(57)【要約】【課題】排気熱回収器が設けられた内燃機関において当該内燃機関の循環冷却系の冷媒温度を正確に推定する。【解決手段】排気熱回収制御部５３０は、冷却水温センサ３００により検出された冷却水温度Ｔｗに基づいて、排気熱回収の実行／非実行を判定する。水温カウンタ部５５０は、エンジンの発熱量を反映した推定温度Ｔｃｎｔを算出する。補正演算部５６０は、排気熱回収器を介した排気ガスからのエンジン冷却水の受熱量を反映した補正温度ΔＴｃｎｔを求めるとともに、推定温度Ｔｃｎｔおよび補正温度ΔＴｃｎｔの和に従って、エンジン冷却水の温度推定値Ｔｗｃｎｔを算出する。この際に、冷却水温度Ｔｗが判定温度よりも低い領域では、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯および排気熱回収のオン／オフに基づいて補正温度ΔＴｃｎｔを設定する一方で、冷却水温度Ｔｗが判定温度以上の領域では、補正温度ΔＴｃｎｔ＝０に固定して温度推定値Ｔｗｃｎｔを算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管に触媒および排気熱回収器が設けられた内燃機関の冷却制御装置であって、
前記内燃機関の循環冷却系の冷媒の温度に基づいて、前記排気熱回収器による前記排気管を通過する排気と前記冷媒との間の熱交換の実行要否を判定する排気熱回収制御部と、
前記冷媒の温度を検出する温度センサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記冷媒の温度推定値を算出する冷媒温度推定部とを備え、
前記冷媒温度推定部は、前記冷媒の温度が基準温度より低い第１の温度領域では、前記排気熱回収器を介した前記冷媒の受熱量を反映した補正演算を伴って前記温度推定値を算出する一方で、前記冷媒の温度が前記基準温度以上の第２の温度領域では、前記補正演算を非実行として前記温度推定値を算出する、内燃機関の冷却制御装置。
【請求項２】
前記冷媒温度推定部は、前記第１の温度領域において、前記排気熱回収器による前記熱交換の実行時には、前記熱交換の非実行時と比較して、同一の前記運転状態に対応した前記温度推定値を相対的に高く算出するように前記補正演算を実行する、請求項１記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記触媒の温度を推定する触媒温度推定部をさらに備え、
前記冷媒温度推定部は、
前記内燃機関の運転状態パラメータ値に基づいて前記内燃機関の発熱量を反映した第１の推定値を算出する第１の推定演算部と、
前記触媒の温度推定値と前記熱交換の実行または非実行とに基づいて、前記内燃機関の排気系からの前記冷媒の受熱量を反映した第２の推定値を算出するとともに、前記第１および前記第２の推定値の和に基づいて、前記温度推定値を算出する第２の推定演算部とを含み、
前記第２の推定演算部は、前記補正演算を非実行とする前記第２の温度領域では、前記第２の推定値をほぼ０に固定する、請求項１または２記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項４】
前記冷媒温度推定部による前記温度推定値と、前記温度センサによる検出値との比較によって、前記温度センサの異常を検知する異常診断部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項５】
排気管に触媒および排気熱回収器が設けられた内燃機関の冷却制御方法であって、
前記排気熱回収器による前記排気管を通過する排気と前記内燃機関の循環冷却系の冷媒との間の熱交換は、前記冷媒の温度を検出する温度センサの出力に基づいて、実行あるいは非実行とされ、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の発熱量を反映した第１の推定値を算出するステップと、
前記内燃機関の排気系からの前記冷媒の受熱量を反映した第２の推定値を算出するステップと、
前記第１および前記第２の推定値の和に基づいて、前記冷媒の温度推定値を算出するステップとを備え、
前記第２の推定値を算出するステップは、前記冷媒の温度が基準温度以上の領域では、前記第２の推定値の推定値をほぼ０に固定する、内燃機関の冷却制御方法。
【請求項６】
前記第２の推定値を算出するステップは、前記冷媒の温度が前記基準温度より低い領域では、前記排気熱回収器による前記熱交換の実行時には、前記熱交換の非実行時と比較して、同一条件に対応した前記第２の推定値を相対的に高く算出する、請求項５記載の内燃機関の冷却制御方法。
【請求項７】
