(57)【要約】【課題】内燃機関の過給効果を増大させ、内燃機関の低負荷高回転域におけるトルクを改善させる。【解決手段】内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域にあること、かつ、吸入空気が筒内を介して排気通路に吹き抜けさせるスカベンジ制御が実行されること、とからなる条件が成立する場合に、排気マニホルドに流通する冷媒の量を条件が成立していない場合に比べて少ない量に制御するか、又は、排気マニホルドへの冷媒の流通を停止させる。【選択図】図２
2014020288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機と、
冷媒により冷却される排気マニホルドと、
前記排気マニホルドに流通する冷媒の量を調整する調節手段と、を備える内燃機関に適用され、
前記内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域にあることと、
吸入空気が筒内を介して排気通路に吹き抜けさせるスカベンジ制御が実行されることと、
からなる第１条件が成立する状態となった場合、前記調節手段によって、前記排気マニホルドに流通する前記冷媒の量を、前記第１条件が成立していない場合に比べて少ない量になるように制御する冷媒量制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記冷媒量制御手段は、前記第１条件の成立により前記冷媒の量を少なくしてからの経過時間が一定時間に達したとき、前記冷媒の量を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記冷媒量制御手段は、前記第１条件が成立する状態となった場合、前記排気マニホルドへの前記冷媒の流通を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１条件は、条件として、前記内燃機関の筒内空燃比が理論空燃比になるように制御されている状態であることを、更に含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記冷媒量制御手段は、前記第１条件が成立していない場合であって前記内燃機関の暖機中である場合には、前記冷媒の量を、前記第１条件が成立していない場合であって前記内燃機関の暖機が完了している場合に比べて、少ない量になるように制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記冷媒量制御手段は、前記第１条件が成立する状態である場合には、前記内燃機関の暖機が完了しているか否かに関わらず、前記冷媒の量を少なくする制御を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記冷媒量制御手段は、更に、
前記内燃機関の暖機が完了した状態であることと、
前記内燃機関の運転領域が前記低回転高負荷領域外にあることと、
前記内燃機関の筒内空燃比が理論空燃比になるように制御されている状態であることと、
からなる第２条件が成立する状態となった場合、前記調節手段によって、前記冷媒の量を、前記第２条件及び前記第１条件が成立していない場合に比べて少なく、かつ、前記第１条件が成立している場合以上となるように制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。詳しくは、冷媒により冷却される排気マニホルドを有する内燃機関に適用される制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関に接続され冷媒により冷却が行われる排気マニホルドと、排気マニホルドに流通する冷媒の量を調整する流量調整弁を備えた冷却システムが開示されている。このシステムでは、排気弁の閉弁時期が吸気弁の開弁時期より遅い場合に、排気マニホルドにおいて排気が形成する正圧波のピークが、吸気弁及び排気弁のバルブオーバーラップ期間中に含まれなくなるように、排気マニホルドに流通する冷媒の量が調節される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５９６７８号公報
