特開 2020-197179 エンジンの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-197179(P2020-197179A)

(43)【公開日】2020年12月10日

(54)【発明の名称】エンジンの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20201113BHJP

   F01P 5/06 20060101ALI20201113BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20201113BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 310R

   F02D45/00 312R

   F01P5/06 504Z

   B60K11/04 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-104662(P2019-104662)

(22)【出願日】2019年6月4日

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大津賀 渓輔

(72)【発明者】

【氏名】木村 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 剛豊

【テーマコード（参考）】

3D038

3G384

【Ｆターム（参考）】

3D038AA06

3D038AB01

3D038AC01

3D038AC14

3D038AC17

3D038AC23

3D038AC24

3G384AA01

3G384AA09

3G384AA11

3G384BA13

3G384BA31

3G384BA41

3G384DA26

3G384DA38

3G384EB05

3G384ED07

3G384FA28Z

3G384FA45Z

3G384FA79Z

(57)【要約】

【課題】浄化装置の入口における排気ガスの温度を、精度良く推定する。
【解決手段】制御部（ＥＣＵ１０）は、調節部（グリルシャッター６５）の開度７７と車速７６とから、排気管（排気マニホールド２０）の周囲の風速７８を算出し、風速とエンジンルーム９０内に導入される空気の温度７９と排気管の外表面温度７１０とに基づいて、排気管の周囲の雰囲気温度Ｔｄを算出し、風速と雰囲気温度と排気管の外表面温度Ｔｃとに基づいて、排気管から外部への熱伝達による第１放熱量Ｑ１を算出し、少なくとも第１放熱量に基づいて排気管の温度（本体温度Ｔｂ）を推定すると共に、推定した排気管の温度と、排気ガスの温度７１及び流量７２とに基づいて、浄化装置２２の入口における排気ガスの温度７０を推定する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンルーム内に配設されたエンジンと、
走行風導入口から前記エンジンルーム内へ空気を導入する開状態と、前記空気の導入を抑制する閉状態とに、前記走行風導入口の開度を変更する調節部と、
前記エンジンの排気ガス中の有害物質を減らす浄化装置と、
前記エンジンと前記浄化装置とをつなぐと共に、前記エンジンルーム内に配設された排気管と、
前記浄化装置の入口における排気ガスの温度を推定すると共に、推定した温度に応じて前記エンジンを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記走行風導入口の開度と、車速とから、前記排気管の周囲の空気の風速を算出し、
前記風速と、前記エンジンルーム内に導入される空気の温度と、前記排気管の外表面温度とに基づいて、前記排気管の周囲の雰囲気温度を算出し、
前記風速と、前記雰囲気温度と、前記排気管の外表面温度とに基づいて、前記排気管から外部への熱伝達による第１放熱量を算出し、
少なくとも前記第１放熱量に基づいて前記排気管の温度を推定すると共に、推定した排気管の温度と、前記エンジンから前記排気管へ導入する排気ガスの温度及び流量とに基づいて、前記浄化装置の入口における排気ガスの温度を推定するエンジンの制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記排気管の外表面温度と、前記排気管の周囲の壁の温度とに基づいて、前記排気管から外部への輻射による第２放熱量を算出し、
前記制御部は、少なくとも前記第１放熱量と前記第２放熱量とに基づいて、前記排気管の温度を推定するエンジンの制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記排気管内の排気ガスの温度と、前記排気ガスの流量と、前記排気管の温度とに基づいて、前記排気ガスから前記排気管への熱伝達による第３放熱量を算出し、
前記制御部は、少なくとも前記第１放熱量と前記第３放熱量とに基づいて、前記排気管の温度を推定するエンジンの制御装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、
前記排気管は、本体と、前記本体を覆う断熱材と、前記断熱材を囲む外皮と、を有し、
前記制御部は、前記本体の温度と、前記外皮の温度とに基づいて、前記排気管の熱伝導による第４放熱量を算出し、
前記制御部は、少なくとも前記第１放熱量と前記第４放熱量とに基づいて、前記排気管の温度を推定するエンジンの制御装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記走行風導入口の開度が大きい場合の方が、小さい場合よりも前記風速を高く算出するエンジンの制御装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、
車速の上昇に対する前記風速の上昇率は、前記走行風導入口の開度が大きい場合の方が、小さい場合よりも高いエンジンの制御装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、推定した排気ガスの温度が、所定値よりも高い場合は、前記エンジンから前記排気管へ導入する排気ガスの温度が低くなるよう、前記エンジンを制御するエンジンの制御装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、
前記走行風導入口は、エンジンルーム前部に設けられたグリルであり、
前記調節部は、前記グリルに設けられたグリルシャッターであるエンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示する技術は、エンジンの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エンジンルーム内の排気管の温度を予測する技術が記載されている。具体的に、エンジンの制御装置は、エンジンの運転状態に基づいて排気ガスの温度を予測すると共に、予測した排気ガスの温度と、車速及びラジエータの冷却ファンの回転数に基づく排気管の放熱係数と、に基づいて、排気管の温度を予測する。また、予測した排気管の温度に関連する排気管熱量が所定熱量よりも大きい場合、制御装置は、冷却ファンの回転数を上げる。これにより、排気管近傍のブレーキホースが高温に曝されることが抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１９０３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、排気管には、エンジンから排出される排気ガス中の有害物質を減らす浄化装置が取り付けられている。浄化装置は、触媒装置及び／又はフィルタ装置を含む。触媒装置は、活性温度未満の場合、排気ガスの浄化率が低くなるため、触媒装置の温度は、活性温度以上に維持することが好ましい。

【0005】

自動車の走行中は、例えばエンジンの負荷が高くなることに伴い排気ガスの温度が高くなる。排気ガスの温度が高くなると触媒装置の温度が過剰に高くなる恐れがある。触媒装置の温度が過剰に高くなると、触媒装置の信頼性が低下してしまう。制御装置は、エンジンの運転中に、浄化装置に導入される排気ガスの温度を精度良く把握する必要がある。

【0006】

例えば特許文献１に記載されている技術を応用し、制御装置が、エンジンの運転状態や排気管の放熱等に基づいて、浄化装置の入口における排気ガスの温度を推定することが考えられる。