算出された前記温度推定値と、前記温度センサの検出値との比較に基づいて、前記温度センサの異常を検知するステップをさらに備える、請求項５または６に記載の内燃機関の冷却制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の冷却制御装置および冷却制御方法に関し、より特定的には、排気系に排気熱回収器が配設された内燃機関の冷却制御装置および冷却制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を搭載した自動車の排気系に排気熱回収器を設置し、内燃機関の排気ガスから熱回収を行なうことが行なわれている。たとえば、特開２００７−４６４６９号公報（特許文献１）には、内燃機関の排気管に配設され、排気ガスの排熱を内燃機関の循環冷却水に熱輸送する排熱回収装置が記載されている。特許文献１の排熱回収装置では、内燃機関の冷却水温度に応じて、排気ガスから冷却水への熱輸送量を規制する熱スイッチ機能を制御することが記載される。さらに、特開２００５−１６４７７号公報（特許文献２）では、排気ガスが通過する触媒コンバータにおける発熱量を増加させる触媒発熱量増加制御を、エンジン冷却水温度が所定値よりも低い場合もしくは空気調和装置の暖房能力の増加要請がある場合に実行することが記載されている。これにより、触媒の反応熱をエンジン冷却水によってより多く回収することにより、不足する暖房能力を効率よく補うことができるようになる。
【０００３】
また、特開２００５−１１７８３６号公報（特許文献３）には、排気管に熱電素子からなる発電モジュールを配置し、当該熱電素子の高温端側を排気ガスにより加熱するとともに、低温端側をエンジン冷却水により冷却することによって、温度差によるゼーベック効果により発電を行なう排熱エネルギ回収装置が記載されている。特許文献１の排熱エネルギ回収装置では、水温センサで測定した冷却水温度および排気ガス温センサで測定した排気ガス温から、それぞれ高温端側および低温端側の温度を推定する際に、両者をクロスチェックすることでその信頼性を検定することが記載されている。
【０００４】
さらに、特開２００２−４９３２号公報（特許文献４）によれば、エンジンの運転状態に基づいて算出される当該エンジンの冷却水温度に応じて暖気カウンタを操作するとともに、当該暖気カウンタのカウンタ値が所定以上であることに基づいて、サーモスタットの異常判定が許可されるエンジンシステムの異常診断装置が記載されている。このようにすると、エンジンの運転および停止が繰返される場合のように異常診断の機会が制限される場合であっても、エンジンの冷却水温度の検出に基づくサーモスタットの異常判定を精度よく、しかも早期に行なうことが可能となる。
【特許文献１】特開２００７−４６４６９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４７７号公報
【特許文献３】特開２００５−１１７８３６号公報
【特許文献４】特開２００２−４９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献４に記載されるように、カウンタ値等の温度推定値に基づいて、内燃機関の冷却装置の制御および／または異常診断を行なうことが提案されている。しかしながら、内燃機関の排気系に、特許文献１，２等に記載された排気熱回収器が搭載された場合には、排気熱回収器を介した内燃機関の排気ガスの排熱による循環冷却系の冷却媒体（代表的には冷却水）の受熱量を反映して温度推定値を算出しなければ、冷却制御および／または異常診断に支障を来たす可能性がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、排気熱回収器が設けられた内燃機関において、当該内燃機関の循環冷却系の冷媒温度を簡易かつ正確に推定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による内燃機関の冷却制御装置は、排気管に触媒および排気熱回収器が設けられた内燃機関の冷却制御装置であって、排気熱回収制御部と、温度センサと、冷媒温度推定部とを備える。排気熱回収制御部は、内燃機関の循環冷却系の冷媒の温度に基づいて、排気熱回収器による排気管を通過する排気と冷媒との間の熱交換の実行要否を判定する。温度センサは、冷媒の温度を検出する。冷媒温度推定部は、内燃機関の運転状態に基づいて、冷媒の温度推定値を算出する。さらに、冷媒温度推定部は、冷媒の温度が基準温度より低い第１の温度領域では、排気熱回収器を介した冷媒の受熱量を反映した補正演算を伴って温度推定値を算出する一方で、冷媒の温度が基準温度以上の第２の温度領域では、補正演算を非実行として温度推定値を算出する。
【０００８】
好ましくは、冷媒温度推定部は、第１の温度領域において、排気熱回収器による熱交換の実行時には、熱交換の非実行時と比較して、同一の運転状態に対応した温度推定値を相対的に高く算出するように補正演算を実行する。
