(57)【要約】    【課題】  運転条件に応じて物体（例えば吸気バルブ）の温度を正確に推定するための温度応答時定数Ａを算出する。    【解決手段】  受放熱量算出手段１がバルブの受熱量Ｑ’ｉｎ及び放熱量Ｑ’ｏｕｔを算出し、受放熱量変化判定手段４が受放熱量Ｑ’ｉｎ，Ｑ’ｏｕｔの変化の有無（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ≠０若しくはＱ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ＝０、及びＱ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ≠０若しくはＱ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ≠０）を判定する。平衡温度算出手段８は、平衡温度Ｔｄｈを算出する。温度応答時定数算出手段７は、これらの手段１，４，８の結果に応じた温度応答時定数Ａを算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関における熱容量を持った物体の温度応答時定数を算出する装置であって、
物体の熱伝達による放熱量を算出する放熱量算出手段と、
放熱量の変化の有無を判定する放熱量変化判定手段と、
前記放熱量変化判定手段の判定結果に応じて物体の温度応答の時定数を算出する温度応答時定数算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項２】
物体の熱伝達による受熱量を算出する受熱量算出手段と、
受熱量の変化の有無を判定する受熱量変化判定手段と、を備え、
前記温度応答時定数算出手段は、前記放熱量変化判定手段及び前記受熱量変化判定手段の判定結果に応じて物体の温度応答の時定数を算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項３】
前記温度応答時定数算出手段は、放熱量の変化が無い時において、異なる収束熱量であっても、経過時間に対する現在の熱量が常に収束熱量に対し同じ応答割合となる所定値を温度応答時定数として算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項４】
物体の平衡温度を算出する平衡温度算出手段を備え、
前記温度応答時定数算出手段は、受熱量の変化が有る時において、平衡温度と、冷却水温度と、吸入空気量から算出される時定数補正係数とに基づいて温度応答時定数を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項５】
前記温度応答時定数算出手段は、受熱量の変化が無い時において、放熱量と、吸入空気量に基づいて算出される時定数補正係数とに基づいて温度応答時定数を算出することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項６】
前記物体は吸気バルブまたは排気バルブであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項７】
前記物体は燃焼室壁であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の温度応答時定数算出装置。
【請求項８】
物体の平衡温度を算出する平衡温度算出手段と、
請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載された内燃機関の温度応答時定数算出装置と、
前記温度応答時定数及び前記物体の平衡温度に基づいて物体の温度を算出する温度算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の温度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の温度応答の時定数を算出する装置及びこれを用いた内燃機関の温度推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関において、可変動弁機構を利用し、吸気バルブの開口面積、吸気バルブの作用角、吸気バルブの位相及び吸気管内の圧力変化により充填効率を算出し、充填効率と総行程容積とに占める新気量から吸入空気量を算出することが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１８０８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、運転条件により吸気バルブの温度が変化すると、リフタとカムとの間のバルブクリアランスが変化する結果、吸気バルブの開口面積が変化してしまう。このため、実際の吸入空気量と、算出された吸入空気量とに誤差が生じ、燃費、運転性出力、排気悪化等を招くという問題が生じてしまうので、吸気バルブの温度を正確に推定する必要がある。