【0007】

ここで、本願出願人は、ＳＩ（Spark Ignition）燃焼とＣＩ（Compression Ignition）燃焼とを組み合わせたＳＰＣＣＩ（SPark Controlled Compression Ignition）燃焼を提案している。ＳＰＣＣＩ燃焼は、エンジンが一部の運転状態にある場合は、理論空燃比よりも大幅に燃料リーンにした混合気を、安定的に燃焼させることが可能である。燃料リーンな混合気を燃焼させることによって、エンジンは熱効率が高まる。エンジンの熱効率が高まると、自動車の燃費性能が向上する。

【0008】

エンジンがリーン混合気を安定的に燃焼させるためには、エンジンルーム内の温度は比較的高い方が有利である。そこで、エンジンルーム内へ走行風を導入する走行風導入口に、走行風導入口の開度を変更する調節部を設けることが考えられる。エンジンがリーン混合気を燃焼させる場合に、調節部が走行風導入口を閉じると、エンジンルーム内への空気の導入を抑制することができる。

【0009】

走行風導入口の開閉によって、エンジンルーム内の温度や風速が変化する。特許文献１に記載されている技術は、走行風導入口の開閉の影響を考慮していないため、浄化装置の入口における排気ガスの温度を精度良く推定することができない。

【0010】

ここに開示する技術は、浄化装置の入口における排気ガスの温度を、精度良く推定する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

具体的にここに開示する技術は、エンジンの制御装置に関する。

【0012】

このエンジンの制御装置は、
エンジンルーム内に配設されたエンジンと、
走行風導入口から前記エンジンルーム内へ空気を導入する開状態と、前記空気の導入を抑制する閉状態とに、前記走行風導入口の開度を変更する調節部と、
前記エンジンの排気ガス中の有害物質を減らす浄化装置と、
前記エンジンと前記浄化装置とをつなぐと共に、前記エンジンルーム内に配設された排気管と、
前記浄化装置の入口における排気ガスの温度を推定すると共に、推定した温度に応じて前記エンジンを制御する制御部と、を備える。

【0013】

そして、前記制御部は、
前記走行風導入口の開度と、車速とから、前記排気管の周囲の空気の風速を算出し、
前記風速と、前記エンジンルーム内に導入される空気の温度と、前記排気管の外表面温度とに基づいて、前記排気管の周囲の雰囲気温度を算出し、
前記風速と、前記雰囲気温度と、前記排気管の外表面温度とに基づいて、前記排気管から外部への熱伝達による第１放熱量を算出し、
少なくとも前記第１放熱量に基づいて前記排気管の温度を推定すると共に、推定した排気管の温度と、前記エンジンから前記排気管へ導入する排気ガスの温度及び流量とに基づいて、前記浄化装置の入口における排気ガスの温度を推定する。

【0014】

エンジンから排気管へ導入された排気ガスは、排気管を通じて放熱をしながら排気管内を流れて、触媒装置の入口へと至る。制御部は、エンジンから排気管へ導入する排気ガスの温度及び流量と、排気管の温度とに基づいて、排気ガスの放熱量を算出すると共に、その放熱量に基づいて浄化装置の入口における排気ガスの温度を推定する。

【0015】

エンジンルーム内に走行風を導入する走行風導入口には、調節部が設けられている。調節部が走行風導入口を開状態にした場合は、走行風導入口からエンジンルーム内へ空気が導入される。調節部が走行風導入口を閉状態にした場合は、走行風導入口からエンジンルーム内への空気の導入が抑制される。走行風導入口の開度に応じて、エンジンルーム内へ導入される空気の流量が変化する。尚、調節部は、走行風導入口を全開と全閉とに切り替わるよう構成してもよい。調節部は、走行風導入口を全開と全閉との中間開度に調整可能に構成してもよい。

【0016】

制御部は、走行風導入口の開度と、車速とから、エンジンルーム内に配設された排気管の周囲の空気の風速を算出する。例えば、走行風導入口の開度と車速とを変更しながら、排気管の周囲において風速を計測すると共に、その統計データに基づいて風速マップを作成してもよい。制御部は、作成した風速マップに基づいて風速を算出することができる。

【0017】

また、制御部は、前記風速と、エンジンルーム内に導入される空気の温度と、排気管の外表面温度とに基づいて、排気管の周囲の雰囲気温度を算出する。前記と同様に、各パラメータを変更しながら、排気管の周囲において雰囲気温度を計測すると共に、その統計データに基づいて温度マップを作成してもよい。制御部は、作成した温度マップに基づいて雰囲気温度を算出することができる。

【0018】

排気管の周囲の風速及び雰囲気温度が定まると、制御部は、排気管の外表面温度に基づいて、排気管から外部への熱伝達による第１放熱量を算出することができる。排気管から外部への第１放熱量が定まれば、制御部は、排気管の温度を算出することができる。排気管から外部への第１放熱量を算出するに際し走行風導入口の開度が考慮されているため、制御部は、排気管の温度を精度良く算出することができる。

【0019】

そして、制御部は、算出した排気管の温度と、エンジンから排気管へ導入する排気ガスの温度及び流量と、に基づいて、エンジンルーム内の浄化装置の入口における排気ガスの温度を、精度良く推定することができる。

【0020】

前記制御部は、前記排気管の外表面温度と、前記排気管の周囲の壁の温度とに基づいて、前記排気管から外部への輻射による第２放熱量を算出し、
前記制御部は、少なくとも前記第１放熱量と前記第２放熱量とに基づいて、前記排気管の温度を推定する、としてもよい。

【0021】

エンジンルーム内に配設された排気管は、様々な部品等に囲まれている。排気管から外部への放熱は、熱伝達による放熱の他にも、輻射による放熱がある。制御部は、排気管の外表面温度と、排気管の周囲の壁の温度とに基づいて、排気管から外部への輻射による第２放熱量を算出する。排気管の周囲の壁は、排気管の周囲に存在するエンジン関連の部品や、エンジンルームを構成する部品の外表面を意味する。排気管の周囲の壁の温度は、例えば、前記で算出した排気管の周囲の雰囲気温度と等しい、としてもよい。排気管の周囲の雰囲気温度を算出するに際し、走行風導入口の開度が考慮されているため、制御部は、輻射による第２放熱量を精度良く算出することができる。

【0022】

制御部は、少なくとも第１放熱量と第２放熱量とに基づいて排気管の温度を推定することにより、排気管の温度を、より精度良く推定することができる。その結果、制御部は、エンジンルーム内の浄化装置の入口における排気ガスの温度を、より精度良く推定することができる。