【０００９】
また、好ましくは、冷却制御装置は、内燃機関の運転状態に基づいて触媒の温度を推定する触媒温度推定部をさらに備える。そして、冷媒温度推定部は、第１および第２の推定演算部を含む。第１の推定演算部は、内燃機関の運転状態パラメータ値に基づいて内燃機関の発熱量を反映した第１の推定値を算出する。第２の推定演算部は、触媒の温度推定値と熱交換の実行または非実行とに基づいて、内燃機関の排気系からの冷媒の受熱量を反映した第２の推定値を算出するとともに、これら第１および第２の推定値の和に基づいて、温度推定値を算出する。さらに、第２の推定演算部は、補正演算を非実行とする第２の温度領域では、第２の推定値をほぼ０に固定する。
【００１０】
この発明による内燃機関の冷却制御方法は、排気管に触媒および排気熱回収器が設けられた内燃機関の冷却制御方法であって、排気熱回収器による排気管を通過する排気と内燃機関の循環冷却系の冷媒との間の熱交換は、冷媒の温度を検出する温度センサの出力に基づいて、実行あるいは非実行とされる。冷却制御方法は、内燃機関の運転状態に基づいて、内燃機関の発熱量を反映した第１の推定値を算出するステップと、内燃機関の排気系からの冷媒の受熱量を反映した第２の推定値を算出するステップと、第１および第２の推定値の和に基づいて冷媒の温度推定値を算出するステップとを備える。そして、第２の推定値を算出するステップは、冷媒の温度が基準温度以上の領域では第２の推定値の推定値をほぼ０に固定する。
【００１１】
好ましくは、第２の推定値を算出するステップは、冷媒の温度が基準温度より低い領域では、排気熱回収器による熱交換の実行時には、熱交換の非実行時と比較して、同一条件に対応した第２の推定値を相対的に高く算出する。
【００１２】
また好ましくは、冷却制御装置は、冷媒温度推定部による温度推定値と温度センサによる検出値との比較によって、温度センサの異常を検知する異常診断部をさらに備える。あるいは、冷却制御方法は、算出された温度推定値と温度センサの検出値との比較に基づいて、温度センサの異常を検知するステップをさらに備える。
【００１３】
上記内燃機関の冷却制御装置および冷却制御方法によれば、循環冷却系の冷媒温度が低い領域では、排気熱回収器を介した排気ガスからの冷媒の受熱量を反映した温度推定値の補正演算を実行する一方で、冷媒温度が基準温度以上の領域では、排気熱回収器による排気ガスからの受熱の影響が小さいことを反映して、上記補正演算を非実行として温度推定値を算出できる。これにより、排気熱回収器による排気熱回収の影響を適切に反映して、簡易かつ正確に冷媒温度の推定値を算出できる。
【００１４】
さらに、この温度推定値を用いて、冷媒温度検出用の温度センサの異常診断の精度を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、排気熱回収器が設けられた内燃機関の循環冷却系の冷媒温度を正確に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御装置により制御されるエンジンの循環冷却系の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１を参照して、エンジン１００は、冷媒による冷却通路（図示せず）を内部に備えた内燃機関である。なお、エンジン１００の冷媒としては代表的には水が用いられるため、以下では冷媒をエンジン冷却水あるいは単に冷却水とも称することとするが、水以外の物資を冷媒として用いることも可能である点について、確認的に記載する。
【００１９】
エンジン１００には、冷媒を冷却装置内で循環させるためのウォータポンプ１２０が設けられる。ウォータポンプ１２０は、電動式ポンプで構成されてもよく、エンジン１００の回転力によって駆動される機械式ポンプであってもよい。冷却水配管群５００は、ウォータポンプ１２０の動作により、エンジン１００から出力された冷却水をラジエータ２１０へ通流させるための冷却水循環経路５００ａおよびヒータ２００を通流させるための冷却水循環経路５００ｂとが並列に形成されるように配設されている。
【００２０】
冷却水循環経路５００ａには、ラジエータ２１０およびサーモスタット２２０が設けられる。サーモスタット２２０は、配置部位における冷却水の温度に応じて開閉する。冷却水循環経路５００ａにおいて、サーモスタット２２０の閉弁時（エンジン冷間時）には、エンジン１００の冷却水出口から、バイパス配管５１０によりラジエータ２１０をバイパスしてウォータポンプ１２０へ至る冷却水経路５１５が形成される。一方、冷却水の温度が上昇してサーモスタット２２０が開弁すると（すなわちエンジン温間時）、冷却水循環経路５００ａの冷却水は、バイパス配管５１０を通過することなく、エンジン１００の冷却水出口からラジエータ２１０を通過してウォータポンプ１２０へ至る冷却水経路５２５を循環することとなる。ラジエータ２１０は、図示しない空冷機構を有し、循環冷却水を該空冷機構での熱交換により冷却する。
