、ＥＣＵ１００に基準温度判定部１４０を設けた場合には、第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上であるかをＥＣＵ１００の通常運転時水温差判定部１０２で判定した後、さらに、基準温度判定部１４０で、低水温側バンクの水温が基準温度以下であるかを判定する。この判定により、低水温側バンクの水温が基準温度以下であると判定された場合には、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０と同様に、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３は内燃機関１の通常運転時に、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち水温が低い方のバンク１５を暖機条件で運転する。
【０１１６】
図１４は、本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例における処理手順を示すフロー図である。次に、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の変形例における制御方法、即ち、当該暖機制御装置９０の処理手順について説明する。この実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の変形例における処理手順は、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の処理手順とほぼ同様の処理手順になっており、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の処理手順に、低水温側バンクの水温が基準温度以下であるかの判定が追加されている。
【０１１７】
つまり、まず内燃機関１の通常運転時に、第１バンク１６と第２バンク１７とに設けられた水温センサ６４とＥＣＵ１００の水温取得部７２によって、第１バンク１６と第２バンク１７の水温を取得し、（ステップＳＴ５０１）、取得した水温より、ＥＣＵ１００の通常運転時水温差算出部１０１で内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差を算出する（ステップＳＴ５０２）。次に、ＥＣＵ１００の通常運転時水温差判定部１０２で、内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であるかを判定する（ステップＳＴ５０３）。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも小さいと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。
【０１１８】
通常運転時水温差判定部１０２での判定により、内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であると判定された場合には、次にＥＣＵ１００の基準温度判定部１４０で、低水温側のバンク１５は基準温度以下であるかを判定する（ステップＳＴ５０４）。この判定により、低水温側バンクの水温が基準温度よりも高いと判定された場合には、この処理手順から抜け出る。なお、この低水温側バンクの水温の判定に用いられる基準温度は、予めＥＣＵ１００の記憶部７９に記憶されている。
【０１１９】
通常運転時水温差判定部１０２での判定により、内燃機関１の通常運転時におけるバンク１５間の水温差が所定値以上であると判定され、さらに、基準温度判定部１４０の判定により低水温側バンクの水温が基準温度以下であると判定された場合には、低水温側バンクを暖気条件で運転させる（ステップＳＴ５０５）。つまり、内燃機関１の通常運転時における第１バンク１６の水温と第２バンク１７の水温との水温差が所定値以上の場合で、さらに、低水温側バンクの水温が基準温度以下の場合には、低水温側バンクを暖機条件で運転させる制御である暖機制御を、ＥＣＵ１００の処理部７１が有する暖機制御部１０３で行なう。
【０１２０】
ここで、水温センサ６４で検出する第１バンク１６の水温は第１気筒群１１の温度であり、第２バンク１７の水温は第２気筒群１２の温度でもあるため、水温センサ６４では、水温を介して第１気筒群１１や第２気筒群１２の温度を検出することができる。このため、換言すると、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３は、水温センサ６４で検出した気筒群１０の温度が気筒群１０間で差がある場合で、さらに、温度が低い方の気筒群１０の温度が所定の温度以下の場合に暖機制御を行なう。
【０１２１】
次に、このように暖機制御を行なっている状態における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を、ＥＣＵ１００の水温取得部７２で取得し（ステップＳＴ５０６）、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差を、ＥＣＵ１００の暖機制御時水温差算出部１０４で算出する（ステップＳＴ５０７）。
【０１２２】