【０００４】
本発明は、このような問題に着目してなされたもので、運転条件に応じて物体（例えば吸気バルブ）の温度を正確に推定するための温度応答時定数を算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため本発明では、物体の熱伝達による放熱量を算出し、放熱量の変化の有無に応じて物体の温度応答の時定数を算出する。
また本発明では、物体の熱伝達による放熱量及び受熱量を算出する一方、放熱量の変化の有無及び受熱量の変化の有無を判定して、これらの判定結果に応じて物体の温度応答の時定数を算出する。
【０００６】
また本発明では、温度応答時定数と物体の平衡温度とに基づいて物体の温度を推定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運転条件が変化しても、受放熱量の変化の有無に応じた温度応答時定数を適切に算出できるという効果がある。
また本発明によれば、温度応答時定数を用いて物体の温度を精度良く推定することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、内燃機関の温度推定装置の制御を示す構成図である。ここで、温度推定する対象である熱容量を持った物体として、例えば吸気バルブ、排気バルブまたは燃焼室壁がある。なお、吸気バルブ及び排気バルブの場合の温度推定は、吸気バルブ及び排気バルブのそれぞれについて行う。
【０００９】
温度推定装置は大別して、受放熱量算出手段１、受放熱量変化判定手段４、温度応答時定数算出手段７、平衡温度算出手段８及び温度算出手段９から構成される。
受放熱量算出手段１は、放熱量算出手段２と受熱量算出手段３とで構成される。
放熱量算出手段２は、物体の熱伝達による放熱量Ｑ’ｏｕｔ（なお、「’」は時間に対する変化量とする。以下同様）を算出する。バルブの場合には、後述するバルブ傘からバルブシートへの放熱量Ｑ’ｓｅａｔ、バルブガイドへの放熱量Ｑ’ｇｕｉｄｅ及び燃料の気化による放熱量Ｑ’ｆｕｅｌからバルブ放熱量Ｑ’ｏｕｔを算出する。
【００１０】
受熱量算出手段３は、物体の熱伝達による受熱量Ｑ’ｉｎを算出する。バルブの場合、後述するバルブの熱伝達率Ｎ、ガス温度Ｔｇ及びバルブ傘部の代表温度Ｔｄからバルブ受熱量Ｑ’ｉｎを算出する。
受放熱量変化判定手段４は、放熱量変化判定手段５と受熱量変化判定手段６とから構成される。
【００１１】
放熱量変化判定手段５は、放熱量Ｑ’ｏｕｔの変化の有無、すなわち、現在の放熱量Ｑ’ｏｕｔと前回の放熱量Ｑ’ｏｕｔｚとの差がゼロであるか否かを判定する。
受熱量変化判定手段６は、受熱量Ｑ’ｉｎの変化の有無、すなわち、現在の受熱量Ｑ’ｉｎと前回の受熱量Ｑ’ｉｎｚとの差がゼロであるか否かを判定する。
平衡温度算出手段８は、物体の平衡温度（例えば、バルブ全体の平衡温度Ｔｄｈ）を算出する。
【００１２】
温度応答時定数算出手段７は、放熱量算出手段２、放熱量変化判定手段５、受熱量変化判定手段６及び平衡温度算出手段８の結果に基づいて、物体の熱伝達による温度変形割合である温度応答時定数Ａを算出する。
温度算出手段９は、温度応答時定数Ａ及び平衡温度Ｔｄｈに基づいて物体の温度（例えば、バルブ傘部の代表温度Ｔｄ及びバルブ軸部（ステム部）の代表温度Ｔａｘ）を算出する。
【００１３】
次に、物体の温度、例えばバルブ温度Ｔｄ，Ｔａｘを算出するために用いられる温度応答時定数Ａの算出について図２のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローは所定時間毎に実行される。
ステップ１（図には「Ｓ１」と示す。以下同様）では、次式に示す通り、ガス温度Ｔｇからバルブ傘代表温度Ｔｄを減算した値にバルブの熱伝達率Ｎ及び有効面積ａ（この場合はバルブ傘面積；底面の面積）を乗算することでバルブ傘の受熱量Ｑ’ｉｎを算出する。これが受熱量算出手段３に相当する。