【特許文献２】特開昭６３−２０８６０７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を設けた場合、吸気ポートの圧力より排気ポート内の圧力の方が低いときには、吸気ポートから筒内を介して排気ポート側に空気が吹きぬけるスカベンジ状態となる。ここで内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域にあるとき、吸気ポート内と排気ポート内との圧力差は大きくなっている。従って、低回転高負荷領域においてスカベンジ状態が実現すると、排気ポート側に吹き抜ける空気量は増大する。これにより低回転高負荷領域でのスカベンジによる掃気効果は増大する。
【０００５】
しかし、吹き抜ける空気が多くなれば、その分、排気側の温度が低下する。そして排気マニホルドが冷媒により冷却されるものの場合、排気ガスの温度は更に低下することとなる。内燃機関が過給機を有するものである場合において、過給機の排気タービンに流入する排気ガスの温度が過度に低下すると、十分な過給効果を得ることができなくなり、トルクが低下することが考えられる。
【０００６】
本発明が達成しようとする課題もこの問題に関するものであり、具体的には、排気マニホルドに流通する冷媒量を効果的に変更させることによって内燃機関の過給効果を増大させ、内燃機関の低負荷高回転域におけるトルクを改善させることが本発明の達成しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置は、上記の課題を達成するため、過給機と、冷媒により冷却される排気マニホルドと、排気マニホルドに流通する冷媒の量を調整する調節手段と、を備える内燃機関に適用される。この内燃機関の制御装置は、第１条件が成立する状態となった場合、調節手段によって、排気マニホルドに流通する冷媒の量を、第１条件が成立していない場合に比べて少ない量になるように制御する冷媒量制御手段を備える。なお「第１条件が成立していない場合に比べて少ない量」は、排気マニホルド内に冷媒が流通しているが、流通する冷媒の量が少ない場合と、冷媒が流通しない場合とを含むものとする。また、第１条件は、内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域にあることと、吸入空気が筒内を介して排気通路に吹き抜けさせるスカベンジ制御が実行されることと、からなる。「運転領域が低回転高負荷領域にある」とは、運転領域が、任意に設定された基準の回転数より低い回転数かつ、任意に設定された基準の負荷よりも高い領域にあることを意味する。更に、「スカベンジ制御が実行される」とは、スカベンジ制御が実行されている場合のみならず、現在の運転状態から、スカベンジ制御の実行開始が予測される場合をも含むものとする。
【０００８】
本発明において、冷媒量制御手段は、第１条件の成立により冷媒の量を少なくしてからの経過時間が一定時間に達したとき、冷媒の量を増加させる制御を行うものであってもよい。
【０００９】
また、本発明において、冷媒量制御手段は、第１条件が成立する状態となった場合、排気マニホルドへの冷媒の流通を停止させるものであってもよい。
【００１０】
また、本発明において、第１条件は、条件として、内燃機関の筒内空燃比が理論空燃比になるように制御されている状態であることを、更に含むものとしてもよい。
【００１１】
また、本発明において、冷媒量制御手段は、第１条件が成立していない場合であって内燃機関の暖機中である場合には、冷媒の量を、第１条件が成立していない場合であって内燃機関の暖機が完了している場合に比べて、少ない量になるように制御するものであってもよい。なお、「暖機が完了している場合に比べて少ない量」は、排気マニホルド内に冷媒が流通しているが流通する冷媒の量が少ない場合と、冷媒が流通しない場合とを含むものとする。
【００１２】
また、本発明において、冷媒量制御手段は、第１条件が成立する状態である場合には、内燃機関の暖機が完了しているか否かに関わらず、冷媒の量を少なくするものであってもよい。
【００１３】
また、本発明において、冷媒量制御手段は、更に、第２条件が成立する状態となった場合、調節手段によって、冷媒の量を、第２条件及び第１条件が成立していない場合に比べて少なく、かつ、第１条件が成立している場合以上となるように制御するものであってもよい。ここで第２条件は、内燃機関の暖機が完了した状態であることと、内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域外にあることと、内燃機関の筒内空燃比が理論空燃比になるように制御されている状態であることとからなるものとする。
【発明の効果】
【００１４】