次に、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であるかを、ＥＣＵ１００の暖機制御時水温差判定部１０５で判定する（ステップＳＴ５０８）。この判定により、双方のバンク１５の水温差が所定値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＴ５０６に戻り、暖機制御時における第１バンク１６と第２バンク１７との水温を再び取得する。暖機制御時水温差判定部１０５での判定により、暖機制御時におけるバンク１５間の水温差が所定値以下であると判定された場合には、ＥＣＵ１００の暖機制御部１０３で、低水温側バンクを通常運転で運転させる（ステップＳＴ５０９）。これにより、第１バンク１６が有する第１気筒群１１と第２バンク１７が有する第２気筒群１２とは、共に通常運転で運転する。
【０１２３】
この実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の変形例では、低水温側バンクが基準温度以下、即ち、第１バンク１６に設けられる気筒群１０と第２バンク１７に設けられる気筒群１０とのうち、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度以下の場合に暖機制御を行なうので、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができる。つまり、上述した実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の変形例における始動制御と同様に、気筒群１０間で温度差がある場合には、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度以下の場合に暖機制御を行なうことにより、より確実に燃費やエミッションの悪化を抑制することができ、また、温度が低い方の気筒群１０の温度が基準温度よりも高い場合には、暖機制御を行なわないので、安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制しつつ、内燃機関１運転時の安定性を確保することができる。
【０１２４】
また、実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０では、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５を備える内燃機関１がモータジェネレータ１１１に接続され、モータジェネレータ１１１によって制振制御を行なっているが、モータジェネレータ１１１は、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０を備える内燃機関１に接続されていてもよい。実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０でも、暖機制御を行なった場合に、暖機条件で運転をしているバンク１５と他方のバンク１５とでトルク差が発生する虞があるため、モータジェネレータ１１１によって制振制御を行なうことにより、内燃機関１運転時の気筒群１０間のトルク差に起因する振動を抑制できる。この結果、気筒群１０の一部を休止させて、気筒群１０間の温度差に起因する燃費やエミッションの悪化の抑制と内燃機関１運転時の安定性の確保とを図る場合における振動を抑制することができる。
【０１２５】
また、上述した内燃機関１の暖機制御装置５、９０、１１０を備える内燃機関１には、スタータモータ６８が設けられており、内燃機関１の始動時はスタータモータ６８によって始動させているが、内燃機関１はスタータモータ６８以外によって始動させてもよい。例えば、実施例３に係る内燃機関１の暖機制御装置１１０を備える内燃機関１はモータジェネレータ１１１に接続されているため、内燃機関１の始動時には、このモータジェネレータ１１１によって始動させてもよい。このようにモータジェネレータ１１１に接続されている内燃機関１の場合、内燃機関１が始動していない場合でも、モータジェネレータ１１１が作動している場合には、モータジェネレータ１１１の回転によって内燃機関１のクランクシャフト３２は回転し、ピストン３０は往復運動をする。このため、この状態の内燃機関１を始動させる場合には、インジェクタ６０から燃料を噴射して気筒８内に燃料を供給し、点火プラグ３７を放電させて気筒８内の燃料に点火することにより、内燃機関１を始動させることができる。
【０１２６】
また、このように、モータジェネレータ１１１が接続された内燃機関１では、内燃機関１が始動していない場合でもモータジェネレータ１１１が作動することにより、当該内燃機関１を搭載する車両を走行させることができる。このため、走行時の走行風が内燃機関１に当たることにより、第１バンク１６と第２バンク１７とで温度差が生じる虞がある。つまり、第１バンク１６と第２バンク１７とのうち、車両走行時の走行風が当たり易いバンク１５の方が、温度が低くなり易いため、バンク１５間で温度差が生じ易くなっている。従って、このようにモータジェネレータ１１１が接続された内燃機関１、即ち、ハイブリッドの内燃機関１で、実施例１に係る内燃機関１の暖機制御装置５の始動制御や、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０の暖機制御を行なうことにより、バンク１５間で温度差が生じ易い内燃機関１の始動時や運転時におけるバンク１５間の温度差を小さくすることができる。この結果、バンク１５間、つまり気筒群１０間に温度差が生じ易い内燃機関１における、気筒群１０間の温度差に起因する燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【０１２７】
