JP5051163B2

JP5051163B2 - 内燃機関の暖機制御装置

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Publication number: JP5051163B2
Application number: JP2009068228A
Authority: JP
Inventors: 彰生松永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010222986A

Description

本発明は、自動停止条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を停止する自動停止制御、及びこの自動停止制御による機関停止中に自動始動条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を開始する自動始動制御を行う車両の内燃機関について、これに設けられるグロープラグの通電態様を制御する内燃機関の暖機制御装置に関する。

上記暖機制御装置としては、例えば特許文献１に記載されるようにディーゼルエンジンのグロープラグの通電態様を制御するものが知られている。
一方、ディーゼルエンジンには排気を浄化する排気浄化装置が設けられているものの、この排気浄化装置の触媒は一定以上の温度にならなければ活性化しない。このため、機関始動後もグロープラグへの通電を継続することにより、排気の昇温を通じて触媒の暖機を図る技術が提案されている。機関始動性の確保に併せこうした触媒の暖機も目的として行われるグロープラグ制御においては、機関始動から触媒が十分に暖機されるまでの時間（要求通電時間）を予め把握したうえで、機関始動時のグロープラグの通電開始からこの要求通電時間が経過するまで通電を継続して行うようにしている。

特開２００５−３３７０８７号公報

上記のグロープラグ制御は、機関始動性の確保及び触媒の暖機促進を図る観点からすれば確かに有効ではあるものの、自動停止制御を行うディーゼルエンジンに適用した場合には次のような問題が生じる。すなわち、自動停止制御による機関自動停止が行われた場合において、イグニッションスイッチの操作に基づく機関始動からの経過時間が未だ要求通電時間に達していないときにはグロープラグへの通電が継続されるものの、このような機関停止状態のもとでグロープラグへの通電が行われたところで、これが触媒の暖機促進に貢献することはないため、電力が不要に消費されることになる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動停止制御の実行により燃料消費量を低減することと、グロープラグへの通電による不要な電力の消費を抑制することとを両立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にある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、自動停止条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を停止する自動停止制御、及びこの自動停止制御による機関停止中に自動始動条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を開始する自動始動制御を行う車両の内燃機関について、これに設けられるグロープラグの通電制御により触媒装置を暖機する制御手段を備える内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動停止制御による機関運転停止にともないグロープラグへの通電を禁止する処理と、連続して行われる一の自動停止制御及び自動始動制御について、同自動停止制御による運転停止期間である自動停止期間に基づいて同自動始動制御による機関始動後のグロープラグの要求通電時間を更新する処理と、を行うことを要旨としている。

この発明によれば、自動停止制御による機関停止中にグロープラグへの通電を禁止しているため、すなわちグロープラグへの通電を実行したとしてもこれが触媒の暖機促進に貢献しないときにグロープラグへの通電を禁止しているため、グロープラグへの通電により不要に電力が消費されることを抑制することができるようになる。すなわち、自動停止制御の実行により燃料消費量を低減することと、グロープラグへの通電による不要な電力の消費を抑制することとを両立することができるようになる。

ここで、機関自動停止中においては触媒装置に排気が供給されないため、触媒装置の温度は低下する傾向を示すとともに自動停止期間が長くなるにつれてその度合は大きくなる。従って、自動始動制御による機関始動後にグロープラグへの通電を行う場合、その直前の自動停止制御による自動停止期間が長いときほど同通電が触媒装置の暖機に貢献する度合は小さなものとなる。こうしたことから、自動始動制御による機関始動後にグロープラグへの通電を効率的に行うためには、自動停止期間の長さを考慮して要求通電時間を設定することが望ましいといえる。そして、当該発明ではこの点に鑑み上記処理を行うようにしているため、機関始動後のグロープラグへの通電をより効率的に行うことができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、自動停止条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を停止する自動停止制御、及びこの自動停止制御による機関停止中に自動始動条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を開始する自動始動制御を行う車両の内燃機関について、これに設けられるグロープラグの通電制御により触媒装置を暖機する制御手段を備える内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、グロープラグの通電時間の積算値である積算通電時間が要求通電時間に達することに基づいてグロープラグへの通電を終了し、前記自動停止制御による機関運転停止が行われること及び前記積算通電時間が前記要求通電時間に達していないことに基づいて前記グロープラグへの通電を禁止する処理と、自動停止制御による運転停止期間である自動停止期間に基づいて前記要求通電時間を更新する処理とを行うことを要旨としている。

この発明によれば、自動停止制御の実行により燃料消費量を低減することと、グロープラグへの通電による不要な電力の消費を抑制することとを両立することができるようになる。また、機関始動後のグロープラグへの通電をより効率的に行うことができるようになる。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、イグニッションスイッチの操作による機関始動要求に基づいてグロープラグへの通電を開始し、この開始からの通電時間の積算値を前記積算通電時間として算出することを要旨としている。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動停止制御が行われる毎に要求通電時間を短縮することを要旨としている。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動停止期間が長くなるにつれて前記自動始動制御による機関始動後の要求通電時間の短縮度合いを大きくすることを要旨としている。