【0023】

前記制御部は、前記排気管内の排気ガスの温度と、前記排気ガスの流量と、前記排気管の温度とに基づいて、前記排気ガスから前記排気管への熱伝達による第３放熱量を算出し、
前記制御部は、少なくとも前記第１放熱量と前記第３放熱量とに基づいて、前記排気管の温度を推定する、としてもよい。

【0024】

排気管は、外部へ放熱する他に、排気管内の排気ガスから受熱する。制御部は、排気管内の排気ガスの温度と、排気ガスの流量と、排気管の温度とに基づいて、排気ガスから排気管への熱伝達による第３放熱量、つまり、排気管の受熱量を算出する。制御部は、少なくとも第１放熱量と第３放熱量とに基づいて、排気管の温度を推定することにより、排気管の温度を、より精度良く推定することができる。その結果、制御部は、エンジンルーム内の浄化装置の入口における排気ガスの温度を、より精度良く推定することができる。

【0025】

前記排気管は、本体と、前記本体を覆う断熱材と、前記断熱材を囲む外皮と、を有し、
前記制御部は、前記本体の温度と、前記外皮の温度とに基づいて、前記排気管の熱伝導による第４放熱量を算出し、
前記制御部は、少なくとも前記第１放熱量と前記第４放熱量とに基づいて、前記排気管の温度を推定する、としてもよい。

【0026】

排気管が断熱材を有している場合、制御部が排気管の温度を算出する際には、断熱材の熱伝導による放熱を考慮する必要がある。制御部は、本体の温度と、外皮の温度とに基づいて、排気管の熱伝導による第４放熱量を算出する。

【0027】

制御部は、少なくとも第１放熱量と第４放熱量とに基づいて、排気管の温度、正確には、排気ガスに接する本体の温度をより精度良く推定することができる。その結果、制御部は、エンジンルーム内の浄化装置の入口における排気ガスの温度を、より精度良く推定することができる。

【0028】

前記制御部は、前記走行風導入口の開度が大きい場合の方が、小さい場合よりも前記風速を高く算出する、としてもよい。

【0029】

走行風導入口の開度が大きいと、走行風導入口からエンジンルーム内へ導入される空気の流量が増えるため、排気管の周囲の風速が高まる。制御部は、走行風導入口の開度に応じた風速を正確に算出することができる。

【0030】

車速の上昇に対する前記風速の上昇率は、前記走行風導入口の開度が大きい場合の方が、小さい場合よりも高い、としてもよい。

【0031】

前述したように走行風導入口の開度が大きいと、走行風導入口からエンジンルーム内へ導入される空気の流量が増えるため、車速が上昇したときに風速が大きく上昇する。制御部は、走行風導入口の開度と車速とに応じた風速を正確に算出することができる。

【0032】

前記制御部は、推定した排気ガスの温度が、所定値よりも高い場合は、前記エンジンから前記排気管へ導入する排気ガスの温度が低くなるよう、前記エンジンを制御する、としてもよい。

【0033】

制御部は、推定された排気ガスの温度が所定値よりも高い場合、例えばエンジンに供給する燃料量を増やしてもよい。燃料量が増えると、燃料の気化潜熱によりエンジンから排出される排気ガスの温度が下がる。排気ガスの温度が下がると、浄化装置の温度が高くなりすぎることが抑制される。浄化装置は、信頼性を維持することができる。

【0034】

前記走行風導入口は、エンジンルーム前部に設けられたグリルであり、
前記調節部は、前記グリルに設けられたグリルシャッターである、としてもよい。

【発明の効果】

【0035】

以上説明したように、前記のエンジンの制御装置は、エンジンルーム内の浄化装置の入口における排気ガスの温度を、精度良く推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】図１は、エンジン、浄化装置及びセンサの配置を例示する自動車前部の断面図である。

【図2】図２は、エンジン及び浄化装置の配置を例示する自動車前部の平面図である。

【図3】図３は、図２のIII−III線端面図である。

【図4】図４は、エンジンの制御装置を例示するブロック図である。

【図5】図５は、グリルシャッターの開閉と冷却ファンのオンオフとの切り替えを説明する図である。

【図6】図６は、浄化装置入口ガス温度を推定するロジックを説明するための図である。

【図7】図７は、浄化装置入口ガス温度の推定ロジックを例示する図である。

【図8】図８は、車速とグリルシャッターの開閉と風速との関係を示す風速マップを例示する図である。

【図9】図９は、浄化装置入口ガス温度の推定ロジックに係るフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、エンジンの制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明するエンジンの制御装置は例示である。

【0038】

（エンジンの構成）
図１は、エンジン、浄化装置及びセンサの配置を例示する自動車前部の断面図であり、図２は、エンジン及び浄化装置の配置を例示する自動車前部の平面図である。

【0039】

自動車の前部のエンジンルーム９０内には、エンジン１と、エンジン１に連結された変速機９３とが配設されている。図例のエンジン１は、複数の気筒１８（図例では、４つの気筒１８）が一列に配設された直列エンジンである。エンジン１は、その気筒列の方向が、自動車の車幅方向に一致するように配置されている。エンジン１は、いわゆる横置きである。

【0040】

エンジン１は、気筒１８が吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を繰り返すことにより運転する４ストロークエンジンである。エンジン１の燃料は、この構成例においては、ガソリンである。燃料は、少なくともガソリンを含む液体燃料であればよい。エンジン１はまた、点火プラグ８２（図４参照）が気筒１８内の混合気に点火をする火花点火式エンジンである。

【0041】

エンジン１は、シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２及びオイルパン１３を有している。シリンダヘッド１１はシリンダブロック１２の上に連結され、オイルパン１３はシリンダブロック１２の下に取り付けられている。

【0042】

シリンダヘッド１１には、図１に示すように、気筒１８内に吸気を導入するための吸気ポート１１１が形成されていると共に、気筒１８内から排気ガスを導出するための排気ポート１１２が形成されている。吸気ポート１１１には、図示を省略するが、クランクシャフトの回転に同期して開閉する吸気弁が配設されている。排気ポート１１２には、クランクシャフトの回転に同期して開閉する排気弁が配設されている。

【0043】

エンジン１の前側には、吸気マニホールド１４が取り付けられている。吸気マニホールド１４は、各吸気ポート１１１と連通している。吸気マニホールド１４は、各気筒１８内へ吸気を導入する。吸気マニホールド１４には、吸気管１５が接続されている。吸気管１５の上流端には、自動車の前方に向かって開口した吸気取込口１６が形成されている。吸気管１５の途中にはエアクリーナー１７が設けられている。