内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域において、スカベンジ制御が実行されている場合、吸気側から排気側に吹き抜ける空気量が多くなるため、排気系のガスの温度が過度に低下することが考えられる。この点、本発明によれば、低回転高負荷領域でスカベンジ制御が実行される場合には、排気マニホルドに流通する冷媒の量が通常の場合に比べて少ない量に制御される。これにより、冷媒による排気ガスの冷却度合いが低減される。従って、運転領域が低回転高負荷領域の場合にも、スカベンジ制御による大きな掃気効果を確保しつつ、高い過給効果を得ることができる。
【００１５】
また、本発明において、第１条件の成立により冷媒の量を少なくしてからの経過時間が一定時間に達したとき、冷媒の量を増加させるものであれば、冷媒の流通を低減したことによる冷媒の沸騰を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明において、排気マニホルドへの冷媒の流通を停止させるものであれば、排気マニホルドにおけるガスの冷却を確実に抑制することができ、より高い過給効果を得ることができる。
【００１７】
また、空燃比が理論空燃比に制御されているときには、空燃比がリッチに制御されている場合に比べて排気ガスの温度低下や排気系の冷却の要求が低いと考えられる。この点、本発明において筒内空燃比が理論空燃比になるように制御されているとき、冷媒の量を低減するものであれば、排気ガスの過剰な温度低下を抑制し、高い過給効果を確保することができる。
【００１８】
また、本発明において、第１条件が成立していない場合であって内燃機関の暖機中である場合に、暖機が完了している場合に比べて冷媒の量を低減するものであれば、内燃機関の暖機を効果的に促進することができる。
【００１９】
また、低回転高負荷領域でスカベンジ制御が行われる場合、内燃機関の暖機後であっても排気ガスの温度が低くなる。この点、本発明において、第１条件が成立する場合には内燃機関の暖機が完了しているか否かに関わらず冷媒の量を少なくするものであれば、低回転高負荷域であって、スカベンジ制御が実行される状態にある場合、確実に排気ガスの冷却が弱められ、排気ガスの温度低下を抑制することができる。
【００２０】
また、内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域外にあっても、空燃比がストイキに制御されている場合には、空燃比がリッチに制御されている場合に比べて排気ガスの温度低下の要求が低い状態にあると考えられる。この点、本発明において低回転高負荷領域以外においても筒内空燃比が理論空燃比になるように制御されているとき、冷媒の量を低減するものであれば、排気ガスの過剰な温度低下を抑制し、高い過給効果を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の制御装置が適用されたシステム全体の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態にて実行される制御の内容を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態にて実行される制御の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態の制御装置が適用される過給エンジンの構成を説明するための概略図である。図１には複数のラインが描かれているが、このうち実線で示すラインはガス（空気及び排気ガス）が流れるラインであり、点線で示されるラインは冷却水が流れるラインである。この過給エンジン（内燃機関）のエンジン本体２の吸気ポートには、吸気マニホルド４が接続され、吸気マニホルド４には吸気通路６が連通している。エンジン本体２の排気ポートには、排気マニホルド８が接続され、排気マニホルド８には排気通路１０が連通している。
【００２４】
本実施の形態に係るエンジン本体２は、排気ガスのエネルギを利用して空気（新気）を圧縮するターボ過給機１２を備えている。ターボ過給機１２のコンプレッサ１４は吸気通路６に配置され、タービン１６は排気通路１０に配置されている。吸気通路６におけるコンプレッサ１４の下流にはインタークーラ１８が取り付けられ、さらにその下流にはスロットル２０が配置されている。
【００２５】
本実施の形態にかかる過給エンジンは、２系統の冷却システム３０、５０を備えている。一方の冷却システム３０は主としてエンジン本体２を冷却するための冷却システムであり、比較的高水温の冷却水が流れるようになっている（以下、高水温冷却システムともいう）。もう一方の冷却システム５０は主としてインタークーラ１８を冷却するための冷却システムであり、比較的低水温の冷却水が流れるようになっている（以下、低水温冷却システムともいう）。
