外気温推定装置
【課題】この発明は、エンジンの暖機状態を考慮して完全冷機状態とはなっていない状態でも高い精度で外気温度を推定できるようにすること、外気温度の推定値の更新すべき条件を最適にして精度を高く保つこと、外気温センサを不要とすることを目的とする。
【解決手段】この発明は、外気温推定装置において、変速機油温検出手段と、異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段と、異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段と、イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段とを設け、冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測された暖機状態と冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとを行うことを特徴とする。
【解決手段】この発明は、外気温推定装置において、変速機油温検出手段と、異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段と、異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段と、イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段とを設け、冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測された暖機状態と冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとを行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は外気温推定装置に係り、特に、ハイブリッド自動車、およびアイドリングストップ車等の制御に用いる外気温度の推定、さらに、車両に搭載されたエンジンの空燃比制御や空調制御に用いる外気温度を推定する外気温推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上を目的として、ハイブリッド自動車やアイドリングストップ車が提案され、実用化されている。このような車両では、所定の停止条件を満足した際に、エンジンが自動停止される。エンジンを自動停止、自動始動する装置では、エンジン自動停止中の暖房性能に支障のないよう、ある一定の外気温度以上でないとエンジンを自動停止しないような制御となっている。外気温度を使用する制御には、エンジンの自動停止始動制御の他にも、空燃比制御や空調制御がある。
外気温度を検出するためには、専用の外気温センサが必要となるが、取付スペースの確保、部品点数の増加によりコストアップの要因となってしまう。そのため、従来の外気温推定装置には、水温センサ、吸気温センサ、車速センサによる、従来より車両に常設されている部品を用い、外気温度を推定するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６２７５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の外気温推定装置では、エンジン停止後完全冷機までの十分な時間（５〜６時間程度）がたっていない場合、前回のメモリ値をそのまま使うこととなり、外気温推定の精度が不十分な問題があった。
【０００５】
この発明は、外気温度を高い精度で推定すること、とくにエンジンの暖機状態を考慮して完全冷機状態とはなっていない状態でも高い精度で外気温度を推定できるようにすること、また、外気温度の推定値の更新すべき条件を最適にして精度を高く保つこと、その結果、外気温センサを不要とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温検出手段とを備え、それら検出された温度に基づいて外気温度を推定する外気温推定装置において、自動変速機の変速機油温度を検出する変速機油温検出手段と、前記冷却水温検出手段によって異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段と、前記吸気温検出手段によって異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段と、イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段とを設け、冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測された暖機状態と冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとを行うことを特徴とする外気温推定装置。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の外気温推定装置は、エンジンの温度状態に関わらず、外気温度の推定を行うことができる。とくに、この発明の外気温推定装置は、イグニションスイッチオフ時点でのエンジンの暖機状態をゾーンに分けて細かく把握することにより、完全冷機ではない状態からイグニションスイッチオンとなっても、外気温度を推定可能にできる。また、この発明の外気温推定装置は、冷却水温差と吸気温差の複数についてイグニションスイッチオフ経過時間により推定するので、誤った推定値への更新にはなりにくく、精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】外気温推定装置の外気温推定のフローチャートである。（実施例）
【図２】外気温推定のタイミングチャートである。（実施例）
【図３】冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態をゾーン分類するマップを示す図である。（実施例）
【図４】（Ａ）は、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とイグニションスイッチオフ経過時間より外気温度を推定するマップを示す図、（Ｂ）は、イグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差とイグニションスイッチオフ経過時間より外気温度を推定するマップを示す図である。（実施例）
【図５】吸気温度から外気温度の推定値を求めるための車速によって設定された補正値のマップを示す図である。（実施例）
【図６】外気温推定装置のシステム構成図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明は、外気温度を高い精度で推定することができ、外気温センサを不要とすることができるものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図６において、１は車両に搭載されたエンジン、２はエンジンに連結された自動変速機、３はエンジン制御部、４は変速機制御部である。エンジン１を制御するエンジン制御部３と自動変速機２を制御する変速機制御部４とは、車両通信システム５（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により接続され、情報を相互通信している。
前記エンジン制御部３は、例えば、自動停止始動制御手段６、燃料噴射制御手段７、空調用コンプレッサ制御手段８などを備え、入力側には、スタータ回路９、イグニションスイッチ回路１０、エアフローメータ１１、吸気温センサ１２、スロットルセンサ１３、水温センサ１４、車速センサ１５などを接続し、出力側には、スタータモータリレー１６、燃料噴射弁１７、空調用コンプレッサリレー１８などを接続している。
エンジン制御部３は、スタータ回路９からスタータ信号を入力し、イグニションスイッチ回路１０からイグニションスイッチ状態信号を入力し、エアフローメータ１１から吸入空気量を入力し、吸気温センサ１２から吸気温度を入力し、スロットルセンサ１３からスロットル弁のスロットル開度を入力し、水温センサ１４からエンジン１の冷却水温度を入力し、車速センサ１５から車両の走行速度である車速を入力する。