この発明によれば、自動停止期間が長くなるにつれて要求通電時間を短くしているため、すなわちグロープラグへの通電による触媒装置の暖機への貢献度合が小さくなるにつれて要求通電時間を短くしているため、機関始動後のグロープラグへの通電を効率的に行うことができるようになる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動が行われるときにそのときの要求通電時間を前記自動停止期間だけ短縮し、前記自動始動制御による機関始動後から同短縮後の要求通電時間が経過するまでグロープラグへの通電を継続することを要旨としている。

この発明によれば、要求通電時間を短縮する所定期間として自動停止期間よりも長い期間を設定した場合と比較して、自動始動制御による機関始動後の要求通電時間は長くなるため、上記設定した場合よりも触媒装置の触媒が活性化されるため排気浄化作用を向上させることができる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６に記載のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動が行われるときの要求通電時間を前記自動停止期間よりも短い所定期間だけ短縮し、前記自動始動制御による機関始動後から同短縮後の要求通電時間が経過するまでグロープラグへの通電を継続することを要旨としている。

この発明によれば、要求通電時間を短縮する所定期間として自動停止期間よりも長い期間または同じ期間を設定した場合と比較して、自動始動制御による機関始動後の要求通電時間は長くなるため、上記設定した場合よりも触媒装置の触媒が活性化されるため排気浄化作用を向上させることができる。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動後のグロープラグの要求通電時間を更新するものであり、この要求通電時間の更新として、同自動始動制御の直前の自動停止期間と、同自動始動制御までに行われた全ての自動停止制御にともなう自動停止期間の積算値である自動停止積算期間とに基づく前記要求通電時間の更新を行うことを要旨としている。

自動停止積算期間が長くなるにつれて触媒装置の温度の低下度合は大きくなる。従って、自動始動制御による機関始動にともないグロープラグへの通電が再開された際に、それまでの自動停止積算期間が所定積算期間Ｔ１の場合（ケース１）とこれよりも長い所定積算期間Ｔ２の場合（ケース２）とでは、直前の自動停止期間が同じ長さであったとしても、グロープラグの通電が触媒装置の暖機に貢献する度合には違いが生じるようになる。すなわち、ケース２では自動停止積算期間が長いことによりケース１よりも触媒装置の温度の低下度合が大きいため、こうした状況のもとでケース１と同様の態様をもってグロープラグへの通電を実行したところでその結果としての触媒装置の暖機状態はケース１の暖機状態には及ばない。このことは、ケース１及びケース２において自動始動後の要求通電時間を同じものに設定したとき、ケース２では効率的な通電制御が行われないことを示すものといえる。

そして上記発明ではこうした点に鑑み、直前の自動停止期間及び自動停止積算期間に基づく要求通電時間の更新を行うようにしているため、グロープラグへの通電をより効率的に行うことができるようになる。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動停止期間を積算した自動停止積算期間に基づいて前記所定期間の補正係数を算出し、前記所定期間及びこの補正係数に基づいて前記要求通電時間の短縮分である補正期間を算出し、この補正期間を要求通電時間に反映することを要旨としている。

この発明によれば、所定期間及び補正係数に基づいて要求通電時間の短縮分である補正期間を算出するようにしているため、すなわち直前の自動停止期間及び自動停止積算期間に基づく要求通電時間の更新を行うようにしているため、グロープラグへの通電をより効率的に行うことができるようになる。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動停止積算期間が長くなるにつれて前記補正係数を大きく設定することを要旨としている。

自動始動制御による機関始動後にグロープラグへの通電を行う場合、それまでの自動停止積算期間が長いときほど同通電が触媒装置の暖機に貢献する度合は小さなものとなる。そして、当該発明ではこの点に鑑み上記処理を行うようにしているため、機関始動後のグロープラグへの通電をより効率的に行うことができるようになる。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動後から前記要求通電時間が経過するまでに前記自動停止制御による機関運転停止が行われるときには前記グロープラグへの通電を禁止し、その後の前記自動始動制御による機関始動にともないグロープラグへの通電を再開することを要旨としている。

本発明の内燃機関の暖機制御装置を具体化した第１実施形態について、同機関の構造を模式的に示す模式図。同実施形態の電子制御装置により実行されるグロー通電処理について、その処理手順を示すフローチャート。同実施形態の電子制御装置により実行される要求通電時間更新処理について、その処理手順を示すフローチャート。同実施形態の要求通電時間更新処理に用いられる自動停止時間及び短縮時間の関係を規定した短縮時間算出マップ。同実施形態のグロー通電処理によるグロープラグの制御態様の一例を示すタイミングチャート。本発明の内燃機関の暖機制御装置を具体化した第２実施形態について、要求通電時間更新処理に用いられる短縮時間算出マップ。本発明の内燃機関の暖機制御装置を具体化した第３実施形態の電子制御装置により実行される要求通電時間更新処理について、その処理手順を示すフローチャート。（ａ）同実施形態の要求通電時間更新処理に用いられる自動停止時間及び短縮時間の関係を規定した短縮時間算出マップ。（ｂ）同実施形態の要求通電時間更新処理に用いられる自動停止積算時間及び補正係数を規定した補正係数算出マップ。（ｃ）同実施形態の要求通電時間更新処理に用いられる自動停止積算時間及び短縮時間を規定した短縮時間算出マップ。同実施形態の要求通電時間更新処理について、要求通電時間と自動停止積算時間との関係を示すグラフ。