【００１４】
Ｑ’ｉｎ＝Ｎ×（Ｔｇ−Ｔｄ）×ａ  ・・・（１）
ステップ２では、次式に示す通り、バルブ傘からバルブシートへの放熱量Ｑ’ｓｅａｔ、バルブガイドへの放熱量Ｑ’ｇｕｉｄｅ及び燃料の気化による放熱量Ｑ’ｆｕｅｌを加算することでバルブ全体の放熱量Ｑ’ｏｕｔを算出する。これが放熱量算出手段２に相当する。
【００１５】
Ｑ’ｏｕｔ＝Ｑ’ｓｅａｔ＋Ｑ’ｇｕｉｄｅ＋Ｑ’ｆｕｅｌ  ・・・（２）
ここで、バルブシートへの放熱量Ｑ’ｓｅａｔは、次式に示す通り、バルブ傘代表温度Ｔｄから冷却水温度Ｔｗを減算した値を代表温度点間の距離ｄ（ＴｄとＴｗとの距離）で除算した後に熱伝導率λ、冷却水流量補正係数Ｋ及び有効面積ｂ（バルブシートとバルブ傘部とが接触する部分の面積であり、この場合は設計値で決まる）を乗算することで算出する。
【００１６】
Ｑ’ｓｅａｔ＝λ×｛（Ｔｄ−Ｔｗ）／ｄ｝×Ｋ×ｂ  ・・・（３）
バルブガイドへの放熱量Ｑ’ｇｕｉｄｅは、次式に示す通り、バルブ軸代表温度Ｔａｘから冷却水温度Ｔｗを減算した値を代表温度点間の距離ｆ（ＴａｘとＴｗとの距離）で除算した後に熱伝導率λ、冷却水流量補正係数Ｋ及び有効面積ｃ（バルブガイドとバルブステムとが接触する部分の面積）を乗算することで算出する。
【００１７】
Ｑ’ｇｕｉｄｅ＝λ×｛（Ｔａｘ−Ｔｗ）／ｆ｝×Ｋ×ｃ  ・・・（４）
燃料の気化による放熱量Ｑ’ｆｕｅｌは、次式に示す通り、燃料噴射弁の燃料噴射量Ｔｉに燃料気化割合Ｘを乗算することで算出する。
Ｑ’ｆｕｅｌ＝Ｔｉ×Ｘ  ・・・（５）
なお、冷却水流量補正係数Ｋは、図３に示す冷却水流量補正係数算出テーブルにより算出され、エンジン回転数Ｎｅが高い場合には補正係数Ｋが大きい一方、エンジン回転数Ｎｅが小さい場合には補正係数Ｋが小さくなる。
【００１８】
ステップ３では、バルブ放熱量Ｑ’ｏｕｔの変化の有無、すなわち、現在のバルブ放熱量Ｑ’ｏｕｔと前回のバルブ放熱量Ｑ’ｏｕｔｚとの差がゼロであるか否かを判定する。これが放熱量変化判定手段５に相当する。
放熱量の変化が無い（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ＝０）場合には、ステップ４へ進む。一方、放熱量の変化が有る（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ≠０）場合には、ステップ５へ進む。
【００１９】
ステップ４では、バルブの温度応答時定数Ａを算出する。これが温度応答時定数算出手段７に相当する。ここでの温度応答時定数Ａは、図４に示す熱量応答曲線に示す通り、放熱量の変化が無い時（Ｑｏｕｔが一定）において、異なる収束熱量であっても、経過時間に対する現在の熱量が常に収束熱量に対し同じ応答割合となる所定値とする。
図４は、バルブの放熱量Ｑｏｕｔを一定（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ＝０）とし、温度応答時定数Ａを所定の一定値とした場合において、受熱量をＱｉｎと１／２Ｑｉｎとした場合の熱量の応答性を示す図である。なお、横軸は時間、縦軸は熱量を示す。
【００２０】
図示の通り、受熱量がＱｉｎである場合における熱量の応答曲線（以下「第１応答曲線」という）と、受熱量が１／２Ｑｉｎである場合における熱量の応答曲線（以下「第２応答曲線」という）とが、各収束熱量に対して同じ割合で収束している。そして、第１及び第２応答曲線は一次遅れとなっている。
すなわち、第１応答曲線の収束値Ｈ１と、時間ｔ０における第１応答曲線の値Ｈ２との比は、第２応答曲線の収束値ｈ１と、時間ｔ０における第２応答曲線の値ｈ２との比と一致するようになっている。
【００２１】
従って、バルブの放熱量Ｑｏｕｔが変化しなければ、温度応答時定数Ａを所定の一定値として、第１応答曲線と第２応答曲線とによるバルブの熱伝達による温度変形割合も熱量の応答曲線と同じく一次遅れになると考えられる。すなわち、温度応答時定数Ａを所定値にすれば、物体の収束温度（収束熱量）に対する温度上昇の割合が同じとなり、バルブの温度Ｔｄ，Ｔａｘを温度応答の一次遅れと見なして算出可能となる。
【００２２】