エンジン制御部３は、スタータ回路９〜車速センサ１５から入力する情報に基づいて、自動停止始動制御手段６によってエンジン１を自動的に停止・始動するようにスタータモータリレー１６によりスタータモータの動作を制御し、燃料噴射制御手段７によって混合気の空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射弁１７の動作を制御し、空調用コンプレッサ制御手段８によって空調用冷媒の圧力が目標値になるように空調用コンプレッサリレー１８により空調用コンプレッサの動作を制御する。
また、前記変速機制御部４には、シフトレバーのシフト位置を検出するシフトポジションスイッチ１９や変速機油温度を検出する変速機油温センサ２０などが接続されている。変速機制御部４は、車両通信システム５によりエンジン制御部３から情報（スロットル開度や車速など）を受信して自動変速機２を制御するとともに、車両通信システム５によりエンジン制御部３にエンジン１及び自動変速機２を制御するための情報（シフトポジションや変速機油温度など）を送信する。
なお、自動変速機２は、有段変速機（ＡＴ）だけでなく、無段変速機（ＣＶＴ）でもよい。変速機油温度は、自動変速機２の内部に設けられた閉循環通路を流れて変速用の装置を駆動し、装置の各部を潤滑するとともに、冷却もする流体の温度である。
このように、エンジン１を搭載した車両は、エンジン１を自動停止、自動始動するアイドリングストップ車であり、また、エンジン１の自動停止始動制御の他にも、燃料噴射制御による空燃比制御や空調用コンプレッサ制御による空調制御を行っている。これら自動停止始動制御、空燃比制御、空調制御においては、外気温度を制御に使用している。この車両には、各種制御に用いる外気温度を検出するための外気温センサを設けていず、外気温度を推定するための外気温推定装置２１を設けている。
【００１１】
外気温推定装置２１は、前記エンジン制御部３に設けられ、エンジン１の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段である前記水温センサ１４と、エンジン１の吸気温度を検出する吸気温検出手段である前記吸気温センサ１２とを備え、それら検出された温度に基づいて外気温推定手段２２によって外気温度を推定する。
外気温推定装置２１は、自動変速機２の変速機油温度を検出する変速機油温検出手段である前記変速機油温センサ２０と、前記水温センサ１４によって異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段２３と、吸気温センサ１２によって異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段２４と、イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段２５とを設けている。外気温推定装置２１は、各センサ１２、１４、２０が検出した値、各手段２３〜２５が算出した値、後述するマップの値、および外気温推定値を記憶する記憶部２６を備えている。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、冷却水温度と変速機油温度よりエンジン１の暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測された暖機状態と前記冷却水温差算出手段２３が算出した冷却水温差と前記吸気温差算出手段２４が算出した吸気温差および前記イグニションスイッチ回路１０のイグニションスイッチ状態信号から前記計時手段２５が計測したイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとの処理を行う。
外気温推定装置２１は、冷却水温度と変速機油温度よりエンジン１の暖機状態をゾーン分類するマップと、冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間のマップを前記ゾーンそれぞれに対応させて設けている。外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記暖機状態推測ステップでは、イグニションスイッチオフ時点に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ時点に検出された変速機油温度によって暖機状態をゾーン分類して推定し、前記外気温推定ステップでは、推測された暖機状態のゾーンに対応したマップについてイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により外気温度を推定する。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間後に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ経過時間後に検出された吸気温度との偏差が大きく、かつイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度との偏差が小さい場合、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度により外気温度の推定値を更新する。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度の平均値を外気温度の推定値として更新する。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記外気温推定ステップでは、前記車速センサ１５の検出した車速が所定値以上かつ前記エアフローメータ１１の検出した吸入空気量あるいは前記スロットルセンサ１３の検出したスロットル開度から算出したエンジン負荷率が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、検出された吸気温度を車速によって補正した値を推定値として更新する。
【００１２】
なお、イグニションスイッチ状態とは、エンジン１の駆動状態／停止状態の切り替えを表すものである。イグニションスイッチ状態は、イグニッションキーやスタータスイッチ等の人為的な選択操作によるエンジン１の切替状態、および、自動停止始動制御手段６による自動的なエンジン１の駆動／停止の切替状態を含むものである。
前記イグニションスイッチオフ経過時間とは、エンジン１が停止した状態での経過時間のことである。エンジン１の駆動状態では、エンジン１の温度上昇（暖機）に伴って、雰囲気に放射する熱量が増減し、このイグニションスイッチオフ経過時間中あるいはその直後であっても、検出される温度はその影響を受ける。
前記イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とは、イグニションスイッチ状態がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点（経過時間前）での冷却水温度と、イグニションスイッチ状態がＯＦＦからＯＮに切り替わった時点（経過時間後）での冷却水温度との差のことである。
前記イグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差とは、イグニションスイッ状態がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点（経過時間前）での吸気温度と、イグニションスイッチ状態がＯＦＦからＯＮに切り替わった時点（経過時問後）での吸気温度との差のことである。
【００１３】
次に作用を説明する。
この外気温推定装置２１は、エンジン１を自動停止・自動始動する車両における外気温推定制御において、イグニションスイッチオフ時の自動変速機２の変速機油温度と、エンジン１の冷却水温度より、エンジン１の暖機状態を推測するように構成している。
また、この外気温推定装置２１は、イグニションスイッチオフ時のエンジン１の暖機状態、イグニションスイッチオフ時とイグニションスイッチオン時における冷却水温差、吸気温差、およびイグニションスイッチオフ経過時間によって、外気温度を推定するように構成している。さらに、この外気温推定装置２１は、冷却水温差から算出した外気温度と吸気温差から算出した外気温度を比較し、信頼性を確認するように構成している。
さらにまた、この外気温推定装置２１は、所定値以上の車速、かつ所定値以上のエンジン負荷率が、所定時間以上継続した場合に、エンジン１の吸気温度に基づいて外気温度を車速によって推定するように構成している。
【００１４】