【００２６】
高水温冷却システム３０はメインラジエータ３２を備え、また、メインラジエータ３２とエンジン本体２とを巡る冷却水通路４０を備えている。冷却水通路４０の、メインラジエータ３２の出口側には、サーモスタット３４と電動ポンプ３６とが設けられている。電動ポンプ３６は、冷却水をエンジン本体２に送り出すためのポンプである。
【００２７】
冷却水通路４０には、メインラジエータ３２をバイパスして電動ポンプ３６の入口側に接続されるバイパス通路４２が接続されている。バイパス通路４２は、一端において冷却水通路４０の、メインラジエータ３２の入口とエンジン本体２との間の位置に接続し、他端において、サーモスタット３４と電動ポンプ３６との間に接続している。バイパス通路４２の途中には、過給エンジンの始動時に冷却水を加熱して温めるためのヒータ３８が取り付けられている。更に、高水温冷却システム３０は、冷却水通路４０の途中から分岐して、サーモスタット３４を介して、電動ポンプ３６の入口側に接続される冷却水通路４４を備えている。
【００２８】
サーモスタット３４は、冷却水通路４０を流れる冷却水の温度に応じて、冷却水が流れる方向を、メインラジエータ３２を通る流れからメインラジエータ３２をバイパスするバイパス通路４２側の流れへ、或いは、バイパス通路４２からメインラジエータ３２を通る流れへと切り替える。
【００２９】
また、高水温冷却システム３０は、更に、冷却水通路４０のエンジン本体２のウォータジャケットへの入口付近で冷却水通路４０から分岐し、排気マニホルド８を冷却するためのエキマニ冷却水路４６を有している。エキマニ冷却水路４６には、エキマニ冷却水路４６を開閉する冷却水弁４８（調節手段）が設けられている。冷却水弁４８としては、フェールセーフのため、ノーマルオープンの弁が用いられている。エキマニ冷却水路４６は、ウォータジャケット出口付近で再び冷却水通路４０に合流する。
【００３０】
低水温冷却システム５０は、メインラジエータ３２よりも小型のサブラジエータ５２と、サブラジエータ５２で冷却された冷却水が循環する冷却水通路５６とを備えている。冷却水通路５６は、サブラジエータ５２、インタークーラ１８、ターボ過給機１２を巡るように配管されている。サブラジエータ５２の出口には冷却水をインタークーラ１８に送り出すための電動ポンプ５４が設けられている。電動ポンプ５４によって送り出される冷却水は、インタークーラ１８を通った後に、ターボ過給機１２を通って再びサブラジエータ５２に戻るようになっている。
【００３１】
本実施の形態にかかる過給エンジンは、その運転を図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって制御される。ＥＣＵは過給エンジンを統合制御する制御装置である。ＥＣＵによって行われる過給エンジンの制御には、スカベンジ制御と冷却水弁４８の制御とが含まれる。スカベンジ制御は、吸気弁と排気弁とのバルブタイミングを変更することで、吸気弁と排気弁との開弁期間が重なる期間であるバルブオーバーラップ期間を変化させ、吸入空気が筒内を介して排気通路に吹き抜ける状態にする制御である。以下、これらの制御内容について説明する。
【００３２】
図２は、本実施の形態にて実行される冷却水弁の制御の内容を示すタイミングチャートである。図２において横軸は時間を表し、また（Ａ）はアクセルペダルの開度、（Ｂ）は吸気バルブの開弁時期の進角量、（Ｃ）は冷却水の流量、（Ｄ）は排気温度、（Ｅ）は過給圧、それぞれの変化を表している。
【００３３】
図２の例において、過給エンジンの運転領域は、空燃比が、理論空燃比を目標空燃比として制御される領域（以下「λ１領域」とも称する）にある。図２の（Ａ）に示されるように、時刻ｔ１において、アクセルペダルの開度が大きくなって加速要求が検知され、低回転高負荷領域であることが確認されると、吸気弁の開弁時期が大きく進角される。これによりバルブオーバーラップ期間が大きくなり、筒内の掃気効果が高められる。低回転高負荷領域であれば、通常吸気ポートの方が排気ポート圧力よりも高いため、吸気ポートから排気ポートへ筒内を介して排気が吹き抜けるスカベンジ状態が実現する。このような加速過渡における制御の後、時刻ｔ３において運転状態に応じた進角量に戻される。
【００３４】