【００２１】
冷却水循環経路５００ｂは、エンジン１００の冷却水出口から、ヒータ２００および排気熱回収器１５０を通流してウォータポンプ１２０へ至る冷却水経路５０５を含む。ヒータ２００は、暖房用熱交換器として設けられ、冷却水循環経路５００ｂを通流する冷却水を熱源として暖房を行なう。すなわち、ウォータポンプ１２０の動作により冷却水循環経路５００ｂ内を冷却水が循環することにより、その冷却水（温水）との熱交換によって温められた空気が、図示しないファンによって車室内に送出される。
【００２２】
ヒータ２００は、冷却水の熱量を利用して作動する機器の代表例として示される。なお、ヒータ２００以外の機器が、ヒータ２００に代えて、あるいは、ヒータ２００に加えて、冷却水循環経路５００ｂに設けられてもよい。
【００２３】
排気熱回収器１５０は、エンジン１００の排気管１１０に設けられて、冷却水循環経路５００ｂを通流する冷却水とエンジン１００からの排気ガスとの間で熱交換を行なう排気熱回収が可能なように構成されている。排気熱回収器１５０には、排気熱回収を実行あるいは非実行とするための切換機構としての排気制御弁１６０が設けられる。
【００２４】
さらに、排気管１１０には、排気ガスを浄化するための触媒１４０（代表的には、三元
触媒コンバータ）が設けられる。触媒１４０には、触媒床温を検出するための温度センサ１４２が設けられる。
【００２５】
上記のように構成されたエンジン１００の循環冷却系のいずれかの個所に、冷却水の温度を検出するための冷却水温センサ３００が設けられる。冷却水温センサ３００は、たとえば図１に示すように、エンジン１００からの冷却水の出口に配設されるが、その配置個所はこれに限定されるものではない。
【００２６】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）により構成される制御装置３１０は、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御装置に対応し、かつ、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御方法に従ったプログラムを実行する。制御装置３１０は、冷却水温センサ３００により検出された冷却水温度Ｔｗに応じて、排気制御弁１６０の開閉を制御する。また、以下に詳細に説明する手法に従ってエンジン冷却水の推定温度を算出する。
【００２７】
ここで図２および図３を用いて、排気熱回収器１５０の概略構成および制御について説明する。
【００２８】
図２を参照して、アクチュエータ１６５は、ＥＣＵ３１０からの制御指令に応じて排気制御弁１６０を開閉駆動する。アクチュエータ１６５は、電磁力や油圧を利用したもの等、任意の構成とすることができる。ＥＣＵ３１０からの制御指令（閉指令）に応答した排気制御弁１６０の閉弁時には、エンジン１００からの排気ガスは、冷却水循環経路５００ｂに含まれる冷却水路１５２内の冷媒との間で熱交換可能な熱回収経路１５６を通流する。これにより、排気ガスと冷却水循環経路５００ｂ内の冷却水との間で熱交換が行なわれ、排気ガスの熱回収によりエンジン冷却水の温度を速やかに上昇させることが可能となる。
【００２９】
一方、ＥＣＵ３１０からの制御指令（開指令）に応答した排気制御弁１６０の開弁時には、エンジン１００からの排気ガスは、実線で示した熱回収経路１５６をバイパスするバイパス経路１５８（点線）を通流して排出される。このとき、排気ガスと冷却水との間の熱交換はほとんど行なわれないので、排気制御弁１６０の閉弁時のような熱回収が停止される。
【００３０】
図３に示すように、排気熱回収器１５０による排気熱回収は、冷却水温センサ３００によって検出された冷却水温度Ｔｗと判定値Ｔ１との比較に応じて制御される。具体的には、Ｔｗ＜Ｔ１の場合には、図２に示した排気制御弁１６０が閉弁されて排気熱回収が実行（オン）される一方で、Ｔｗ≧Ｔ１の場合には、排気制御弁１６０が開弁されて排気熱回収が非実行（オフ）とされる。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御におけるエンジン冷却水の温度推定について詳細に説明する。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態によるエンジン冷却水の温度推定を説明する機能ブロック図である。なお、図４に示された各機能ブロックは、当該ブロックに相当する機能を有するＥＣＵ３１０内の回路（ハードウェア）によって構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従ってＥＣＵ３１０がソフトウェア処理を実行することによりその機能を実現してもよい。