外気温推定装置２１は、図１に示すように、推定がスタートすると（１００）、イグニションスイッチオフ時点（イグニションスイッチオフ経過時間前）での変速機油温度（Ｔ１）、冷却水温度（Ｔ２）、吸気温度（Ｔ３）を読み込み、イグニションスイッチオフ経過時間の測定を開始する（１０１）。
図３に示すマップより、イグニションスイッチオフ時点での変速機油温度（Ｔ１）、冷却水温度（Ｔ２）からエンジン１の暖機状態をゾーンに区分けして判定し、同時にイグニションスイッチオフ時点での冷却水温度（Ｔ２）、吸気温度（Ｔ３）を記憶部２６に記憶させ、イグニションスイッチオフ経過時間の測定を続行する（１０２）。
イグニションスイッチがオンになると、イグニションスイッチオン時点（イグニションスイッチオフ経過時間後）での冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）を読み込み、イグニションスイッチオフ経過時間の測定を終了する（１０３）。
イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温度（Ｔ２）、（Ｔ２α）から冷却水温差（△Ｔ１）を算出して、図４（Ａ）に示す冷却水温差（△Ｔ１）とイグニションスイッチオフ経過時間のマップから外気温度（ＴＥＭＰＡ）を推定し、イグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温度（Ｔ３）、（Ｔ３α）から吸気温差（△Ｔ３）を算出して、図４（Ｂ）に示す吸気温差（△Ｔ３）とイグニションスイッチオフ経過時間のマップから外気温度（ＴＥＭＰＢ）を推定する（１０４）。次いで、イグニションスイッチオンによるエンジン１の始動後経過時間が所定値ａ以下であるかを判断する（１０５）。
この判断（１０５）において、始動後経過時間が所定値ａ以下でＹＥＳの場合は、イグニションスイッチオン時点での冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の差が所定値ｂ以下であるかを判断する（１０６）。
この判断（１０６）において、冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の差が所定値ｂ以下でＹＥＳの場合は、冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の小さいほうの値を外気温度と推定し、記憶部２６のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを更新し（１０７）、車速が所定値ｅ以上かつエンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態である時間が所定時間ｇ以上に継続したかを判断する（１０８）。
この判断（１０８）がＮＯの場合は、ＹＥＳになるまで繰り返される。この判断（１０８）において、車速が所定値ｅ以上かつエンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態が所定時間ｇ以上に継続してＹＥＳの場合は、検出された吸気温度を図５に示す車速による補正係数によって補正した値を新たな外気温度の推定値として記憶部２６の外気温推定値Ｙを更新し（１０９）、リターンする（１１０）。
【００１５】
一方、前記判断（１０５）において、始動後経過時間が所定値ａを越えてＮＯの場合は、記憶部２６の前回のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを有効として更新せず（１１１）、前述の判断（１０８）へ移行する。
また、前記判断（１０６）において、冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の差が所定値ｂを越えてＮＯの場合は、イグニションスイッチオフ経過時間が所定時間ｃ以上であるかを判断する（１１２）。
この判断（１１２）において、イグニションスイッチオフ経過時間が所定時間ｃ未満でＮＯの場合は、前述処理（１１１）へ移行する。この判断（１１２）において、イグニションスイッチオフ経過時間が所定時間ｃ以上でＹＥＳの場合は、冷却水温差（△Ｔ１）及びイグニションスイッチオフ経過時間から推定した外気温度（ＴＥＭＰＡ）と、吸気温差（△Ｔ３）及びイグニションスイッチオフ経過時間から推定した外気温度（ＴＥＭＰＢ）との差が所定値ｄ以下であるかを判断する（１１３）。
この判断（１１３）において、外気温度（ＴＥＭＰＡ）と外気温度（ＴＥＭＰＢ）との差が所定値ｄを越えてＮＯの場合は、前述処理（１１１）へ移行する。この判断（１１３）において、外気温度（ＴＥＭＰＡ）と外気温度（ＴＥＭＰＢ）との差が所定値ｄ以下でＹＥＳの場合は、外気温度（ＴＥＭＰＡ）及び外気温度（ＴＥＭＰＢ）の平均値［｛（ＴＥＭＰＡ）＋（ＴＥＭＰＢ）｝／２］を外気温度と推定して、記憶部２６のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを更新し（１１４）、前述の判断（１０８）へ移行する。
【００１６】
外気温推定装置２１は、図２に示すように、車両の走行終了後のイグニションスイッチオフ時（時点Ａ）に変速機油温度（Ｔ１）、冷却水温度（Ｔ２）よりエンジンの暖機状態を判定する。変速機油温度と冷却水温度では、走行中の温度上昇が異なり、冷却水温度のほうが比較的早く完暖温度まで到達するが、その時点ではエンジン１が芯まで暖まった状態ではないため、変速機油温度の測定も行い、エンジン１の暖機状態を判定する。エンジン１の暖機状態の判定は、図３に示すように、変速機油温度、冷却水温度の状態から、数パターンにゾーン分けしたマップを用いる。また、イグニションスイッチオフ時の冷却水温度（Ｔ２）、吸気温度（Ｔ３）を記憶し、イグニションスイッチオフ経過時間も測定する。
外気温推定装置２１は、次回のイグニションスイッチオン時（時点Ｂ）に冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）を測定し、冷却水温度（Ｔ２）と冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３）と吸気温度（Ｔ３α）との差（△Ｔ２、△Ｔ３）を求め、エンジン１の冷却状況を把握する。同時に、イグニションスイッチオフ経過時間（時点Ａ・時点Ｂ間の時間）を計測する。エンジン１は、イグニションスイッチオフ経過時間が長いほど、および外気温度が低いほど、冷却が早いため、図４（Ａ）のイグニションスイッチオフ経過時間と冷却水温差△Ｔ２のマップ、および図４（Ｂ）のイグニションスイッチオフ経過時間と吸気温差△Ｔ３のマップより外気温度ＴＥＭＰＡ、およびＴＥＭＰＢを推定し、条件によってメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを更新する（Ｔ４）。
また、外気温推定装置２１は、エンジン１の暖機が進んでいるほど、冷えにくく、冷却特性が変わってくるため、図４（Ａ）、（Ｂ）のマップは各ゾーンごとに設定する（図３のようなゾーン分けの場合、２×９＝１８個のマップが存在する）。イグニションスイッチオン時に、吸気温度と冷却水温度の差が所定値ｂ以下の場合、エンジン１は十分冷却され、冷却水温度＝外気温度、かつ吸気温度＝外気温度と考えられるため、冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ、吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢによるメモリ値Ｘ，外気温推定値Ｙの更新は行わない。
外気温推定装置２１は、吸気温度と冷却水温度の差が所定値ｂを越える場合でも、冷却水温度、吸気温度が下がり始める前に再びイグニションスイッチがオンした場合は、図４（Ａ）、（Ｂ）のマップによる外気温推定を行うことは不可能である。そのため、イグニションスイッチオフ後の所定時間ｃ経過後でない場合は、冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ，吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢによるメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙの更新は行わない。