（第１実施形態）
図１〜５を参照して、本発明の内燃機関の暖機制御装置について、これをディーゼルエンジンのグロープラグの通電態様を制御する暖機制御装置として具体化した第１実施形態について説明する。

図１に示されるようにディーゼルエンジン１においては、複数の気筒１０が形成されたシリンダブロックの上部にシリンダヘッド１１が設けられている。このシリンダヘッド１１には、各気筒１０にそれぞれ対応した燃料噴射弁１２及びグロープラグ１３が設けられている。さらにシリンダヘッド１１には外気を気筒１０内に導入するためのインテークマニホールド２１が接続されている。インテークマニホールド２１は吸気通路２２に接続されている。この吸気通路２２内には、吸入空気量を調整するためのスロットル弁２３が設けられている。また、シリンダヘッド１１には燃焼ガスを気筒１０外へ排出するためのエキゾーストマニホールド３１が設けられている。このエキゾーストマニホールド３１は排気通路３２に接続されている。そして、この排気通路３２の下流側には排気成分を浄化する触媒装置４０が設けられている。

ディーゼルエンジン１にはさらにＥＧＲ装置５０が設けられている。この装置はインテークマニホールド２１とエキゾーストマニホールド３１とを連通するＥＧＲ通路５１、同ＥＧＲ通路５１に設けられたＥＧＲ弁５２、及びＥＧＲクーラ等により構成されている。そして、ＥＧＲ弁５２の弁開度が調整されることによりエキゾーストマニホールド３１からインテークマニホールド２１に導入される排気の量、すなわちＥＧＲ量が調整される。

電子制御装置９０は、各種センサからの信号入力により、ディーゼルエンジン１を制御する。例えば、燃料噴射弁１２の燃料噴射量制御、スロットル弁２３の開度制御、ＥＧＲ弁５２の開度制御、グロープラグ１３の通電制御等を行う。

電子制御装置９０は、イグニッションスイッチ９１のスタート位置への切替操作に伴い送信される信号を受信することにより、スタータを回転させてディーゼルエンジン１の始動動作を開始する。

電子制御装置９０は、イグニッションスイッチ９１の操作に基づくディーゼルエンジン１の始動制御及び停止制御に加え、車両走行状態に応じたディーゼルエンジン１の自動始動制御及び自動停止制御を行う。以降では、イグニッションスイッチ９１のオフからオンへの切替操作によるディーゼルエンジン１の始動を「通常始動」とする。イグニッションスイッチ９１のオフからオンへの切替操作によるディーゼルエンジン１の始動を「通常停止」とする。また、イグニッションスイッチ９１がオン状態のもとで同スイッチの操作に基づくことなく自動始動制御により行われるディーゼルエンジン１の始動、すなわち自動始動条件の成立に基づいて行われるディーゼルエンジン１の始動を「自動始動」とする。また、イグニッションスイッチ９１がオンの状態のもとで同スイッチの操作に基づくことなく自動停止制御により行われるディーゼルエンジン１の停止、すなわち自動停止条件の成立に基づいて行われるディーゼルエンジン１の停止を「自動停止」とする。

自動停止条件としては、例えば車両がアイドル状態に移行すること等が挙げられる。また自動始動条件としては、例えば自動停止中にアクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。

電子制御装置９０は、グロープラグ１３への通電態様を制御するグロー通電制御を行なう。グロープラグ１３はグローリレーを介して電流が流されることにより加熱され、この加熱にともなう燃焼室の昇温により機関始動性が確保される。また、グロープラグ１３による加熱は機関始動後も引き続き行われ、この加熱にともなう排気の昇温により触媒装置４０の暖機の促進が図られる。

グロー通電制御の概要について説明する。
イグニッションスイッチ９１の切替操作に基づく通常始動要求が検出されるとき、グロープラグ１３への通電が開始される。そして、これに併せて通電開始からの通電時間の積算値（以下、「グロー通電時間Ｔｇｒ」）のカウントも開始される。その後、グロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに達したときには、これに基づいて通電が停止される。一方、グロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに達する前にディーゼルエンジン１の自動停止が行われたとき、この自動停止中はグロープラグ１３への通電及びグロー通電時間Ｔｇｒのカウントが一時的に停止され、同エンジンの自動始動にともない通電が再開される。この通電の再開に際しては、今回の自動停止の継続時間、すなわち同自動停止の開始から終了までの時間（以下、「自動停止時間Ｔａ」）に基づいて要求通電時間Ｔｘを短縮する方向に同通電時間の更新が行われる。従って、通常始動後において自動停止の実行回数が増大するにつれて要求通電時間Ｔｘは短くなる。