【0044】

エンジン１の後側には、排気マニホールド（つまり、独立排気管）２０が取り付けられている。排気マニホールド２０は、各排気ポート１１２と連通している。排気マニホールド２０は、各気筒１８から排気ガスを導出する。排気マニホールド２０には、浄化装置２２が接続されている。浄化装置２２は、排気ガス中の有害物質を減らす。浄化装置２２は、詳細な図示は省略するが、三元触媒とＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）とを有している。

【0045】

浄化装置２２には、排気管２１が接続されている。排気管２１は、浄化装置２２から後方に向かって延びている。排気管２１は、トンネル９１内に配設されている。トンネル９１は、ダッシュパネル９２に接続されている。ダッシュパネル９２は、エンジンルーム９０の後部を形成する。トンネル９１内の空間は、エンジンルーム９０につながっている。トンネル９１の下部は、開放されている。

【0046】

トンネル９１内の排気管２１には、センサケース２６が介設している。センサケース２６は、後述するＮＯｘセンサＳＷ１０を有している。ＮＯｘセンサＳＷ１０は、浄化装置２２の下流に位置している。

【0047】

エンジン１には、ＥＧＲ装置が設けられている。ＥＧＲ装置は、排気ガスの一部を、ＥＧＲガスとして吸気に還流する。ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路２３と、ＥＧＲクーラー２４と、ＥＧＲ弁２５とを有している。ＥＧＲ通路２３は、排気管２１（より詳細には浄化装置２２の下流端部）と吸気管１５とを連結する。ＥＧＲクーラー２４は、ＥＧＲ通路２３の途中に設けられかつ、ＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ弁２５は、吸気に還流するＥＧＲガス量を調節する。

【0048】

エンジンルーム９０の前部には、走行風導入口としてのグリル６０が形成されている。グリル６０の後方に、ラジエータ４０と、冷却ファン４２とが配設されている。ラジエータ４０は、エンジン１の前方に位置し、冷却ファン４２は、ラジエータ４０とエンジン１との間に位置している。ラジエータ４０は、エンジン１の冷却液を冷却する。冷却ファン４２が作動すると、グリル６０からエンジンルーム９０内への空気の導入が促進される。

【0049】

ここで、エンジン１は、一部の運転領域において、ＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とを組み合わせたＳＰＣＣＩ燃焼を行う。その他の運転領域において、エンジン１は、ＳＩ燃焼を行う。ＳＰＣＣＩ燃焼は、ＳＩ燃焼による発熱と圧力上昇とを利用して、ＣＩ燃焼をコントロールする。ＣＩ燃焼を含むＳＰＣＣＩ燃焼は、燃費の向上及び排出ガス性能の向上に有利である。エンジン１は、ＳＰＣＣＩ燃焼を行う場合は、混合気の空燃比を、理論空燃比にする場合（つまり、ストイキＳＰＣＣＩ）と、理論空燃比よりもリーンにする場合（つまり、リーンＳＰＣＣＩ）と、がある。エンジン１は、ＳＩ燃焼を行う場合は、混合気の空燃比を、理論空燃比にする。

【0050】

エンジン１がリーンＳＰＣＣＩ燃焼を行う場合、エンジン１及びエンジンルーム９０内の温度を比較的高く維持した方が、燃焼の安定に有利である。そこで、この自動車は、エンジンルーム９０内への空気の導入量を調節するグリルシャッター６５を備えている。グリルシャッター６５は調節部の一例である。

【0051】

グリルシャッター６５は、グリル６０に設けられている。グリルシャッター６５は、上下方向に並んだ複数のフィン６６を有している。各フィン６６は、回動可能に構成されている。グリルシャッター６５は、フィン６６の向きが自動車の走行方向に対して垂直な場合に開度が最小（つまり、閉）になり、フィン６６の向きが自動車の走行方向に対して平行な場合に開度が最大（つまり、全開）になる。図１は、グリルシャッター６５の開度が最大の状態を例示している。グリルシャッター６５は、その開度を、最小と最大との間の中間開度にすることも可能である。グリルシャッター６５の開度が大きいほど、グリル６０の開度が大きいから、エンジンルーム９０内へ導入される空気の流量が多くなる。グリルシャッター６５を閉じると、グリル６０の開度が小さくなってエンジンルーム９０内への空気の導入を制限される。エンジンルーム９０内への空気の導入を制限すると、エンジンルーム９０内の温度が高くなる。グリルシャッター６５を開けて、エンジンルーム９０内へ空気を導入すると、エンジンルーム９０内の温度が低下する。エンジンルーム９０内へ導入された空気により、ラジエータ４０は、エンジン１の冷却液を冷却する。グリルシャッター６５を開けかつ、冷却ファン４２を作動させると、エンジンルーム９０内へ導入される空気の流量が増えるため、エンジンルーム９０内の温度がさらに低下する。ラジエータ４０は、エンジン１の冷却液の温度をさらに低下させる。

【0052】

この自動車はまた、エンジンルーム９０内に、保温カバー５０を設けている。尚、図２は、保温カバー５０を取り外したエンジンルーム９０を図示している。保温カバー５０は、エンジン１のシリンダヘッド１１の上面全体と、左右両側面と、後面とを覆っている。保温カバー５０がエンジン１を覆うことによって、エンジン１が保温されると共に、エンジン１音の拡散が抑制される。

【0053】

エンジン１がリーンＳＰＣＣＩ燃焼を行う場合、燃焼温度が低いため、エンジン１から排出される排気ガスの温度が低い。排気ガスの温度が低いと、浄化装置２２の温度が、三元触媒の活性温度よりも下がってしまう。そこで、このエンジン１は、浄化装置２２に導入される排気ガスの温度を高く維持するために、排気マニホールド２０を断熱材によって覆っている。図３は、図２のIII−III線端面図を示している。排気マニホールド２０は、独立排気管を構成する４つの本体２０１と、４つの本体２０１の周囲を覆う断熱材２０２と、断熱材２０２を囲む一対の外皮２０３とによって構成されている。一対の外皮２０３は、断熱材２０２を挟んで、断熱材２０２を保持する。排気マニホールド２０の断熱構造は、排気ガス温度の維持の他に、エンジン音の低減にも寄与する。