イグニションスイッチオフ後に所定時間ｃ経過した場合は、冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ、吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢによるメモリ値Ｘ，外気温推定値Ｙの更新を行う。冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ、吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢの誤差ｄが大きい場合は、その値の信頼性が低いと判断し、前回のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを有効として適用する。
外気温推定装置２１は、走行中の外気温度変化に対応するため、車速および吸気温度に基づいて外気温推定値Ｙを更新する。車速がある所定値ｅ以上であれば、吸気温度は外気温度に近づいていく特性を利用したものである。ただし、瞬間的な速度上昇、およびエンジン負荷が小さい場合ではその特性が現れないため、車速が所定値ｅ以上、エンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態が所定時間ｇ以上が継続した場合にのみ適用する（時点Ｃにて条件が成立し、時点Ｄで所定時間ｇが経過すると、外気温推定値をＴ５に更新）。
【００１７】
このように、外気温推定装置２１は、冷却水温度（Ｔ２）と変速機油温度（Ｔ１）よりエンジン１の暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測されたエンジン１の暖機状態と冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとの処理を行う。
これにより、外気温推定装置２１は、エンジン１の温度状態に関わらず、外気温度の推定を行うことができる。とくに、この外気温推定装置２１は、イグニションスイッチオフ時点でのエンジン１の暖機状態をゾーンに分けて細かく把握することにより、完全冷機ではない状態からイグニションスイッチオンとなっても、外気温度を推定可能にできる。また、この外気温推定装置２１は、冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）の複数についてイグニションスイッチオフ経過時間により推定するので、誤った推定値への更新にはなりにくく、推定精度が高い。
外気温推定装置２１は、冷却水温度（Ｔ２）と変速機油温度（Ｔ１）よりエンジン１の暖機状態をゾーン分類するマップと、冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）およびイグニションスイッチオフ経過時間のマップを前記ゾーンそれぞれに対応させて設けている。外気温推定装置２１は、前記暖機状態推測ステップでは、イグニションスイッチオフ時点に検知された冷却水温度（Ｔ２）とイグニションスイッチオフ時点に検知された変速機油温度（Ｔ１）によって暖機状態をゾーン分類して推定し、前記外気温推定ステップでは、推測された暖機状態のゾーンに対応したマップについてイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により外気温度を推定する。
これにより、外気温推定装置２１は、エンジン１の温度状態を細かく判断し、高い精度で外気温度の推定につなげることができる。外気温度を推定する際には、冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）を用いることで、エンジン１の駆動状態のばらつきに対しても、精度の高い外気温度値を推定できる。
外気温推定装置２１は、前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間後に検出された冷却水温度（Ｔ２α）とイグニションスイッチオフ経過時間後に検出された吸気温度（Ｔ３α）との偏差が所定値ｂより大きく、かつイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により推定された外気温度との偏差が所定値ｄより小さい場合、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により推定された外気温度により外気温度の推定値を更新する。
これにより、外気温推定装置２１は、適切なタイミングで外気温度の推定値を更新するので、外気温度の推定値の精度を高く保つことができ、信頼性が高い。
時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により推定された外気温度の平均値を外気温度の推定値として更新する。
これにより、外気温推定装置２１は、更新値が大きくずれることのない値とすることで、誤差の大きな値で更新することがなく、高い精度を確保できる。
外気温推定装置２１は、前記外気温推定ステップでは、車速が所定値ｅ以上かつエンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態が所定時間ｇ以上継続した場合、検出された吸気温度を車速によって補正した値を推定値として更新する。
これにより、外気温推定装置２１は、車両の走行中の環境変化に対応して、外気温度を精度の高く推定できる。この外気温推定装置２１は、外気温度の推定値にずれが生じても、その時間を短くできる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明は、外気温度を高い精度で推定することができ、外気温センサを不要とすることができるものであり、外気温度を使用する制御装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ エンジン制御部
４ 変速機制御部
５ 車両通信システム
１０ イグニションスイッチ回路
１２ 吸気温センサ
１４ 水温センサ
１５ 車速センサ
２０ 変速機油温センサ
２１ 外気温推定装置
２２ 外気温推定手段
２３ 冷却水温差算出手段
２４ 吸気温差算出手段
２５ 計時手段
２６ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
この発明は外気温推定装置に係り、特に、ハイブリッド自動車、およびアイドリングストップ車等の制御に用いる外気温度の推定、さらに、車両に搭載されたエンジンの空燃比制御や空調制御に用いる外気温度を推定する外気温推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上を目的として、ハイブリッド自動車やアイドリングストップ車が提案され、実用化されている。このような車両では、所定の停止条件を満足した際に、エンジンが自動停止される。エンジンを自動停止、自動始動する装置では、エンジン自動停止中の暖房性能に支障のないよう、ある一定の外気温度以上でないとエンジンを自動停止しないような制御となっている。外気温度を使用する制御には、エンジンの自動停止始動制御の他にも、空燃比制御や空調制御がある。
外気温度を検出するためには、専用の外気温センサが必要となるが、取付スペースの確保、部品点数の増加によりコストアップの要因となってしまう。そのため、従来の外気温推定装置には、水温センサ、吸気温センサ、車速センサによる、従来より車両に常設されている部品を用い、外気温度を推定するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６２７５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の外気温推定装置では、エンジン停止後完全冷機までの十分な時間（５〜６時間程度）がたっていない場合、前回のメモリ値をそのまま使うこととなり、外気温推定の精度が不十分な問題があった。
【０００５】