要求通電時間Ｔｘの初期値である要求通電時間Ｔｘ０としては、通常始動要求が検出されてから始動完了後に触媒装置４０が十分に暖機されるまでに必要となる時間が予め設定されている。従って、通常始動要求に基づくグロープラグ１３への通電開始後、自動停止が行われることなく要求通電時間Ｔｘ０にわたり通電が継続されたときには、触媒装置４０が十分に暖機された状態にて同通電が停止されることになる。

グロー通電制御においては、以上にて説明したグロープラグ１３についての通電態様の制御を行うための処理として、図２に示されるグロー通電処理及び図３に示される要求通電時間更新処理を行う。

図２を参照して、グロー通電処理の具体的な処理手順について説明する。なお同処理は、電子制御装置９０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
ステップＳ１０１にてイグニッションスイッチ９１のオフからオンへの切替操作が行われた旨判定したとき、すなわち通常始動を行う旨の要求があるときには、ステップＳ１０２にてグロー通電時間Ｔｇｒをリセットし、ステップＳ１０３にてグロープラグ１３への通電を開始する。一方、ステップＳ１０１にてイグニッションスイッチ９１が既にオンに切替操作されている旨判定したとき、すなわち通常始動を行う旨の要求が検出された後の同要求に基づく始動開始前、または通常始動完了後の機関運転中、または通常始動完了後の機関運転の自動停止中の状態にあるときには、ステップＳ１０４の判定を行う。

ステップＳ１０４にてイグニッションスイッチ９１がオン且つグロープラグ１３への通電中である旨判定したとき、ステップＳ１０５にてグロー通電時間Ｔｇｒをインクリメントし、ステップＳ１０４にて否定判定したときにはグロー通電時間Ｔｇｒをそのときの値に保持する。

ステップＳ１１１以降の処理では、以下の（Ａ）〜（Ｆ）に示すようにステップＳ１１１〜Ｓ１１５の条件の成否に基づいてグロープラグ１３への通電を実行または停止する。
（Ａ）ステップＳ１１１にてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘ以下である旨判定し、ステップＳ１１２にて通常始動が完了している旨判定し、ステップＳ１１３にて機関運転中である旨判定し、ステップＳ１１４にて自動停止条件が成立していない旨判定したとき、すなわち通常始動後の機関運転中において触媒暖機が未完了且つ自動停止要求がないとき、ステップＳ１２２にてグロープラグ１３への通電を実行する。

（Ｂ）ステップＳ１１１にてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘ以下である旨判定し、ステップＳ１１２にて通常始動が完了している旨判定し、ステップＳ１１３にて機関運転中である旨判定し、ステップＳ１１４にて自動停止条件が成立している旨判定したとき、すなわち通常始動後の機関運転中において触媒暖機が未完了且つ自動停止要求があるとき、ステップＳ１２１にてグロープラグ１３への通電を停止する。

（Ｃ）ステップＳ１１１にてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘ以下である旨判定し、ステップＳ１１２にて通常始動が完了している旨判定し、ステップＳ１１３にて機関停止中である旨判定し、ステップＳ１１５にて自動始動条件が成立していない旨判定したとき、すなわち通常始動後において触媒暖機が未完了且つ自動停止中且つ自動始動要求がないとき、ステップＳ１２１にてグロープラグ１３への通電を停止する。

（Ｄ）ステップＳ１１１にてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘ以下である旨判定し、ステップＳ１１２にて通常始動が完了している旨判定し、ステップＳ１１３にて機関停止中である旨判定し、ステップＳ１１５にて自動始動条件が成立している旨判定したとき、すなわち通常始動後において触媒暖機が未完了且つ自動停止中且つ自動始動要求があるとき、ステップＳ１２２にてグロープラグ１３への通電を開始する。

（Ｅ）ステップＳ１１１にてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘ以下である旨判定し、ステップＳ１１２にて通常始動が完了していない旨判定したとき、すなわち触媒暖機が未完了且つ通常始動前のとき、ステップＳ１２２にてグロープラグ１３への通電を実行する。

（Ｆ）ステップＳ１１１にてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに達している旨判定したとき、すなわち触媒装置４０の暖機が完了している旨推定されるとき、ステップＳ１２１にてグロープラグ１３への通電を終了する。

図３を参照して、要求通電時間更新処理の具体的な処理手順について説明する。なお同処理は、電子制御装置９０により所定の演算周期毎に先のグロー通電処理とは独立して繰り返し実行される。

ステップＳ２０１にて自動始動条件が成立した旨判定したとき、すなわちディーゼルエンジン１の自動停止中において自動始動を行う旨の要求が検出されたとき、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を通じて要求通電時間Ｔｘの更新を行う。