【００３３】
図４を参照して、排気熱回収制御部５３０は、冷却水温センサ３００によって検出された冷却水温度Ｔｗに基づいて、排気制御弁１６０の開閉、すなわち、排気熱回収のオン／オフを、図３に従って制御する。
【００３４】
触媒温度推定部５４０は、温度センサ１４２（図１）によって検出された触媒床温およびエンジン１００の運転状態を示すパラメータ値（エンジン状態値）に基づいて、触媒１４０の温度推定値Ｔｃｔｌ♯（以下、触媒温度推定値）を算出する。エンジン状態値としては、吸気温度（外気温）および吸気量、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）有無を示す信号などが用いられる。あるいは、冷却水温センサ３００による冷却水温度Ｔｗをさらに反映して、触媒温度を推定してもよい。なお、触媒温度推定部５４０による触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯の算出は、上記の例示に限定されるものではなく、既知の手法を適宜に適用できる。たとえば、触媒床温を用いることなく、エンジン状態値および触媒１４０の熱容量に基づく推定演算のみで、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯を算出してもよい。
【００３５】
水温カウンタ部５５０は、エンジン状態値に基づき、エンジン冷却水の推定温度Ｔｃｎｔを算出する。たとえば、水温カウンタ部５５０は、エンジン始動時における冷却水温度Ｔｗおよび吸気温度を比較して、低い方の温度を推定温度Ｔｃｎｔの初期値に設定する。そして、エンジン１００の始動後は、エンジン状態値のうちの吸気量および吸気温度に応じて設定されるカウント値の積算に従って、推定温度Ｔｃｎｔを逐次更新する。
【００３６】
補正演算部５６０は、排気熱回収器１５０を介した、排気ガスからのエンジン冷却水の受熱量を反映した補正温度ΔＴｃｎｔを求める。補正演算部５６０は、排気熱影響推定部５７０と、補正温度切換部５７２と、加算部５７４とを含む。
【００３７】
排気熱影響推定部５７０は、触媒温度推定部５４０による触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯と、排気熱回収制御部５３０による排気熱回収のオン／オフとに基づいて、補正温度ΔＴｃｎｔを算出する。
【００３８】
たとえば、図５に示すように、排気熱影響推定部５７０は、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯が所定温度Ｔ０（たとえば、約６００℃）以下の領域ではΔＴｃｎｔ＝０に固定する。一方、Ｔｃｔｌ♯＞Ｔ０の領域では、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯と補正温度ΔＴｃｎｔとの対応関係を予め設定したマップ６１０，６２０に従って、排気熱影響推定部５７０は、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯に応じて補正温度ΔＴｃｎｔを算出する。
【００３９】
この際に、排気熱影響推定部５７０は、排気熱回収のオン時（実行時）にはマップ６１０に従って、補正温度ΔＴｃｎｔを算出する一方で、排気熱回収のオフ時（非実行時）にはマップ６２０に従って、補正温度ΔＴｃｎｔを算出するように構成される。マップ６１０は、同一の触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯に対して、マップ６２０よりも補正温度ΔＴｃｎｔを大きく設定する。
【００４０】
補正温度切換部５７２は、冷却水温センサ３００によって検知された冷却水温度Ｔｗに基づいて、Ｔｗが基準温度Ｔｔｈよりも低い温度領域では、排気熱影響推定部５７０によって算出された補正温度ΔＴｃｎｔを加算部５７４へ伝達する。一方、補正温度切換部５７２は、Ｔｗ≧Ｔｔｈの温度領域では、ΔＴｃｎｔ＝０を加算部５７４へ伝達する。
【００４１】
加算部５７４は、補正温度切換部５７２から伝達された補正温度ΔＴｃｎｔと、水温カウンタ部５５０によって算出された推定温度Ｔｃｎｔとの和に従って、エンジン冷却水の温度推定値Ｔｗｃｎｔを算出する。
【００４２】