【0054】

（エンジンの制御装置）
図４は、エンジン１の制御装置の構成を例示するブロック図である。エンジンの制御装置は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０を備えている。ＥＣＵ１０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラーであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１０１と、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリ１０２と、電気信号の入出力をする入出力バス１０３と、を備えている。ＥＣＵ１０は、制御部の一例である。

【0055】

ＥＣＵ１０には、各種のセンサＳＷ１〜ＳＷ１１が接続されている。センサＳＷ１〜ＳＷ１１は、信号をＥＣＵ１０に出力する。センサには、以下のセンサが含まれる。

【0056】

エアフローセンサＳＷ１：吸気管１５におけるエアクリーナー１７の下流に配置されかつ、吸気管１５を流れる空気の流量を計測する
吸気温度センサＳＷ２：吸気管１５におけるエアクリーナー１７の下流に配置されかつ、吸気管１５を流れる空気の温度を計測する
筒内圧センサＳＷ３：各気筒１８に対応してシリンダヘッド１１に取り付けられかつ、気筒１８内の圧力を計測する
ＥＧＲ差圧センサＳＷ４：ＥＧＲ通路２３に配設されかつ、ＥＧＲ弁２５の上流及び下流の圧力差を計測する
車速センサＳＷ５：自動車の車速を計測する
液温センサＳＷ６：エンジン１の冷却液の液温を検出する
クランク角センサＳＷ７：エンジン１に取り付けられかつ、クランクシャフトの回転角を計測する
アクセル開度センサＳＷ８：アクセルペダル機構（図示省略）に取り付けられかつ、アクセルペダルの操作量に対応したアクセル開度を計測する
燃圧センサＳＷ９：燃料供給システム８５に取り付けられかつ、インジェクタ８１へ供給する燃料の圧力を計測する
ＮＯｘセンサＳＷ１０：浄化装置２２よりも下流の排気管２１に取り付けられかつ、排気ガス中のＮＯｘ濃度を計測する
外気温センサＳＷ１１：自動車が走行している環境下の外気温を計測する。

【0057】

ＥＣＵ１０は、これらのセンサＳＷ１〜ＳＷ１１の信号に基づいて、エンジン１の運転状態を判断すると共に、予め定められている制御ロジックに従って、後述する各デバイス８１〜８６、２５、６５、４２の制御量を演算する。制御ロジックは、メモリ１０２に記憶されている。制御ロジックは、メモリ１０２に記憶している運転マップを用いて、目標量及び／又は制御量を演算することを含む。

【0058】

ＥＣＵ１０は、演算をした制御量に係る電気信号を、インジェクタ８１、点火プラグ８２、吸気電動Ｓ−ＶＴ８３、排気電動Ｓ−ＶＴ８４、燃料供給システム８５、スロットル弁８６、ＥＧＲ弁２５、グリルシャッター６５、及び、冷却ファン４２に出力する。

【0059】

インジェクタ８１は、シリンダヘッド１１に取り付けられかつ、気筒１８内に燃料を直接噴射する。点火プラグ８２は、シリンダヘッド１１に取り付けられかつ、気筒１８内の混合気に強制的に点火をする。吸気電動Ｓ−ＶＴ８３は、シリンダヘッド１１に取り付けられかつ、図示を省略する吸気カムシャフトの回転位相を、所定の角度範囲内で連続的に変更する。吸気カムシャフトは、図示を省略する吸気弁を開閉する。排気電動Ｓ−ＶＴ８４は、シリンダヘッド１１に取り付けられかつ、図示を省略する排気カムシャフトの回転位相を、所定の角度範囲内で連続的に変更する。排気カムシャフトは、図示を省略する排気弁を開閉する。燃料供給システム８５は、インジェクタ８１に燃料を供給する。スロットル弁８６は、エアクリーナー１７よりも下流の吸気管１５に取り付けられ、気筒１８内への空気の導入量を調節する。

【0060】

図５は、ＥＣＵ１０が実行するグリルシャッター６５、及び、冷却ファン４２の制御例を示している。ＥＣＵ１０は、冷却液温度、及び／又は、エンジンルーム９０内の温度に応じて、グリルシャッター６５を開閉すると共に、冷却ファン４２をオンオフする。具体的に、ＥＣＵ１０は、冷却液温度、及び／又は、エンジンルーム９０内の温度が低いと、グリルシャッター６５を閉じると共に、冷却ファン４２をオフにする。これにより、エンジン１及びエンジンルーム９０内の温度が高く維持される。エンジン１は、リーンＳＰＣＣＩ燃焼を安定的に実行することができる。

【0061】

エンジン１が、ストイキＳＰＣＣＩ燃焼又はＳＩ燃焼を実行すると、冷却液温度、及び／又は、エンジンルーム９０内の温度が高くなる。ＥＣＵ１０は、冷却液温度、及び／又は、エンジンルーム９０内の温度が高くなると、グリルシャッター６５を開ける。これにより、グリル６０からエンジンルーム９０内へ空気が導入されるため、エンジン１の冷却液及びエンジンルーム９０内の温度が下がる。

【0062】

冷却液温度、及び／又は、エンジンルーム９０内の温度がさらに高くなると、ＥＣＵ１０は、グリルシャッター６５を開けると共に、冷却ファン４２をオンにする。これにより、グリル６０からエンジンルーム９０内へ導入される空気の流量が多くなるため、エンジン１の冷却液及びエンジンルーム９０内の温度をさらに低下させることが可能になる。

【0063】

（排気ガス温度の推定）
三元触媒を含む浄化装置２２は、活性温度未満の場合は、排気ガスの浄化率が低くなるため、エンジン１の運転中、浄化装置２２は、活性温度以上の温度に維持することが好ましい。その一方で、自動車の走行中は、例えばエンジン１の負荷が高くなることに伴い、排気ガスの温度が高くなって、浄化装置２２の温度が過剰に高くなる恐れがある。浄化装置２２の温度が過剰に高くなると、浄化装置２２の信頼性が低下してしまう。そこで、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転中に、浄化装置２２に導入される排気ガスの温度を精度良く把握する必要がある。

【0064】

ここに開示するエンジンの制御装置は、浄化装置２２に導入される排気ガスの温度を、温度センサによって検出するのではなく、演算によって推定する。エンジンの制御装置は、温度センサを省略することができる。温度センサの省略は、コストの低減の他に、温度センサの劣化や故障に起因する温度センサの修理や交換が不要になるという利点もある。