すなわち、ステップＳ２０２にて自動始動条件が成立したときに設定されている要求通電時間Ｔｘを読み込み、次のステップＳ２０３にて今回の自動停止時間Ｔａを算出し、次のステップＳ２０４にて短縮時間ｄｔを同自動停止時間Ｔａに基づいて算出する。そしてステップＳ２０５にて先に読み込んだ要求通電時間Ｔｘから短縮時間ｄｔを減算し、その結果を新たな要求通電時間Ｔｘとして設定する。

上記短縮時間ｄｔの算出は、短縮時間算出マップ（図４）に基づいて行われる。
図４に示されるように短縮時間算出マップにおいては、自動停止時間Ｔａが大きくなるにつれて短縮時間ｄｔも大きくなる態様で自動停止時間Ｔａ及び短縮時間ｄｔの関係が予め設定されている。そして要求通電時間更新処理においては、こうした態様で設定されたマップに基づいて短縮時間ｄｔの算出が行われることにより、要求通電時間Ｔｘは自動停止時間Ｔａに対して減少する傾向を示す。

図５を参照し、上記のグロー通電処理制御によるグロープラグ１３への通電態様の一例について、各種パラメータの推移に基づいて説明する。
時刻ｔ０においてイグニッションスイッチ９１のオフからオンへの切替操作が行われたとすると、この切替操作に基づいてグロープラグ１３への通電及びグロー通電時間Ｔｇｒのカウントが開始される。そして、所定時間が経過した後の時刻ｔ１において、イグニッションスイッチ９１のスタートへの切替操作が行われたとすると、グロープラグ１３への通電が継続された状態のままスタータによる通常始動が行われる。

通常始動後の時刻ｔ２において自動停止条件が成立したとすると、グロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに満たなくともこの条件の成立に基づいてグロープラグ１３への通電が禁止される。また、ディーゼルエンジン１の自動停止中においてはグロー通電時間Ｔｇｒが一定の値に保持される。

その後、時刻ｔ３において自動始動条件が成立したとすると、要求通電時間Ｔｘの更新が行われる。ここでは、要求通電時間Ｔｘが初期値の要求通電時間Ｔｘ０から更新後の要求通電時間Ｔｘ１に短縮される。またこれに併せて、グロープラグ１３への通電及びグロー通電時間Ｔｇｒのカウントが再開される。

時刻ｔ４において再び自動停止条件が成立したとすると、この条件の成立に基づいてグロープラグ１３への通電が禁止される。また、グロー通電時間Ｔｇｒが一定の値に保持される。

その後、時刻ｔ５において自動始動条件が成立したとすると、要求通電時間Ｔｘの更新が行われる。ここでは、要求通電時間Ｔｘが先の更新後の要求通電時間Ｔｘ１からさらなる更新後の要求通電時間Ｔｘ２に短縮される。またこれに併せて、グロープラグ１３への通電及びグロー通電時間Ｔｇｒのカウントが再開される。

そして、時刻ｔ６においてグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘ２に達したとすると、これに基づいてグロープラグ１３への通電が停止される。これ以降、ディーゼルエンジン１の通常停止が行われるまでにわたりグロープラグ１３への通電は禁止される。

本実施形態によれば以下に示す効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、グロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに達することに基づいてグロープラグ１３への通電を終了する。また、自動停止制御による機関運転停止が行われること及びグロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに達していないことに基づいてグロープラグ１３への通電を禁止する処理と、自動停止時間Ｔａに基づいて要求通電時間Ｔｘを更新する処理とを行うようにしている。

この構成によれば、自動停止制御による機関停止中にグロープラグ１３への通電を禁止しているため、すなわちグロープラグ１３への通電を実行したとしてもこれが触媒装置４０の暖機促進に貢献しないときにグロープラグ１３への通電を禁止しているため、グロープラグ１３への通電により不要に電力が消費されることを抑制することができるようになる。すなわち、自動停止制御の実行により燃料消費量を低減することと、グロープラグ１３への通電による不要な電力の消費を抑制することとを両立することができる。

ここで、機関自動停止中においては触媒装置４０に排気が供給されないため、触媒装置４０の温度は低下する傾向を示すとともに自動停止時間Ｔａが長くなるにつれてその度合は大きくなる。従って、自動始動制御による自動始動後にグロープラグ１３への通電を行う場合、その直前の自動停止制御による自動停止時間Ｔａが長いときほど同通電が触媒装置４０の暖機に貢献する度合は小さなものとなる。こうしたことから、自動始動制御による機関始動後にグロープラグ１３への通電を効率的に行うためには、自動停止時間Ｔａの長さを考慮して要求通電時間Ｔｘを設定することが望ましいといえる。そして本実施形態では、この点に鑑み上記要求通電時間更新処理を行うようにしているため、機関始動後のグロープラグ１３への通電を効率的に行うことができるようになる。