この発明は、外気温度を高い精度で推定すること、とくにエンジンの暖機状態を考慮して完全冷機状態とはなっていない状態でも高い精度で外気温度を推定できるようにすること、また、外気温度の推定値の更新すべき条件を最適にして精度を高く保つこと、その結果、外気温センサを不要とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温検出手段とを備え、それら検出された温度に基づいて外気温度を推定する外気温推定装置において、自動変速機の変速機油温度を検出する変速機油温検出手段と、前記冷却水温検出手段によって異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段と、前記吸気温検出手段によって異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段と、イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段とを設け、冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測された暖機状態と冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとを行うことを特徴とする外気温推定装置。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の外気温推定装置は、エンジンの温度状態に関わらず、外気温度の推定を行うことができる。とくに、この発明の外気温推定装置は、イグニションスイッチオフ時点でのエンジンの暖機状態をゾーンに分けて細かく把握することにより、完全冷機ではない状態からイグニションスイッチオンとなっても、外気温度を推定可能にできる。また、この発明の外気温推定装置は、冷却水温差と吸気温差の複数についてイグニションスイッチオフ経過時間により推定するので、誤った推定値への更新にはなりにくく、精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】外気温推定装置の外気温推定のフローチャートである。（実施例）
【図２】外気温推定のタイミングチャートである。（実施例）
【図３】冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態をゾーン分類するマップを示す図である。（実施例）
【図４】（Ａ）は、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とイグニションスイッチオフ経過時間より外気温度を推定するマップを示す図、（Ｂ）は、イグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差とイグニションスイッチオフ経過時間より外気温度を推定するマップを示す図である。（実施例）
【図５】吸気温度から外気温度の推定値を求めるための車速によって設定された補正値のマップを示す図である。（実施例）
【図６】外気温推定装置のシステム構成図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明は、外気温度を高い精度で推定することができ、外気温センサを不要とすることができるものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図６において、１は車両に搭載されたエンジン、２はエンジンに連結された自動変速機、３はエンジン制御部、４は変速機制御部である。エンジン１を制御するエンジン制御部３と自動変速機２を制御する変速機制御部４とは、車両通信システム５（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により接続され、情報を相互通信している。
前記エンジン制御部３は、例えば、自動停止始動制御手段６、燃料噴射制御手段７、空調用コンプレッサ制御手段８などを備え、入力側には、スタータ回路９、イグニションスイッチ回路１０、エアフローメータ１１、吸気温センサ１２、スロットルセンサ１３、水温センサ１４、車速センサ１５などを接続し、出力側には、スタータモータリレー１６、燃料噴射弁１７、空調用コンプレッサリレー１８などを接続している。
エンジン制御部３は、スタータ回路９からスタータ信号を入力し、イグニションスイッチ回路１０からイグニションスイッチ状態信号を入力し、エアフローメータ１１から吸入空気量を入力し、吸気温センサ１２から吸気温度を入力し、スロットルセンサ１３からスロットル弁のスロットル開度を入力し、水温センサ１４からエンジン１の冷却水温度を入力し、車速センサ１５から車両の走行速度である車速を入力する。
エンジン制御部３は、スタータ回路９〜車速センサ１５から入力する情報に基づいて、自動停止始動制御手段６によってエンジン１を自動的に停止・始動するようにスタータモータリレー１６によりスタータモータの動作を制御し、燃料噴射制御手段７によって混合気の空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射弁１７の動作を制御し、空調用コンプレッサ制御手段８によって空調用冷媒の圧力が目標値になるように空調用コンプレッサリレー１８により空調用コンプレッサの動作を制御する。
また、前記変速機制御部４には、シフトレバーのシフト位置を検出するシフトポジションスイッチ１９や変速機油温度を検出する変速機油温センサ２０などが接続されている。変速機制御部４は、車両通信システム５によりエンジン制御部３から情報（スロットル開度や車速など）を受信して自動変速機２を制御するとともに、車両通信システム５によりエンジン制御部３にエンジン１及び自動変速機２を制御するための情報（シフトポジションや変速機油温度など）を送信する。
なお、自動変速機２は、有段変速機（ＡＴ）だけでなく、無段変速機（ＣＶＴ）でもよい。変速機油温度は、自動変速機２の内部に設けられた閉循環通路を流れて変速用の装置を駆動し、装置の各部を潤滑するとともに、冷却もする流体の温度である。
このように、エンジン１を搭載した車両は、エンジン１を自動停止、自動始動するアイドリングストップ車であり、また、エンジン１の自動停止始動制御の他にも、燃料噴射制御による空燃比制御や空調用コンプレッサ制御による空調制御を行っている。これら自動停止始動制御、空燃比制御、空調制御においては、外気温度を制御に使用している。この車両には、各種制御に用いる外気温度を検出するための外気温センサを設けていず、外気温度を推定するための外気温推定装置２１を設けている。
【００１１】
外気温推定装置２１は、前記エンジン制御部３に設けられ、エンジン１の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段である前記水温センサ１４と、エンジン１の吸気温度を検出する吸気温検出手段である前記吸気温センサ１２とを備え、それら検出された温度に基づいて外気温推定手段２２によって外気温度を推定する。
外気温推定装置２１は、自動変速機２の変速機油温度を検出する変速機油温検出手段である前記変速機油温センサ２０と、前記水温センサ１４によって異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段２３と、吸気温センサ１２によって異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段２４と、イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段２５とを設けている。外気温推定装置２１は、各センサ１２、１４、２０が検出した値、各手段２３〜２５が算出した値、後述するマップの値、および外気温推定値を記憶する記憶部２６を備えている。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、冷却水温度と変速機油温度よりエンジン１の暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測された暖機状態と前記冷却水温差算出手段２３が算出した冷却水温差と前記吸気温差算出手段２４が算出した吸気温差および前記イグニションスイッチ回路１０のイグニションスイッチ状態信号から前記計時手段２５が計測したイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとの処理を行う。
外気温推定装置２１は、冷却水温度と変速機油温度よりエンジン１の暖機状態をゾーン分類するマップと、冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間のマップを前記ゾーンそれぞれに対応させて設けている。外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記暖機状態推測ステップでは、イグニションスイッチオフ時点に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ時点に検出された変速機油温度によって暖機状態をゾーン分類して推定し、前記外気温推定ステップでは、推測された暖機状態のゾーンに対応したマップについてイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により外気温度を推定する。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間後に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ経過時間後に検出された吸気温度との偏差が大きく、かつイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度との偏差が小さい場合、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度により外気温度の推定値を更新する。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度の平均値を外気温度の推定値として更新する。