【0065】

図６は、浄化装置２２の入口における排気ガス温度を推定するロジックを説明するための図である。エンジン１及び浄化装置２２は、前述したように、エンジンルーム９０内に配設されている。エンジン１と浄化装置２２とは、排気マニホールド２０を介して接続されている。エンジン１の気筒１８から排出された排気ガスは、排気ポート１１２を介して排気マニホールド２０に導入される。排気ガスは、排気マニホールド２０を通過している間に放熱する（図６の矢印参照）。浄化装置２２の入口において、排気ガスの温度は、エンジン１の排気ポート１１２における排気ガスの温度よりも低い。

【0066】

排気マニホールド２０を通過している排気ガスの放熱量は、その排気ガスの温度と排気マニホールド２０の温度との温度差に応じて定まる。排気マニホールド２０の温度は、排気ガスの放熱量、言い替えると排気マニホールド２０が排気ガスから受ける受熱量と、排気マニホールド２０から外部へ放出する放熱量とに応じて定まる。排気マニホールド２０から外部への放熱量は、排気マニホールド２０の周囲の空気の風速と、排気マニホールド２０の周囲の雰囲気温度と、排気マニホールド２０の周囲に存在する壁（つまり、エンジンルーム内壁）の温度とに応じて定まる。

【0067】

図７は、ＥＣＵ１０が実行する、浄化装置２２の入口における排気ガス温度を推定するロジックを示している。ＥＣＵ１０は、排気ポートのガス温度７１と、排気ガス流量７２とをインプットとし、浄化装置入口のガス温度７０をアウトプットとする演算を行う。ＥＣＵ１０は、所定の時間間隔で演算を繰り返すことにより、時系列のガス温度７０を観測する。

【0068】

ＥＣＵ１０は、排気ポートのガス温度７１を演算によって求めてもよい。詳細な説明は省略するが、本願発明者らは、ＳＰＣＣＩ燃焼及びＳＩ燃焼を行うエンジン１において、燃焼進行度と排気ポートガス温度との間には線形となる相関関係が存在することを見出した。燃焼進行度は、燃焼が特定の程度まで進行したときのクランク角度である。質量燃焼割合が、例えば５０％となるクランク角度（ｍｆｂ５０）は、燃焼進行度として用いることができる。ＥＣＵ１０は、筒内圧センサＳＷ３の出力信号と、クランク角センサＳＷ７の出力信号とに基づいてｍｆｂ５０を演算することができる。燃焼進行度が遅角すると、排気ポートガス温度が高くなり、燃焼進行度が進角すると、排気ポートのガス温度が低くなる。燃焼進行度と排気ポートのガス温度との関係を表すモデル又はマップを用いて、ＥＣＵ１０は、排気ポートのガス温度７１を演算することができる。

【0069】

尚、ＥＣＵ１０が排気ポートのガス温度７１を演算する代わりに、排気ポートガス温度７１を計測する温度センサを、エンジン１に取り付けてもよい。ＥＣＵ１０は、当該温度センサの出力信号に基づいて、排気ポートのガス温度７１を取得することができる。

【0070】

ＥＣＵ１０は、エアフローセンサＳＷ１の出力信号（つまり、エンジン１の空気量）と、ＥＣＵ１０が定めた燃料供給量と、ＥＧＲ差圧センサＳＷ１５の出力信号（つまり、外部ＥＧＲガス量）とに基づいて、エンジン１から排出される排気ガス流量７２を演算することができる。

【0071】

ＥＣＵ１０はまた、排気ポートガス温度７１と排気ガス流量７２とから、排気ガス熱エネルギ７３と、排気ガス流速７４とを演算する。

【0072】

ＥＣＵ１０は、排気マニホールド２０から外部への放熱量を演算するために、排気マニホールド２０の周囲の空気の風速を算出する。本願発明者等の検討によると、エンジン１の後側に配設された排気マニホールド２０の周囲の空気の風速は、自動車の車速、及び、グリルシャッター６５の開度と相関を有していることがわかった。そこで、車速とグリルシャッター６５の開度とを変更しながら、排気マニホールド２０の周囲において計測をした風速の統計データに基づき、風速マップ７５を事前に作成しておく。ＥＣＵ１０は、風速マップ７５と、車速センサＳＷ５の信号から得られる自動車の車速７６と、ＥＣＵ１０が定めるグリルシャッター６５の開度７７とに基づいて、排気マニホールド２０の周囲の風速７８を算出する。

【0073】

ここで、図８は、風速マップ７５を例示している。風速マップ７５は、前述したように、車速とグリルシャッター６５の開度と排気マニホールド２０の周囲における空気の風速との関係を定めている。車速が高いと、グリル６０や、その他の箇所を通じてエンジンルーム９０内へ流入する空気の流量が増える。そのため、車速が高いほど、排気マニホールド２０の周囲における空気の風速は高い。

【0074】

また、グリルシャッター６５が開（つまり、全開）である場合、グリルシャッター６５が閉（つまり、全閉）である場合よりも、グリル６０を通じてエンジンルーム９０内へ流入する空気の流量が増える。そのため、グリルシャッター６５が開である場合は、閉である場合よりも、排気マニホールド２０の周囲における空気の風速は高い。

【0075】

グリルシャッター６５が開である場合の方が、閉である場合よりも、車速の上昇に対する風速の上昇率（つまり、図８の直線の傾き）は高い。グリルシャッター６５の開度が大きいと、グリル６０からエンジンルーム９０内へ導入される空気の流量が増えるため、車速が上昇したときに風速が大きく上昇するためである。

【0076】

尚、図８の風速マップ７５は、グリルシャッター６５が全開である場合の直線と、グリルシャッター６５が全閉である場合の直線との、二本の直線のみを含んでいる。風速マップ７５は、グリルシャッター６５が中間開度である場合の直線を、さらに含んでいてもよい。

【0077】

また、ＥＣＵ１０は、グリルシャッター６５が中間開度である場合は、グリルシャッター６５が全開である場合の直線と、グリルシャッター６５が全閉である場合の直線との間を補完することにより、排気マニホールド２０の周囲における空気の風速を算出してもよい。

【0078】

尚、ＥＣＵ１０は、風速マップ７５に代えて、モデルを用いて排気マニホールド２０の周囲における空気の風速を算出してもよい。

【0079】

ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての風速算出部３１を有している。風速算出部３１は、グリルシャッター６５の開度と、車速とから、排気マニホールド２０の周囲の空気の風速を算出する。