このように算出された温度推定値Ｔｗｃｎｔは、エンジンの冷却制御および／または異常診断に適宜使用される。代表的には、異常診断部６００によって、温度推定値Ｔｗｃｎｔに基づいて、冷却水温センサ３００の異常が診断される。たとえば、異常診断部６００は、冷却水温センサ３００の検出値である冷却水温度Ｔｗと、温度推定値Ｔｗｃｎｔとの比較に基づき、両者の温度差が所定以上となったときに、冷却水温センサ３００の異常を検知して異常フラグＦＬＲをオンする。
【００４３】
なお、図４において、推定温度Ｔｃｎｔおよび水温カウンタ部５５０は、「第１の推定値」および「第１の推定演算部」にそれぞれ対応し、補正温度ΔＴｃｎｔおよび補正演算部５６０は、「第２の推定値」および「第２の推定演算部」にそれぞれ対応する。そして、水温カウンタ部５５０および補正演算部５６０により、「冷媒温度推定部」が構成される。
【００４４】
次に図６を用いて、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御におけるエンジン冷却水の温度推定をソフトウェア処理によって実現するための制御処理手順を説明する。たとえば、図６のフローチャートに示した制御処理手順を実行するためのプログラムをＥＣＵ３１０内の図示しない記憶領域に予め格納しておき、ＥＣＵ３１０内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により所定周期で実行することによっても、図４に示した機能ブロック図に従うエンジン冷却水の温度推定を実行することができる。
【００４５】
図６を参照して、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１００では、エンジン１００での発熱量を反映した、水温カウンタ処理を実行し、「第１の推定値」に対応する推定温度Ｔｃｎｔを算出する。すなわち、ステップＳ１００による処理は、図４に示した水温カウンタ部５５０の機能に対応する。
【００４６】
そして、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１１０では、現在の冷却水温度Ｔｗ（冷却水温センサ３００による検出値）を基準温度Ｔｔｈと比較する。そして、Ｔｗ＜Ｔｔｈの温度領域（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１２０により、排気熱回収がオン（実行）されているか否かをさらに判定する。この判定は、図４の排気熱回収制御部５３０の出力に基づいて実行できる。
【００４７】
排気熱回収のオン時（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１３０により、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯に基づいて、補正温度ΔＴｃｎｔをマップ６１０の参照により算出する。一方、排気熱回収のオフ時（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１４０により、触媒温度推定値Ｔｃｔｌ♯に基づいて、マップ６２０の参照により補正温度ΔＴｃｎｔを算出する。
【００４８】
これに対して、ＥＣＵ３１０は、冷却水温度Ｔｗ≧Ｔｔｈの温度領域（Ｓ１１０のＮＯ判定時）では、ステップＳ１５０により、補正温度ΔＴｃｎｔ＝０に固定する。すなわち、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０により、「第２の推定値」に対応する補正温度ΔＴｃｎｔが設定される。
【００４９】
なお、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０による処理は、図４に示した排気熱影響推定部５７０の処理に対応し、ステップＳ１１０による判定は、補正温度切換部５７２による補正温度ΔＴｃｎｔの切換機能に対応する。
【００５０】
そして、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１６０により、ステップＳ１００で算出された推定温度Ｔｃｎｔと、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０のいずれかにより設定された補正温度ΔＴｃｎｔとの和に従って、すなわち下記（１）式に従って、エンジン冷却水の温度推定値Ｔｗｃｎｔを算出する。
【００５１】
Ｔｗｃｎｔ＝Ｔｃｎｔ＋ΔＴｃｎｔ      …（１）
さらに、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１７０により、ステップＳ１６０で求められた温度推定値Ｔｗｃｎｔと、冷却水温度Ｔｗとの比較に基づいて、冷却水温センサ３００の異常検出処理を実行する。すなわち、ステップＳ１７０による判定は、図４の異常診断部６００の機能に対応する。これにより、冷却水温センサ３００の異常判定を高精度に実行可能となる。