ステップ５では、バルブ受熱量Ｑ’ｉｎの変化の有無、すなわち、現在のバルブ受熱量Ｑ’ｉｎと前回のバルブ受熱量Ｑ’ｉｎｚとの差がゼロであるか否かを判定する。これが受熱量変化判定手段６に相当する。受熱量の変化がない（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ＝０）場合には、ステップ６へ進む。一方、受熱量の変化があった（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ ≠０）場合には、ステップ７へ進む。
【００２３】
ステップ６では、次式に示す通り、バルブ放熱量Ｑ’ｏｕｔに第１時定数補正係数Ｏを乗算することでバルブの温度応答時定数Ａを算出する。
Ａ＝Ｑ’ｏｕｔ×Ｏ  ・・・（６）
ここで、第１時定数補正係数Ｏは、図５に示す時定数補正係数算出テーブルにより、吸気通路に設けられたエアフロメータ等により算出される吸入空気量Ｑａに応じた値が算出される。なお、時定数補正係数算出テーブルは、吸入空気量Ｑａが小さい場合には第１時定数補正係数Ｏの値が大きい一方、吸入空気量Ｑａが大きい場合には第１時定数補正係数Ｏの値が小さくなる。
【００２４】
ステップ７では、次式に示す通り、バルブの傘方向平衡温度Ｔｄｈから冷却水温度Ｔｗを減算した値に第２時定数補正係数Ｌを乗算することでバルブの温度応答時定数Ａを算出する。
Ａ＝（Ｔｄｈ−Ｔｗ）×Ｌ  ・・・（７）
ここで、第２時定数補正係数Ｌは、図６に示す時定数補正係数算出テーブルにより、吸気通路に設けられたエアフロメータ等により算出される吸入空気量Ｑａに応じた値が算出される。なお、時定数補正係数算出テーブルは、吸入空気量Ｑａが小さい場合には第２時定数補正係数Ｌの値が大きい一方、吸入空気量Ｑａが大きい場合には第２時定数補正係数Ｌの値が小さくなる。
【００２５】
ステップ６，７にて、バルブの熱伝達による温度変形割合である温度応答時定数Ａの算出が温度応答時定数算出手段７に相当する。
ここで、図７は、バルブの受熱量Ｑｉｎを一定（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ＝０）とし、温度応答時定数Ａを前述のステップ６での算出値とした場合において、放熱量をＱｏｕｔと１／２Ｑｏｕｔとした場合の熱量の応答性を示す図である。なお、横軸は時間、縦軸は熱量を示す。
【００２６】
図示の通り、放熱量がＱｏｕｔである場合における熱量の応答曲線（以下「第３応答曲線」という）と、放熱量が１／２Ｑｏｕｔである場合における熱量の応答曲線（以下「第４応答曲線」という）との比が図４のように収束熱量に対して一致するものとは異なり、特に第４応答曲線の立ち上がり時間が早くなっている。そして、第３及び第４応答曲線は一次遅れとなっている。
【００２７】
従って、バルブの受熱量Ｑｉｎが変化しなければ、放熱量変化Ｑ’ｏｕｔのみに基づいて前述のステップ６により温度応答時定数Ａを算出することで、第３応答曲線と第４応答曲線とによるバルブの熱伝達による温度変形割合も熱量の応答曲線と同じく一次遅れになると考えられる。これにより、バルブの温度Ｔｄ，Ｔａｘを温度応答の一次遅れと見なして算出可能となる。
【００２８】
そして、受熱量Ｑｉｎと放熱量Ｑｏｕｔとが両方とも時間経過と共に変化する場合（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ≠０、且つＱ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ≠０）には、前述のステップ７にて温度応答時定数Ａを算出する。
なお、ステップ４，６，７にて算出した温度応答時定数Ａが大きければ、所定時間（ｔ０までの時間）におけるバルブの熱変形量が大きいことを示す。
【００２９】
次に、図８のバルブ代表温度算出フローを用いて、バルブの傘方向の代表温度Ｔｄ及び軸方向の代表温度Ｔａｘの算出について説明する。これによりバルブ代表温度Ｔｄ，Ｔａｘに応じたバルブクリアランスを算出するためである。
ステップ１１では、次式に示す通り、バルブ受熱量Ｑ’ｉｎからバルブシートへの放熱量Ｑ’ｓｅａｔ、バルブガイドへの放熱量Ｑ’ｇｕｉｄｅ及び燃料の気化による放熱量Ｑ’ｆｕｅｌを減算することでバルブ全体の受放熱変化量Ｑ’ｖを算出する。
【００３０】
Ｑ’ｖ＝Ｑ’ｉｎ−（Ｑ’ｓｅａｔ＋Ｑ’ｇｕｉｄｅ＋Ｑ’ｆｕｅｌ）  ・・・（８）
ステップ１２では、次式に示す通り、バルブ全体に留まる前回の熱量Ｑｖｚにバルブ全体の受放熱量変化量Ｑ’ｖを加算することでバルブ全体に留まる現在の熱量Ｑｖを算出する。
【００３１】
Ｑｖ＝Ｑｖｚ＋Ｑ’ｖ  ・・・（９）
なお、初回のＱｖｚは、冷却水温度Ｔｗに基づいて算出した熱量とする。