【0080】

ＥＣＵ１０はまた、排気マニホールド２０の周囲の雰囲気温度を算出する。本願発明者等の検討によると、排気マニホールド２０の周囲の温度は、前記で算出した風速７８、エンジンルーム９０に流入する空気の温度（エンジンルーム入口温度７９）、及び、排気マニホールド２０の外皮温度７１０と相関を有している。そこで、これらの各パラメータを変更しながら、排気マニホールド２０の周囲において計測をした雰囲気温度の統計データに基づいて温度マップ７１１を事前に作成しておく。ＥＣＵ１０は、温度マップ７１１と、風速７８と、エンジンルーム入口温度７９と、外皮温度７１０とに基づいて、排気マニホールドの周囲における雰囲気温度Ｔｄを算出する。

【0081】

ＥＣＵ１０は、例えば吸気温度センサＳＷ２の信号を、エンジンルーム入口温度７９に利用してもよい。吸気温度センサＳＷ２は、図２に示すように、エンジンルーム９０の前部に配設された吸気取込口１６から取り込んだ空気の温度に対応する信号を、ＥＣＵ１０に出力する。また、ＥＣＵ１０は、後述するように、外皮温度Ｔｃを算出する。ＥＣＵ１０は、外皮温度Ｔｃの前回値を、外皮温度７１０に用いる。

【0082】

尚、ＥＣＵ１０は、温度マップ７１１に代えて、モデルを用いて排気マニホールド２０の周囲における雰囲気温度を算出してもよい。

【0083】

ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての雰囲気温度算出部３２を有している。雰囲気温度算出部３２は、風速と、エンジンルーム９０内に導入される空気の温度と、排気マニホールド２０の外皮温度とに基づいて、排気マニホールド２０の周囲の雰囲気温度を算出する。

【0084】

ＥＣＵ１０は、前述した風速及び雰囲気温度Ｔｄと、排気マニホールド２０の外皮温度Ｔｃとに基づいて、排気マニホールド２０から外部への熱伝達による第１放熱量Ｑ１を算出する。ＥＣＵ１０は、予め定めた熱伝達モデルに基づいて、第１放熱量Ｑ１を算出すればよい。ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての第１放熱量算出部３３を有している。第１放熱量算出部３３は、排気マニホールド２０から外部への熱伝達による第１放熱量Ｑ１を算出する。

【0085】

エンジンルーム９０内に配設された排気マニホールド２０は、様々な部品等に囲まれている。排気マニホールド２０から外部への放熱は、熱伝達による放熱の他にも、輻射による放熱がある。ＥＣＵ１０は、外皮温度Ｔｃとエンジンルーム内壁温度Ｔｅとに基づいて、排気マニホールド２０から外部への輻射による第２放熱量Ｑ２を算出する。エンジンルーム内壁は、排気マニホールド２０の周囲に存在するエンジン関連の部品や、エンジンルーム９０を構成する部品の外表面を意味する。本願発明者等は、図１及び図２に示すエンジンルーム９０の構成例においては、エンジンルーム内壁温度Ｔｅと、排気マニホールド２０の周囲の雰囲気温度Ｔｄとは、ほぼ一致することを確認した。エンジン内壁温度Ｔｅは、温度マップ７１１を用いて算出する雰囲気温度Ｔｄと等しい、とすることができる。尚、自動車が、エンジンルーム内壁温度Ｔｅと、排気マニホールド２０の周囲の雰囲気温度Ｔｄとが一致しない構成であれば、ＥＣＵ１０は、雰囲気温度Ｔｄとは別に、エンジン内壁温度Ｔｅを算出すればよい。

【0086】

ＥＣＵ１０は、予め定めた輻射モデルに基づいて、第２放熱量Ｑ２を算出すればよい。ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての第２放熱量算出部３４を有している。第２放熱量算出部３４は、排気マニホールド２０から外部への輻射による第２放熱量Ｑ２を算出する。

【0087】

図３に示したように、排気マニホールド２０は、本体２０１と、断熱材２０２と、外皮２０３とによって構成されている。ＥＣＵ１０は、本体の温度Ｔｂと、外皮温度Ｔｃとに基づいて、排気マニホールド２０の熱伝導による第４放熱量Ｑ４を算出する。ＥＣＵ１０は、予め定めた熱伝導モデルに基づいて、第４放熱量Ｑ４を算出すればよい。ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての第４放熱量算出部３５を有している。第４放熱量算出部３５は、本体２０１の温度Ｔｂと、外皮２０３の温度Ｔｃとに基づいて、排気マニホールド２０の熱伝導による第４放熱量Ｑ４を算出する。

【0088】

排気マニホールド２０は、外部へ放熱する他に、排気マニホールド２０内の排気ガスから受熱する。ＥＣＵ１０は、排気マニホールド２０内の排気ガス温度Ｔａと、排気ガスの流量と、本体２０１の温度Ｔｂとに基づいて、排気ガスから本体２０１への熱伝達による第３放熱量Ｑ３を算出する。第３放熱量Ｑ３は、本体２０１の受熱量である。ＥＣＵ１０は、予め定めた熱伝達モデルに基づいて、第３放熱量Ｑ３を算出すればよい。ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての第３放熱量算出部３６を有している。第３放熱量算出部３６は、排気ガス温度Ｔａと、排気ガスの流量７２と、本体２０１の温度Ｔｂとに基づいて、排気ガスから排気マニホールド２０の本体２０１への熱伝達による第３放熱量Ｑ３を算出する。

【0089】

ＥＣＵ１０は、算出した放熱量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４に基づいて本体２０１の温度Ｔｂを算出する。より詳細に、ＥＣＵ１０は、排気マニホールド２０の本体２０１の前回温度に対して、本体２０１から放熱される熱量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ４と、本体２０１が受熱する熱量Ｑ３との差し引きに基づいて、本体２０１の温度Ｔｂを推定する。

【0090】

そして、ＥＣＵ１０は、本体２０１の温度Ｔｂを推定すれば、当該本体２０１の温度Ｔｂと、排気マニホールド２０に導入される排気ガスの熱エネルギ７３とに基づいて、排気マニホールド２０の入口から出口までにおいて排気ガスから本体２０１へ放熱する熱量を算出し、その放熱量に基づいて浄化装置２２の入口における排気ガスの温度７０を推定する。ＥＣＵ１０は、機能ブロックとしての温度推定部３７を有している。