外気温推定装置２１は、外気温推定手段２２によって、前記外気温推定ステップでは、前記車速センサ１５の検出した車速が所定値以上かつ前記エアフローメータ１１の検出した吸入空気量あるいは前記スロットルセンサ１３の検出したスロットル開度から算出したエンジン負荷率が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、検出された吸気温度を車速によって補正した値を推定値として更新する。
【００１２】
なお、イグニションスイッチ状態とは、エンジン１の駆動状態／停止状態の切り替えを表すものである。イグニションスイッチ状態は、イグニッションキーやスタータスイッチ等の人為的な選択操作によるエンジン１の切替状態、および、自動停止始動制御手段６による自動的なエンジン１の駆動／停止の切替状態を含むものである。
前記イグニションスイッチオフ経過時間とは、エンジン１が停止した状態での経過時間のことである。エンジン１の駆動状態では、エンジン１の温度上昇（暖機）に伴って、雰囲気に放射する熱量が増減し、このイグニションスイッチオフ経過時間中あるいはその直後であっても、検出される温度はその影響を受ける。
前記イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とは、イグニションスイッチ状態がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点（経過時間前）での冷却水温度と、イグニションスイッチ状態がＯＦＦからＯＮに切り替わった時点（経過時間後）での冷却水温度との差のことである。
前記イグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差とは、イグニションスイッ状態がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点（経過時間前）での吸気温度と、イグニションスイッチ状態がＯＦＦからＯＮに切り替わった時点（経過時問後）での吸気温度との差のことである。
【００１３】
次に作用を説明する。
この外気温推定装置２１は、エンジン１を自動停止・自動始動する車両における外気温推定制御において、イグニションスイッチオフ時の自動変速機２の変速機油温度と、エンジン１の冷却水温度より、エンジン１の暖機状態を推測するように構成している。
また、この外気温推定装置２１は、イグニションスイッチオフ時のエンジン１の暖機状態、イグニションスイッチオフ時とイグニションスイッチオン時における冷却水温差、吸気温差、およびイグニションスイッチオフ経過時間によって、外気温度を推定するように構成している。さらに、この外気温推定装置２１は、冷却水温差から算出した外気温度と吸気温差から算出した外気温度を比較し、信頼性を確認するように構成している。
さらにまた、この外気温推定装置２１は、所定値以上の車速、かつ所定値以上のエンジン負荷率が、所定時間以上継続した場合に、エンジン１の吸気温度に基づいて外気温度を車速によって推定するように構成している。
【００１４】
外気温推定装置２１は、図１に示すように、推定がスタートすると（１００）、イグニションスイッチオフ時点（イグニションスイッチオフ経過時間前）での変速機油温度（Ｔ１）、冷却水温度（Ｔ２）、吸気温度（Ｔ３）を読み込み、イグニションスイッチオフ経過時間の測定を開始する（１０１）。
図３に示すマップより、イグニションスイッチオフ時点での変速機油温度（Ｔ１）、冷却水温度（Ｔ２）からエンジン１の暖機状態をゾーンに区分けして判定し、同時にイグニションスイッチオフ時点での冷却水温度（Ｔ２）、吸気温度（Ｔ３）を記憶部２６に記憶させ、イグニションスイッチオフ経過時間の測定を続行する（１０２）。
イグニションスイッチがオンになると、イグニションスイッチオン時点（イグニションスイッチオフ経過時間後）での冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）を読み込み、イグニションスイッチオフ経過時間の測定を終了する（１０３）。
イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温度（Ｔ２）、（Ｔ２α）から冷却水温差（△Ｔ１）を算出して、図４（Ａ）に示す冷却水温差（△Ｔ１）とイグニションスイッチオフ経過時間のマップから外気温度（ＴＥＭＰＡ）を推定し、イグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温度（Ｔ３）、（Ｔ３α）から吸気温差（△Ｔ３）を算出して、図４（Ｂ）に示す吸気温差（△Ｔ３）とイグニションスイッチオフ経過時間のマップから外気温度（ＴＥＭＰＢ）を推定する（１０４）。次いで、イグニションスイッチオンによるエンジン１の始動後経過時間が所定値ａ以下であるかを判断する（１０５）。
この判断（１０５）において、始動後経過時間が所定値ａ以下でＹＥＳの場合は、イグニションスイッチオン時点での冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の差が所定値ｂ以下であるかを判断する（１０６）。
この判断（１０６）において、冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の差が所定値ｂ以下でＹＥＳの場合は、冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の小さいほうの値を外気温度と推定し、記憶部２６のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを更新し（１０７）、車速が所定値ｅ以上かつエンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態である時間が所定時間ｇ以上に継続したかを判断する（１０８）。
この判断（１０８）がＮＯの場合は、ＹＥＳになるまで繰り返される。この判断（１０８）において、車速が所定値ｅ以上かつエンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態が所定時間ｇ以上に継続してＹＥＳの場合は、検出された吸気温度を図５に示す車速による補正係数によって補正した値を新たな外気温度の推定値として記憶部２６の外気温推定値Ｙを更新し（１０９）、リターンする（１１０）。
【００１５】
一方、前記判断（１０５）において、始動後経過時間が所定値ａを越えてＮＯの場合は、記憶部２６の前回のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを有効として更新せず（１１１）、前述の判断（１０８）へ移行する。
また、前記判断（１０６）において、冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）の差が所定値ｂを越えてＮＯの場合は、イグニションスイッチオフ経過時間が所定時間ｃ以上であるかを判断する（１１２）。
この判断（１１２）において、イグニションスイッチオフ経過時間が所定時間ｃ未満でＮＯの場合は、前述処理（１１１）へ移行する。この判断（１１２）において、イグニションスイッチオフ経過時間が所定時間ｃ以上でＹＥＳの場合は、冷却水温差（△Ｔ１）及びイグニションスイッチオフ経過時間から推定した外気温度（ＴＥＭＰＡ）と、吸気温差（△Ｔ３）及びイグニションスイッチオフ経過時間から推定した外気温度（ＴＥＭＰＢ）との差が所定値ｄ以下であるかを判断する（１１３）。