（２）本実施形態では、自動停止時間Ｔａが長くなるにつれて自動始動制御による機関始動後の要求通電時間Ｔｘの短縮度合いを大きくしている。
この構成によれば、自動停止時間Ｔａが長くなるにつれて要求通電時間Ｔｘを短くしているため、すなわちグロープラグ１３への通電による触媒装置４０の暖機への貢献度合が小さくなるにつれて要求通電時間Ｔｘを短くしているため、機関始動後のグロープラグ１３への通電を効率的に行うことができるようになる。

（３）本実施形態では、自動始動制御による機関始動が行われるときにそのときの要求通電時間Ｔｘを自動停止時間Ｔａだけ短縮し、自動始動制御による機関始動後から同短縮後の要求通電時間Ｔｘが経過するまでグロープラグ１３への通電を継続するようにしている。

この構成によれば、要求通電時間Ｔｘを短縮する短縮時間ｄｔとして自動停止時間Ｔａよりも長い期間を設定した場合と比較して、自動始動制御による機関始動後の要求通電時間Ｔｘは長くなるため、上記設定した場合よりも触媒装置４０の触媒が活性化されるため排気浄化作用を向上させることができる。

（第２実施形態）
図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態のグロー通電制御においては、先の図４に示される短縮時間算出マップに代えて図６に示される短縮時間算出マップを用いて短縮時間ｄｔの算出を行う。なお本実施形態においては、この点以外は前記第１実施形態の構成に準じたものを採用しているため、共通する構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。

図６に示されるように短縮時間算出マップにおいては、自動停止時間Ｔａが大きくなるにつれて短縮時間ｄｔも大きくなる態様、且つその傾きが「１」よりも小さくなる態様で自動停止時間Ｔａと短縮時間ｄｔとの関係が設定されている。そして要求通電時間更新処理においては、こうした態様で設定されたマップに基づいて短縮時間ｄｔの算出が行われることにより、第１実施形態の図４のものと比較し、要求通電時間Ｔｘは自動停止時間Ｔａに対して緩やかに減少する傾向を示すようになる。

本実施形態によれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の効果に加えて、さらに以下に示す効果を奏することができる。
（４）本実施形態では、自動始動制御による機関始動が行われるときの要求通電時間Ｔｘを自動停止時間Ｔａよりも短い短縮時間ｄｔだけ短縮し、自動始動制御による機関始動後から同短縮後の要求通電時間Ｔｘが経過するまでグロープラグ１３への通電を継続している。

この構成によれば、要求通電時間Ｔｘを短縮する短縮時間ｄｔとして自動停止時間Ｔａよりも長い期間または同じ期間を設定した場合と比較して、自動始動制御による機関始動後の要求通電時間Ｔｘは長くなるため、上記設定した場合よりも触媒装置４０の触媒が活性化されるため排気浄化作用を向上させることができる。

（第３実施形態）
図７〜９を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態のグロー通電制御においては、第１実施形態の図３に示される要求通電時間更新処理に代えて図７に示される要求通電時間更新処理を行うとともに、図４に示される短縮時間算出マップに代えて図８（ａ）に示される短縮時間算出マップを用いて短縮時間ｄｔの算出を行う。なお本実施形態においては、この点以外は第１実施形態の構成に準じたものを採用しているため、共通する構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。

図７を参照して、要求通電時間更新処理の具体的な処理手順について説明する。なお同処理は、電子制御装置９０により所定の演算周期毎に先のグロー通電処理とは独立して繰り返し実行される。

ステップＳ３０１にて自動始動条件が成立した旨判定したとき、すなわちディーゼルエンジン１の自動停止中において自動始動を行う旨の要求が検出されたとき、ステップＳ３０２〜Ｓ３０７の処理を通じて要求通電時間Ｔｘの更新を行う。

すなわち、ステップＳ３０２にて自動始動条件が成立したときに設定されている要求通電時間Ｔｘを読み込み、次のステップＳ３０３にて基準短縮時間ｄｔｂを算出する。ステップＳ３０４にて自動停止積算時間Ｔｓをグロー通電時間Ｔｇｒに基づいて算出し、ステップＳ３０５にて補正係数Ｋを自動停止積算時間Ｔｓに基づいて算出する。次いで、ステップＳ３０６にて補正係数Ｋと先に算出した基準短縮時間ｄｔｂとの積により短縮時間ｄｔを算出し、ステップＳ３０７にて先に読み込んだ要求通電時間Ｔｘからこの短縮時間ｄｔを減算し、その結果を新たな要求通電時間Ｔｘとして設定する。

ここで、自動停止積算時間Ｔｓとして、イグニッションスイッチ９１の切替操作に基づく通常始動要求が検出されてから現在までに実行された自動停止制御による自動停止時間Ｔａの積算値が算出される。すなわち自動停止積算時間Ｔｓは、通常始動後における自動停止時間Ｔａの積算値として算出される。