また、上述した内燃機関１の暖機制御装置５、９０、１１０では、吸気バルブ４５及び排気バルブ４６は、カムシャフト５６に設けられるカム５５等を用いて、吸気通路４１及び排気通路４２を開閉可能に設けられているが、吸気バルブ４５及び排気バルブ４６は、これ以外の構成でもよい。例えは、吸気バルブ４５及び排気バルブ４６は、電気制御により作動する、いわゆる電磁駆動弁（図示省略）を用いてもよい。吸気バルブ４５や排気バルブ４６に電磁駆動弁を用いることにより、バルブタイミングを自由に設定することができるので、特に、実施例２に係る内燃機関１の暖機制御装置９０で暖機制御をする場合に、容易にバルブタイミングを変更でき、容易に暖気制御を行なうことができる。
【０１２８】
また、上述した内燃機関１の暖機制御装置５、９０、１１０を備える内燃機関１では、吸気通路４１にインジェクタ６０を設け、燃料を吸気通路４１内に噴射するポート噴射によって気筒８内に燃料を供給する内燃機関１となっているが、インジェクタ６０は、気筒８に直接設けられていてもよい。つまり、内燃機関１は、インジェクタ６０から気筒８内に燃料を噴射する、いわゆる筒内噴射によって燃料を供給する内燃機関１でもよい。筒内噴射によって気筒８内に燃料を供給する場合でも、気筒群１０間に温度差が生じる場合があるので、この場合に上記始動制御や暖機制御を行なうことにより、気筒群１０間に温度差が生じた場合における燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
以上のように、本発明に係る内燃機関の暖機制御装置は、複数の気筒群を有する内燃機関に有用であり、特に、気筒群に温度差が発生する虞のある内燃機関に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視の概略図である。
【図３】燃料の温度とポートウェット量との関係を示す図である。
【図４】エタノールの温度と蒸気圧との関係を示す図である。
【図５】エタノールの温度とポートウェット量との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置の処理手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図８】本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置の処理手順を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施例３に係る内燃機関の暖機制御装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る内燃機関の暖機制御装置の処理手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例が設けられた内燃機関の概略図である。
【図１２】本発明の実施例１に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例における処理手順を示すフロー図である。
【図１３】本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例が設けられた内燃機関の概略図である。
【図１４】本発明の実施例２に係る内燃機関の暖機制御装置の変形例における処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  内燃機関
５、９０、１１０  暖機制御装置
８  気筒
１０  気筒群
１１  第１気筒群
１２  第２気筒群
１５  バンク
１６  第１バンク
１７  第２バンク
２１  シリンダヘッド
２２  シリンダブロック
２３  クランクケース
２５  冷却水路
３０  ピストン
３１  コネクティングロッド
３２  クランクシャフト
３５  燃焼室
３７  点火プラグ
４１  吸気通路
４２  排気通路
４５  吸気バルブ
４６  排気バルブ
５５  カム
５６  カムシャフト
６０  インジェクタ
６４  水温センサ
６８  スタータモータ
７０、１００  ＥＣＵ
７１、１３１  処理部
７２  水温取得部
７３  始動時水温差算出部
７４  始動時水温差判定部
７５  始動制御部
７６  始動制御時水温差算出部
７７  始動制御時水温差判定部
７９、１３５  記憶部
８０、１３６  入出力部
９５  バルブタイミング制御部
１０１  通常運転時水温差算出部
１０２  通常運転時水温差判定部
１０３  暖機制御部
１０４  暖機制御時水温差算出部
１０５  暖機制御時水温差判定部
１１１  モータジェネレータ
１１２  動力分割装置
１１３  減速機
１１５  モータジェネレータ作動部
１２０  メインＥＣＵ
１２１  トルク取得部
１２２  トルク差算出部
１２３  トルク差判定部
１２４  モータジェネレータ制御部
１３０  モータＥＣＵ
１３２  制振制御部
１４０  基準温度判定部
【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】
2008069720.tif 000009
【図８】
2008069720.tif 000010
【図９】
2008069720.tif 000011
【図１０】
2008069720.tif 000012
【図１１】
2008069720.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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