【００５２】
以上説明したように、本発明の実施の形態によるエンジン冷却水の温度推定によれば、エンジン１００での発熱量を反映した推定温度Ｔｃｎｔと、排気熱回収器１５０を介した排気ガスからのエンジン冷却水の受熱量を反映した補正演算により設定される補正温度ΔＴｃｎｔとの和に基づいて、エンジン冷却水の温度推定値Ｔｗｃｎｔを算出できる。
【００５３】
特に、エンジン１００の循環冷却系の冷媒であるエンジン冷却水の温度Ｔｗが基準温度Ｔｔｈよりも低い領域では、排気熱回収器１５０を介した排気ガスからのエンジン冷却水の受熱量を反映した温度推定値の補正演算によりΔＴｃｎｔを設定する一方で、冷却水温度Ｔｗが基準温度Ｔｔｈ以上の領域では、排気熱回収器１５０による排気ガスからの受熱の影響が小さいことを反映して、ΔＴｃｎｔ＝０に固定して（すなわち上記補正演算を非実行として）温度推定値を算出できる。
【００５４】
これにより、排気熱回収器１５０による排気熱回収の影響を適切に反映して、簡易かつ正確にエンジン冷却水（冷媒）の温度推定値を算出できる。なお、基準温度Ｔｔｈについては、一般的な走行パターンの解析に基づき、あるいは、実験結果等に基づいて、排気熱回収がエンジン冷却水の温度に与える影響が無視できるようになる温度に対応して設定することができ、たとえば、Ｔｔｈ＝７５℃程度に設定できる。
【００５５】
特に、基準温度Ｔｔｈが、排気熱回収の実行／非実行を判断する判定値Ｔ１よりも低温側に設定されることにより、排気熱回収の実行時であってもΔＴｃｎｔ＝０に設定される領域が発生するので、単に、排気熱回収の実行／非実行のみに着目して冷却水温度を推定する場合と比較して、高精度の推定を行なうことが可能となる。
【００５６】
なお、図１に示したエンジン１００の循環冷却系の構成は例示に過ぎず、本願発明の適用は、このような構成に限定されるものではない点を確認的に記載する。すなわち、エンジン冷却水の温度を上昇させるための排気熱回収器が排気系に設けられた内燃機関の冷却制御系に対して、本願発明を共通に適用可能である。
【００５７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御装置により制御されるエンジンの循環冷却系の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した排気熱回収器の概略構成およびその動作を説明する概念図である。
【図３】図１に示した排気熱回収器による排気熱回収の制御を説明する概念図である。
【図４】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御におけるエンジン冷却水の温度推定を説明する機能ブロック図である。
【図５】触媒推定温度と補正温度との関係を示す概念図である。
【図６】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却制御をソフトウェア処理により実現するための制御処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１００  エンジン、１１０  排気管、１２０  ウォータポンプ、１４０  触媒、１４２  温度センサ（触媒床温）、１５０  排気熱回収器、１５２  冷却水路（排気熱回収器内部）、１５６  熱回収経路、１５８  バイパス経路、１６０  排気制御弁、１６５  アクチュエータ（排気制御弁）、２００  ヒータ、２１０  ラジエータ、２２０  サーモスタット、３００  冷却水温センサ、３１０  制御装置（ＥＣＵ）、５００  冷却水配管群、５００ａ，５００ｂ  冷却水循環経路、５０５，５１５，５２５  冷却水経路、５１０  バイパス配管、５３０  排気熱回収制御部、５４０  触媒温度推定部、５５０  水温カウンタ部、５６０  補正演算部、５７０  排気熱影響推定部、５７２  補正温度切換部、５７４  加算部、６００  異常診断部、６１０  マップ（排気熱回収オン時）、６２０  マップ（排気熱回収オフ時）、ＦＬＲ  異常フラグ（冷却水温センサ）、Ｔ０  所定温度（触媒温度）、Ｔ１  判定値（排気熱回収オン／オフ）、Ｔｃｎｔ  推定温度（エンジン発熱反映）、Ｔｃｔｌ♯  触媒温度推定値、Ｔｔｈ  基準温度（補正演算要否）、Ｔｗ  冷却水温度（センサ検出値）、Ｔｗｃｎｔ  温度推定値（エンジン冷媒）、ΔＴｃｎｔ  補正温度（排気熱回収反映）。
【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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