基準短縮時間ｄｔｂの算出に際しては、短縮時間算出マップ（図８（ａ））に自動停止時間Ｔａを適用し、同時間に対応する基準短縮時間ｄｔｂを算出する。補正係数の算出に際しては、補正係数算出マップ（図８（ｂ））に自動停止積算時間Ｔｓを適用し、同時間に対応する補正係数Ｋを算出する。

図８（ｂ）に示すように補正係数Ｋは自動停止積算時間Ｔｓに対して指数的に増大する値として設定されている。これにより図８（ｃ）に示すように、短縮時間ｄｔは、自動停止積算時間Ｔｓに対して指数的に増大する値となる。

図９には、こうした態様で設定されたマップに基づいて算出される要求通電時間Ｔｘについて、自動停止積算時間Ｔｓに対する変化傾向を示している。すなわち、要求通電時間Ｔｘの更新要求がある時点までに自動停止積算時間Ｔｓが大きくなるほど要求通電時間Ｔｘは短縮され、且つその短縮幅の度合いも大きくなっている。

本実施形態によれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の効果に加えて、さらに以下に示す効果を奏することができる。
（５）本実施形態では、同自動始動制御の直前の自動停止時間Ｔａと、同自動始動制御までに行われた全ての自動停止制御にともなう自動停止時間Ｔａの積算値である自動停止積算時間Ｔｓとに基づいて、要求通電時間Ｔｘの更新を行っている。

直前の自動停止時間Ｔａが同じ長さであるときでも、自動停止積算時間Ｔｓが所定積算期間Ｔ１の場合（ケース１）とこれよりも長い所定積算期間Ｔ２の場合（ケース２）とでは、グロープラグ１３の通電が触媒装置４０の暖機に貢献する度合には違いが生じるようになる。すなわち、自動停止積算時間Ｔｓが長くなるほど触媒装置４０の温度の低下度合が大きいため、直前の自動停止時間Ｔａが同じ長さであっても自動停止積算時間Ｔｓが長い場合の方がグロープラグ１３の通電による触媒装置４０の暖機への貢献は小さくなる。そして上記構成ではこうした点に鑑み、直前の自動停止時間Ｔａ及び自動停止積算時間Ｔｓに基づく要求通電時間Ｔｘの更新を行うようにしているため、グロープラグ１３への通電をより効率的に行うことができるようになる。

（６）本実施形態では、自動停止積算時間Ｔｓが長くなるにつれて、要求通電時間Ｔｘの短縮時間ｄｔを算出する補正係数を大きく設定している。
この構成によれば、自動始動制御による機関始動後にグロープラグ１３への通電を行う場合、それまでの自動停止積算時間Ｔｓが長いときほど同通電が触媒装置４０の暖機に貢献する度合は小さなものとなる。そして、当該構成ではこの点に鑑み上記処理を行うようにしているため、機関始動後のグロープラグ１３への通電をより効率的に行うことができるようになる。

（７）本実施形態では、補正係数Ｋは自動停止積算時間Ｔｓに対して指数的に大きく設定している。
上記説明したように自動停止積算時間Ｔｓが長い場合の方がグロープラグ１３の通電による触媒装置４０の暖機への貢献は小さくなる。これに対して、上記構成によれば、補正係数Ｋにより算出される短縮時間ｄｔも同様に指数的に大きくなるので、この短縮時間ｄｔの減算により算出される要求通電時間Ｔｘは自動停止積算時間Ｔｓに対して対数的に短縮化されることになる。すなわち、自動停止積算時間Ｔｓが短く、グロープラグ１３への通電が触媒装置４０の暖機に貢献する度合がよりある程度確保されるときは、要求通電時間Ｔｘの短縮幅は小さくされる。一方、自動停止積算時間Ｔｓが長くなり、グロープラグ１３への通電が触媒装置４０の暖機に貢献する度合がより小さくなるときは、要求通電時間Ｔｘの短縮幅は大きくされる。したがって、グロープラグ１３への通電による不要な電力消費の抑制度合いについて最適化することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。

・上記第１及び第２実施形態では、自動停止時間Ｔａと短縮時間ｄｔとの関係を比例の関係に設定したが、これら自動停止時間Ｔａ及び短縮時間ｄｔの関係の設定態様はこれに限られるものではない。例えば、自動停止時間Ｔａが基準値よりも小さいときには、自動停止時間Ｔａの変化にかかわらず短縮時間ｄｔを固定値ｄｔＡに設定し、自動停止時間Ｔａが基準値よりも大きいときには自動停止時間Ｔａの変化にかからず短縮時間ｄｔを固定値ｄｔＡよりも大きい固定値ｄｔＢに設定することもできる。