この判断（１１３）において、外気温度（ＴＥＭＰＡ）と外気温度（ＴＥＭＰＢ）との差が所定値ｄを越えてＮＯの場合は、前述処理（１１１）へ移行する。この判断（１１３）において、外気温度（ＴＥＭＰＡ）と外気温度（ＴＥＭＰＢ）との差が所定値ｄ以下でＹＥＳの場合は、外気温度（ＴＥＭＰＡ）及び外気温度（ＴＥＭＰＢ）の平均値［｛（ＴＥＭＰＡ）＋（ＴＥＭＰＢ）｝／２］を外気温度と推定して、記憶部２６のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを更新し（１１４）、前述の判断（１０８）へ移行する。
【００１６】
外気温推定装置２１は、図２に示すように、車両の走行終了後のイグニションスイッチオフ時（時点Ａ）に変速機油温度（Ｔ１）、冷却水温度（Ｔ２）よりエンジンの暖機状態を判定する。変速機油温度と冷却水温度では、走行中の温度上昇が異なり、冷却水温度のほうが比較的早く完暖温度まで到達するが、その時点ではエンジン１が芯まで暖まった状態ではないため、変速機油温度の測定も行い、エンジン１の暖機状態を判定する。エンジン１の暖機状態の判定は、図３に示すように、変速機油温度、冷却水温度の状態から、数パターンにゾーン分けしたマップを用いる。また、イグニションスイッチオフ時の冷却水温度（Ｔ２）、吸気温度（Ｔ３）を記憶し、イグニションスイッチオフ経過時間も測定する。
外気温推定装置２１は、次回のイグニションスイッチオン時（時点Ｂ）に冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３α）を測定し、冷却水温度（Ｔ２）と冷却水温度（Ｔ２α）、吸気温度（Ｔ３）と吸気温度（Ｔ３α）との差（△Ｔ２、△Ｔ３）を求め、エンジン１の冷却状況を把握する。同時に、イグニションスイッチオフ経過時間（時点Ａ・時点Ｂ間の時間）を計測する。エンジン１は、イグニションスイッチオフ経過時間が長いほど、および外気温度が低いほど、冷却が早いため、図４（Ａ）のイグニションスイッチオフ経過時間と冷却水温差△Ｔ２のマップ、および図４（Ｂ）のイグニションスイッチオフ経過時間と吸気温差△Ｔ３のマップより外気温度ＴＥＭＰＡ、およびＴＥＭＰＢを推定し、条件によってメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを更新する（Ｔ４）。
また、外気温推定装置２１は、エンジン１の暖機が進んでいるほど、冷えにくく、冷却特性が変わってくるため、図４（Ａ）、（Ｂ）のマップは各ゾーンごとに設定する（図３のようなゾーン分けの場合、２×９＝１８個のマップが存在する）。イグニションスイッチオン時に、吸気温度と冷却水温度の差が所定値ｂ以下の場合、エンジン１は十分冷却され、冷却水温度＝外気温度、かつ吸気温度＝外気温度と考えられるため、冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ、吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢによるメモリ値Ｘ，外気温推定値Ｙの更新は行わない。
外気温推定装置２１は、吸気温度と冷却水温度の差が所定値ｂを越える場合でも、冷却水温度、吸気温度が下がり始める前に再びイグニションスイッチがオンした場合は、図４（Ａ）、（Ｂ）のマップによる外気温推定を行うことは不可能である。そのため、イグニションスイッチオフ後の所定時間ｃ経過後でない場合は、冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ，吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢによるメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙの更新は行わない。
イグニションスイッチオフ後に所定時間ｃ経過した場合は、冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ、吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢによるメモリ値Ｘ，外気温推定値Ｙの更新を行う。冷却水温差△Ｔ２から推定した外気温度ＴＥＭＰＡ、吸気温差△Ｔ３から推定した外気温度ＴＥＭＰＢの誤差ｄが大きい場合は、その値の信頼性が低いと判断し、前回のメモリ値Ｘ、外気温推定値Ｙを有効として適用する。
外気温推定装置２１は、走行中の外気温度変化に対応するため、車速および吸気温度に基づいて外気温推定値Ｙを更新する。車速がある所定値ｅ以上であれば、吸気温度は外気温度に近づいていく特性を利用したものである。ただし、瞬間的な速度上昇、およびエンジン負荷が小さい場合ではその特性が現れないため、車速が所定値ｅ以上、エンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態が所定時間ｇ以上が継続した場合にのみ適用する（時点Ｃにて条件が成立し、時点Ｄで所定時間ｇが経過すると、外気温推定値をＴ５に更新）。
【００１７】
このように、外気温推定装置２１は、冷却水温度（Ｔ２）と変速機油温度（Ｔ１）よりエンジン１の暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、この推測されたエンジン１の暖機状態と冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとの処理を行う。
これにより、外気温推定装置２１は、エンジン１の温度状態に関わらず、外気温度の推定を行うことができる。とくに、この外気温推定装置２１は、イグニションスイッチオフ時点でのエンジン１の暖機状態をゾーンに分けて細かく把握することにより、完全冷機ではない状態からイグニションスイッチオンとなっても、外気温度を推定可能にできる。また、この外気温推定装置２１は、冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）の複数についてイグニションスイッチオフ経過時間により推定するので、誤った推定値への更新にはなりにくく、推定精度が高い。
外気温推定装置２１は、冷却水温度（Ｔ２）と変速機油温度（Ｔ１）よりエンジン１の暖機状態をゾーン分類するマップと、冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）およびイグニションスイッチオフ経過時間のマップを前記ゾーンそれぞれに対応させて設けている。外気温推定装置２１は、前記暖機状態推測ステップでは、イグニションスイッチオフ時点に検知された冷却水温度（Ｔ２）とイグニションスイッチオフ時点に検知された変速機油温度（Ｔ１）によって暖機状態をゾーン分類して推定し、前記外気温推定ステップでは、推測された暖機状態のゾーンに対応したマップについてイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により外気温度を推定する。
これにより、外気温推定装置２１は、エンジン１の温度状態を細かく判断し、高い精度で外気温度の推定につなげることができる。外気温度を推定する際には、冷却水温差（△Ｔ２）と吸気温差（△Ｔ３）を用いることで、エンジン１の駆動状態のばらつきに対しても、精度の高い外気温度値を推定できる。
外気温推定装置２１は、前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間後に検出された冷却水温度（Ｔ２α）とイグニションスイッチオフ経過時間後に検出された吸気温度（Ｔ３α）との偏差が所定値ｂより大きく、かつイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により推定された外気温度との偏差が所定値ｄより小さい場合、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により推定された外気温度により外気温度の推定値を更新する。
これにより、外気温推定装置２１は、適切なタイミングで外気温度の推定値を更新するので、外気温度の推定値の精度を高く保つことができ、信頼性が高い。
時間前後の冷却水温差（△Ｔ２）により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差（△Ｔ３）により推定された外気温度の平均値を外気温度の推定値として更新する。
これにより、外気温推定装置２１は、更新値が大きくずれることのない値とすることで、誤差の大きな値で更新することがなく、高い精度を確保できる。
外気温推定装置２１は、前記外気温推定ステップでは、車速が所定値ｅ以上かつエンジン負荷率が所定値ｆ以上の状態が所定時間ｇ以上継続した場合、検出された吸気温度を車速によって補正した値を推定値として更新する。