ステップ１３では、図９のバルブ全体の平衡温度算出テーブルから平衡温度Ｔｖｈを算出する。このテーブルは、バルブに留まる熱量Ｑｖに応じてバルブ全体の平衡温度Ｔｖｈを算出するものであり、熱量Ｑｖが小さいときには平衡温度Ｔｖｈが低く、熱量が大きいときには平衡温度Ｔｖｈも高くなる。
【００３２】
ステップ１４では、次式に示す通り、バルブ全体の平衡温度Ｔｖｈに傘平衡温度割合Ｐを乗算することで傘方向の平衡温度Ｔｄｈを算出する。
Ｔｄｈ＝Ｔｖｈ×Ｐ  ・・・（１０）
ステップ１５では、前述の温度応答時定数算出フローにより受熱量及び放熱量の変化の有無（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ、Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ）に応じたバルブの温度応答時定数Ａを算出する。
【００３３】
ステップ１６では、次式に示す通り、傘方向平衡温度Ｔｄｈからこの前回値Ｔｄｈｚを減算した値にバルブの温度応答時定数Ａを乗算した後に、前回の傘方向平衡温度Ｔｄｈｚを加算することでバルブの傘代表温度変化量ΔＴｄを算出する。
ΔＴｄ＝Ａ×（Ｔｄｈ−Ｔｄｈｚ）＋Ｔｄｈｚ  ・・・（１１）
ステップ１７では、次式に示す通り、傘代表温度変化量ΔＴｄに冷却水温度Ｔｗを加算することでバルブの傘代表温度Ｔｄを算出する。
【００３４】
Ｔｄ＝ΔＴｄ＋Ｔｗ  ・・・（１２）
ステップ１８では、バルブ全体に留まる熱量Ｑｖが次に示す関係となるため、これによりバルブの軸代表温度変化量ΔＴａｘを算出する。
Ｃ（Ｍｄ・ΔＴｄ＋Ｍａｘ・ΔＴａｘ）＝Ｑ’ｉｎ−（Ｑ’ｓｅａｔ＋Ｑ’ｇｕｉｄｅ＋Ｑ’ｆｕｅｌ）  ・・・（１３）
ここで、Ｃはバルブの比熱、Ｍｄはバルブ傘部の質量、Ｍａｘはバルブ軸の質量である。
【００３５】
ステップ１９では、次式に示す通り、軸代表温度変化量ΔＴａｘに冷却水温度Ｔｗを加算することでバルブの軸代表温度Ｔａｘを算出する。
Ｔａｘ＝ΔＴａｘ＋Ｔｗ  ・・・（１４）
ここで、バルブの傘代表温度Ｔｄｈが高くなれば傘部が径方向に広がり、バルブが燃焼室側に突出するため、バルブクリアランスが大きくなる。一方、軸代表温度Ｔａｘが高くなればバルブのステム部が軸方向に延びるため、バルブクリアランスが小さくなる。
【００３６】
これらを考慮して、バルブの傘代表温度Ｔｄｈと軸代表温度Ｔａｘとからバルブクリアランスを算出することで、シリンダ内に吸入される空気量を精度良く算出可能となる。これにより運転性を向上させることが可能となる。
なお、これまでは吸気バルブまたは排気バルブの温度算出について説明したが、燃焼室壁の温度算出についても同様に行われる。但し、燃焼室壁の場合には、燃焼ガスから熱を受ける面積が変化すること及び冷却水に出ていく熱量が変化するため、これらを考慮して温度応答時定数を算出し、この時定数を用いて温度を算出する。なお、ポート壁などにおいても同様に、熱量の収支を考慮することで適用可能である。
【００３７】
本実施形態によれば、内燃機関における熱容量を持った物体（例えば吸気バルブ）の温度応答時定数を算出する装置であって、物体の熱伝達による放熱量Ｑ’ｏｕｔを算出する放熱量算出手段（２、ステップ２）と、放熱量の変化の有無（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ≠０またはＱ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ＝０）を判定する放熱量変化判定手段（５、ステップ３）と、放熱量変化判定手段の判定結果に応じて物体の温度応答の時定数Ａを算出する温度応答時定数算出手段（７、ステップ４）と、を備える。このため、運転条件が変化しても放熱量の変化が無い（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ＝０）時の温度応答時定数Ａを適切に算出できる。
【００３８】