・上記第３実施形態では、自動停止時間Ｔａと基準短縮時間ｄｔｂとの関係を比例の関係に設定したが、これら自動停止時間Ｔａ及び基準短縮時間ｄｔｂの関係の設定態様はこれに限られるものではない。例えば、自動停止時間Ｔａが基準値よりも小さいときには、自動停止時間Ｔａの変化にかかわらず基準短縮時間ｄｔｂを固定値ｄｔｂＡに設定し、自動停止時間Ｔａが基準値よりも大きいときには自動停止時間Ｔａの変化にかからず基準短縮時間ｄｔｂを固定値ｄｔｂＡよりも大きい固定値ｄｔｂＢに設定することもできる。

・上記各実施形態では、通常始動を行う旨の要求にともないグロープラグ１３への通電を開始し、この開始からの通電時間の積算値（グロー通電時間Ｔｇｒ）が要求通電時間Ｔｘに達したことに基づいてグロープラグ１３への通電を終了する構成としたが、グロー通電の制御態様はこれに限られるものではない。例えば、通常始動の完了にともないグロー通電時間Ｔｇｒのカウントを開始し、グロー通電時間Ｔｇｒが要求通電時間Ｔｘに達したことに基づいてグロープラグ１３への通電を終了することもできる。この場合、要求通電時間Ｔｘとしては通常始動の完了から触媒装置４０の暖機完了までに必要となる値が予め設定される。

・上記各実施形態では、ディーゼルエンジン１に本発明を適用した構成について説明したが、グロープラグを備えるエンジンであればディーゼルエンジン以外のものについても本発明を適用することはできる。

１…ディーゼルエンジン、１０…気筒、１１…シリンダヘッド、１２…燃料噴射弁、１３…グロープラグ、２１…インテークマニホールド、２２…吸気通路、２３…スロットル弁、３１…エキゾーストマニホールド、３２…排気通路、４０…触媒装置、５０…ＥＧＲ装置、５１…ＥＧＲ通路、５２…ＥＧＲ弁、９０…電子制御装置（制御手段）、９１…イグニッションスイッチ。

Claims

自動停止条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を停止する自動停止制御、及びこの自動停止制御による機関停止中に自動始動条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を開始する自動始動制御を行う車両の内燃機関について、これに設けられるグロープラグの通電制御により触媒装置を暖機する制御手段を備える内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動停止制御による機関運転停止にともないグロープラグへの通電を禁止する処理と、連続して行われる一の自動停止制御及び自動始動制御について、同自動停止制御による運転停止期間である自動停止期間に基づいて同自動始動制御による機関始動後のグロープラグの要求通電時間を更新する処理とを行う
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
自動停止条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を停止する自動停止制御、及びこの自動停止制御による機関停止中に自動始動条件が成立することに基づいて内燃機関の運転を開始する自動始動制御を行う車両の内燃機関について、これに設けられるグロープラグの通電制御により触媒装置を暖機する制御手段を備える内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、グロープラグの通電時間の積算値である積算通電時間が要求通電時間に達することに基づいてグロープラグへの通電を終了し、前記自動停止制御による機関運転停止が行われること及び前記積算通電時間が前記要求通電時間に達していないことに基づいて前記グロープラグへの通電を禁止する処理と、自動停止制御による運転停止期間である自動停止期間に基づいて前記要求通電時間を更新する処理とを行う
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項２に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、イグニッションスイッチの操作による機関始動要求に基づいてグロープラグへの通電を開始し、この開始からの通電時間の積算値を前記積算通電時間として算出する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動停止制御が行われる毎に要求通電時間を短縮する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動停止期間が長くなるにつれて前記自動始動制御による機関始動後の要求通電時間の短縮度合いを大きくする
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動が行われるときにそのときの要求通電時間を前記自動停止期間と同じ長さの所定期間分だけ短縮し、前記自動始動制御による機関始動後から同短縮後の要求通電時間が経過するまでグロープラグへの通電を継続する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項１〜５に記載のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動が行われるときの要求通電時間を前記自動停止期間よりも短い所定期間分だけ短縮し、前記自動始動制御による機関始動後から同短縮後の要求通電時間が経過するまでグロープラグへの通電を継続する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動後のグロープラグの要求通電時間を更新するものであり、この要求通電時間の更新として、同自動始動制御の直前の自動停止期間と、同自動始動制御までに行われた全ての自動停止制御にともなう自動停止期間の積算値である自動停止積算期間とに基づく前記要求通電時間の更新を行う
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項８に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動停止期間を積算した自動停止積算期間に基づいて前記所定期間の補正係数を算出し、前記所定期間及びこの補正係数に基づいて前記要求通電時間の短縮分である補正期間を算出し、この補正期間を要求通電時間に反映する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項９に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動停止積算期間が長くなるにつれて前記補正係数を大きく設定する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の暖機制御装置において、
前記制御手段は、前記自動始動制御による機関始動後から前記要求通電時間が経過するまでに前記自動停止制御による機関運転停止が行われるときには前記グロープラグへの通電を禁止し、その後の前記自動始動制御による機関始動にともないグロープラグへの通電を再開する
ことを特徴とする内燃機関の暖機制御装置。