これにより、外気温推定装置２１は、車両の走行中の環境変化に対応して、外気温度を精度の高く推定できる。この外気温推定装置２１は、外気温度の推定値にずれが生じても、その時間を短くできる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明は、外気温度を高い精度で推定することができ、外気温センサを不要とすることができるものであり、外気温度を使用する制御装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ エンジン制御部
４ 変速機制御部
５ 車両通信システム
１０ イグニションスイッチ回路
１２ 吸気温センサ
１４ 水温センサ
１５ 車速センサ
２０ 変速機油温センサ
２１ 外気温推定装置
２２ 外気温推定手段
２３ 冷却水温差算出手段
２４ 吸気温差算出手段
２５ 計時手段
２６ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温検出手段とを備え、それら検出された温度に基づいて外気温度を推定する外気温推定装置において、
自動変速機の変速機油温度を検出する変速機油温検出手段と、
前記冷却水温検出手段によって異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段と、
前記吸気温検出手段によって異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段と、
イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段とを設け、
冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、
この推測された暖機状態と冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとを行うことを特徴とする外気温推定装置。
【請求項２】
冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態をゾーン分類するマップと、
冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間のマップを前記ゾーンそれぞれに対応させて設け、
前記暖機状態推測ステップでは、イグニションスイッチオフ時点に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ時点に検出された変速機油温度によって暖機状態をゾーン分類して推定し、
前記外気温推定ステップでは、推測された暖機状態のゾーンに対応したマップについてイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により外気温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の外気温推定装置。
【請求項３】
前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間後に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ経過時間後に検出された吸気温度との偏差が大きく、かつイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度との偏差が小さい場合、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度により外気温度の推定値を更新することを特徴とする請求項２に記載の外気温推定装置。
【請求項４】
前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度の平均値を外気温度の推定値として更新することを特徴とする請求項３に記載の外気温推定装置。
【請求項５】
前記外気温推定ステップでは、車速が所定値以上かつエンジン負荷率が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、検出された吸気温度を車速によって補正した値を推定値として更新することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の外気温推定装置。
【請求項１】
エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温検出手段とを備え、それら検出された温度に基づいて外気温度を推定する外気温推定装置において、
自動変速機の変速機油温度を検出する変速機油温検出手段と、
前記冷却水温検出手段によって異なる時点で検出された冷却水温度どうしの偏差を算出する冷却水温差算出手段と、
前記吸気温検出手段によって異なる時点で検出された吸気温度どうしの偏差を算出する吸気温差算出手段と、
イグニションスイッチオフ経過時間を含む各種時点間の経過時間を計る計時手段とを設け、
冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態を推測する暖機状態推測ステップと、
この推測された暖機状態と冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間により外気温度の推定を行う外気温推定ステップとを行うことを特徴とする外気温推定装置。
【請求項２】
冷却水温度と変速機油温度よりエンジンの暖機状態をゾーン分類するマップと、
冷却水温差と吸気温差およびイグニションスイッチオフ経過時間のマップを前記ゾーンそれぞれに対応させて設け、
前記暖機状態推測ステップでは、イグニションスイッチオフ時点に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ時点に検出された変速機油温度によって暖機状態をゾーン分類して推定し、
前記外気温推定ステップでは、推測された暖機状態のゾーンに対応したマップについてイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により外気温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の外気温推定装置。
【請求項３】
前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間後に検出された冷却水温度とイグニションスイッチオフ経過時間後に検出された吸気温度との偏差が大きく、かつイグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度との偏差が小さい場合、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度により外気温度の推定値を更新することを特徴とする請求項２に記載の外気温推定装置。
【請求項４】
前記外気温推定ステップでは、イグニションスイッチオフ経過時間前後の冷却水温差により推定された外気温度とイグニションスイッチオフ経過時間前後の吸気温差により推定された外気温度の平均値を外気温度の推定値として更新することを特徴とする請求項３に記載の外気温推定装置。
【請求項５】
前記外気温推定ステップでは、車速が所定値以上かつエンジン負荷率が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、検出された吸気温度を車速によって補正した値を推定値として更新することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の外気温推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−４７３７２（Ｐ２０１１−４７３７２Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９８５７０（Ｐ２００９−１９８５７０）
【出願日】平成２１年８月２８日（２００９．８．２８）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２８日（２００９．８．２８）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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