また本実施形態によれば、物体の熱伝達による受熱量Ｑ’ｉｎを算出する受熱量算出手段（３、ステップ１）と、受熱量の変化の有無（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ ≠０またはＱ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ ＝０）を判定する受熱量変化判定手段（６、ステップ５）と、を備え、温度応答時定数算出手段（７、ステップ６，７）は、放熱量変化判定手段（５、ステップ３）及び受熱量変化判定手段（６、ステップ５）の判定結果に応じて物体の温度応答の時定数Ａを算出する。このため、運転条件が変化しても放熱量の変化の有無（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ≠０またはＱ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ＝０）及び受熱量の変化の有無（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ≠０またはＱ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ＝０）に応じた温度応答時定数Ａを適切に算出できる。
【００３９】
また本実施形態によれば、温度応答時定数算出手段７は、放熱量の変化が無い（Ｑ’ｏｕｔ−Ｑ’ｏｕｔｚ＝０）時において、異なる収束熱量（Ｑ’ｉｎ、１／２Ｑ’ｉｎ）であっても、経過時間ｔ０に対する現在の熱量が常に収束熱量に対し同じ応答割合となる所定値を温度応答時定数Ａとして算出する（ステップ４）。このため、温度応答時定数Ａを一定値として算出することができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、物体の平衡温度Ｔｄｈを算出する平衡温度算出手段（８、ステップ１４）を備え、温度応答時定数算出手段７は、受熱量の変化が有る（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎ≠０）時において、平衡温度Ｔｄｈと、冷却水温度Ｔｗと、吸入空気量Ｑａから算出される時定数補正係数Ｌとに基づいて温度応答時定数Ａを算出する（ステップ７）。このため、温度応答時定数Ａを適切に補正して算出することができる。
【００４１】
また本実施形態によれば、温度応答時定数算出手段７は、受熱量の変化が無い（Ｑ’ｉｎ−Ｑ’ｉｎｚ＝０）時において、放熱量Ｑ’ｏｕｔと、吸入空気量Ｑａに基づいて算出される時定数補正係数Ｏとに基づいて温度応答時定数Ａを算出する（ステップ６）。このため、温度応答時定数Ａを適切に補正して算出することができる。
また本実施形態によれば、物体は吸気バルブまたは排気バルブである。このため、吸気バルブについての温度応答時定数Ａを算出できる。
【００４２】
また本実施形態によれば、物体は燃焼室壁である。このため、燃焼室壁についての温度応答時定数Ａを算出できる。
また本実施形態によれば、物体の平衡温度Ｔｄｈを算出する平衡温度算出手段（８、ステップ１４）と、前述の温度応答時定数算出装置と、温度応答時定数Ａ及び物体の平衡温度Ｔｄｈに基づいて物体の温度Ｔｄ，Ｔａｘを算出する温度算出手段（９、ステップ１６〜１９）と、を備える。このため、温度応答時定数Ａ及び平衡温度Ｔｄｈに基づいて物体の温度（例えば吸気バルブの傘代表温度Ｔｄ，軸代表温度Ｔａｘ）を算出できる。そして、吸気バルブの傘代表温度Ｔｄ及び軸代表温度Ｔａｘに基づいてバルブクリアランス量を算出でき、これによるシリンダ吸入空気量を精度良く算出することで運転性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】内燃機関の温度推定装置の制御を示す構成図
【図２】時定数算出フロー
【図３】冷却水流量補正係数算出テーブル
【図４】温度応答時定数が一定である場合の熱量の応答性を示す図
【図５】時定数補正係数算出テーブル
【図６】時定数補正係数算出テーブル
【図７】温度応答時定数が変化する場合の熱量の応答性を示す図
【図８】バルブ代表温度算出フロー
【図９】バルブ全体の平衡温度算出テーブル
【符号の説明】
【００４４】
１  受放熱量算出手段
２  放熱量算出手段
３  受熱量算出手段
４  受放熱量変化判定手段
５  放熱量変化判定手段
６  受熱量変化判定手段
７  温度応答時定数算出手段
８  平衡温度算出手段
９  温度算出手段
【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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【図９】
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