【0091】

ＥＣＵ１０は、車速とグリルシャッター６５の開度とを考慮して算出した排気マニホールド２０の温度に基づいて、エンジンルーム９０内の浄化装置２２の入口における排気ガスの温度を、精度良く推定することができる。

【0092】

図９は、ＥＣＵ１０が実行する、排気ガス温度の推定手順を例示するフローチャートである。尚、このフローチャートのステップＳ１〜Ｓ１３は、その順番を、可能な範囲で入れ替えることも可能である。

【0093】

先ず、スタート後のステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、各種センサＳＷ１〜ＳＷ１１の信号を読み込む。続くステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、前述したように、冷却液温度、及び／又は、エンジンルーム９０内の温度に応じて、グリルシャッター６５の開度、及び、冷却ファン４２の作動状態を設定する（図５参照）。

【0094】

ステップＳ３においてＥＣＵ１０は、グリルシャッター開度７７と車速７６と風速マップ７５とから、排気マニホールド２０の周囲の風速７８を算出する。また、ステップＳ４においてＥＣＵ１０は、風速７８とエンジンルーム入口温度７９と外皮温度７１０と温度マップ７１１とから、排気マニホールド２０の周囲の雰囲気温度Ｔｄを算出する。

【0095】

ステップＳ５において、ＥＣＵ１０は、外皮温度Ｔｃと風速７８と雰囲気温度Ｔｄとから、熱伝達による第１放熱量Ｑ１を算出する。また、ステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、外皮温度Ｔｃとエンジンルーム内壁温度Ｔｅ（＝Ｔｄ）とから輻射による第２放熱量Ｑ２を算出する。

【0096】

ステップＳ７において、ＥＣＵ１０は、本体温度Ｔｂと外皮温度Ｔｃとから、熱伝導による第４放熱量Ｑ４を算出する。また、ステップＳ８において、ＥＣＵ１０は、排気ガス温度Ｔａと本体温度Ｔｂとから熱伝達による第３放熱量Ｑ３を算出する。

【0097】

そして、ステップＳ９において、ＥＣＵ１０は、前回の本体温度と、ステップＳ５〜Ｓ８で算出した放熱量Ｑ１〜Ｑ４とに基づいて、今回の本体温度Ｔｂを算出し、続くステップＳ１０において、ＥＣＵ１０は、排気ポートガス温度７１と排気ガス流量７２とから算出した排気ガス熱エネルギ７３と、本体温度Ｔｂとから、排気ガスから排気マニホールド２０への放熱量を算出し、浄化装置２２の入口における排気ガスの温度７０を算出（つまり、推定）する。

【0098】

浄化装置入口の排気ガスの温度７０を算出すれば、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１１で、算出した排気ガスの温度７０が、予め定めた第１閾値未満であるか否かを判断する。第１閾値は、触媒の温度が過度に上昇しない温度として定めればよい。温度が第１閾値未満である場合は、プロセスはステップＳ１１からステップＳ１２に進む。温度が第１閾値以上の場合、つまり、浄化装置入口における排気ガスの温度が高い場合、プロセスはステップＳ１１からステップＳ１３に進む。ステップＳ１３においてＥＣＵ１０は、気筒１８内へ供給する燃料の噴射量を増量する。燃料が増えることによって、燃料の気化潜熱により燃焼温度が低下する。エンジン１から排出される排気ガスの温度が低下するため、浄化装置入口における排気ガスの温度が下がる。浄化装置２２の温度が高くなりすぎることが抑制される。浄化装置２２の信頼性が低下してしまうことが抑制される。

【0099】

ステップＳ１２において、ＥＣＵ１０は、浄化装置２２の触媒温度が、予め定めた第２閾値よりも低いか否かを判断する。第２閾値は、触媒の信頼性を維持することができる温度として定めればよい。ＥＣＵ１０は、浄化装置入口における排気ガスの温度に基づいて、触媒温度を推定すればよい。ステップＳ１２の判断がＹＥＳの場合、つまり、触媒温度が高くない場合、プロセスはリターンする。ステップＳ１２の判断がＮＯの場合、つまり、触媒温度が高い場合、プロセスはステップＳ１３に進む。前述したように、ステップＳ１３においてＣＵ１０は、気筒１８内へ供給する燃料の噴射量を増量する。エンジン１から排出される排気ガスの温度が低下することにより、触媒の温度が低下する。浄化装置２２の信頼性が低下してしまうことが抑制される。

【0100】

尚、前記の構成では、排気マニホールド２０が断熱材２０２を有しているが、断熱材２０２及び外皮２０３は省略することも可能である。断熱材２０２及び外皮２０３を省略した場合、図７のロジックにおいて、ＥＣＵ１０は、排気マニホールド２０の熱伝導による第４放熱量Ｑ４の算出を省略する。また、ＥＣＵ１０は、外皮温度Ｔｃを排気マニホールド温度Ｔｂに一致させて、放熱量Ｑ１及びＱ２を算出する。

【0101】

また、排気マニホールド２０の温度の算出に係る放熱量Ｑ１〜Ｑ４の内、可能であれば、ＥＣＵ１０は、放熱量Ｑ２、Ｑ３及びＱ４の算出を省略してもよい。

【0102】

さらに、ここに開示する技術は、ＳＰＣＣＩ燃焼を行うエンジン１に適用することに限定されない。ここに開示する技術が適用可能なエンジン１は、特に制限はない。ＳＩ燃焼のみを行う、いわゆる火花点火式エンジン又はガソリンエンジンに、ここに開示する技術を適用してもよい。また、ＣＩ燃焼を行う、いわゆるディーゼルエンジンに、ここに開示する技術を適用してもよい。

【符号の説明】

【0103】

１ エンジン
１０ ＥＣＵ（制御部）
２０ 排気マニホールド（排気管）
２０１ 本体
２０２ 断熱材
２０３ 外皮
２２ 浄化装置
３１ 風速算出部
３２ 雰囲気温度算出部
３３ 第１放熱量算出部
３４ 第２放熱量算出部
３５ 第４放熱量算出部
３６ 第３放熱量算出部
３７ 温度推定部
６０ グリル（走行風導入口）
６５ グリルシャッター（調節部）
９０ エンジンルーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】