図２の（Ｃ）において破線に示すように、従来は過給エンジンの暖機が完了した後は、冷却水量は一定の流量に保たれる。これに対し、図２の（Ｃ）において実線で示すように、λ１領域では、従来の水冷式の排気マニホルドへの冷却水量に比べ、あるいは、λ１領域以外において排気マニホルド８を冷却するエキマニ冷却水路４６を流通させる冷却水量に比べて、冷却水量が少なくなるように制御される。具体的には、エキマニ冷却水路４６に設置された冷却水弁４８が半開に制御される。これにより、排気マニホルド８の冷却度合いが低減する。
【００３５】
更に、加速要求など運転領域が低回転高負荷領域に移行したことが検知され、スカベンジ制御が実行されると（時刻ｔ１）、冷却水弁４８は閉弁とされる。その結果、エキマニ冷却水路４６への冷却水の流通が停止された状態となり、排気マニホルド８における排気ガスの冷却度合いが大幅に低減される。
【００３６】
冷却水弁４８の閉弁した場合、閉弁後一定時間Ｔ０経過した時刻ｔ２において、冷却水弁４８は全開とされる。これによりエキマニ冷却水路４６には冷却水が多く流入する。これにより、上記一定時間Ｔ０の間冷却水弁４８が閉弁とされたことによるエキマニ冷却水路４６内での冷却水の沸騰が抑制される。これにより排気系に設置された部品の劣化が抑制される。冷却水弁４８を一定時間Ｔ０の間全開とした後、運転状態がλ１領域であり、スカベンジ制御が実行される状態でなければ、冷却水弁４８は再び半開とされる。なお、ここで一定時間は、冷却水の流通を停止しても冷却水が沸騰しない時間範囲で、任意に設定される時間である。
【００３７】
図２の（Ｄ）、（Ｅ）には、同じ運転条件下で、エキマニ冷却水路４６への冷却水量を特に制御せず、冷却水弁４８が全開状態で冷却水を流通させた場合（破線）と、上記のように冷却水弁４８を制御して冷却水量を変化させた場合（実線）とにおける排気温度の変化と過給圧の変化とがそれぞれ比較されている。図２の（Ｄ）のように、冷却水量を変化させることで、冷却水量を変化させない場合に比べ、加速要求後、過給エンジンの運転状態が過渡期にあるときの排気温度をより早くに上昇させることができる。また排気温度が早期に上昇することにより、図２（Ｅ）に示されるように、低回転高負荷での過給効果を高く確保することができる。これにより低回転高負荷域での出力トルクを向上させ加速要求に対するレスポンスの改善を図ることができる。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態において実行される制御の具体的なルーチンを説明するためのフローチャートである。図３のルーチンは、一定時間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。図３のルーチンの最初のステップＳ１００において、ＥＣＵは、現在の運転領域がλ１領域にあるか否かを判別する。
【００３９】
ステップＳ１００において、λ１領域にあることが認められない場合、次にステップＳ１０２の処理に進む。ステップＳ１０２の処理では、現在、過給エンジンの暖機中であるか否かが判別される。暖機中であるか否かは、例えば冷却水の温度等に基づき判断される。ステップＳ１０２の処理において、過給エンジンの暖機中であることが認められた場合、冷却水弁４８が半開状態に設定される（Ｓ１０４）。これにより、λ１領域にない場合にも、エンジン暖機中の排気系の過剰な冷却が抑制され、暖機が促進される。一方、ステップＳ１０４において、エンジンが暖機中であることが認められない場合、冷却水弁４８は全開に設定される（Ｓ１０８）。これによりλ１領域でなく、かつ暖機後には、排気マニホルド８が確実に冷却される状態となる。その後、今回の処理は一旦終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ１００において、現在のエンジンの運転領域がλ１領域であることが認められた場合には、次に、ステップＳ１０８の処理に進み、現在の運転領域が低回転高負荷領域であるか否かが判別される。具体的には、現在のエンジンの機関回転数が、任意に設定された基準の回転数以下であり、かつ現在の負荷が任意に設定された基準の負荷より高いか、否かにより、運転領域が低回転高負荷領域にあるか否かが判別される。
【００４１】
ステップＳ１０８において、運転領域が低回転高負荷領域であることが認められない場合、次に、ステップＳ１１０に進み、エンジンの暖機中であるか否かが判別される。ステップＳ１１０において、エンジンの暖機中であることが認められると、冷却水弁４８は閉じられる（Ｓ１１２）。これにより、エンジン暖機中の排気マニホルドの冷却が抑制され、暖機を促進することができる。一方、ステップＳ１１２においてエンジンが暖機中であることが認められない場合には、冷却水弁４８が半開とされる（Ｓ１１４）。運転領域がλ１領域にあるとき、リッチ領域に比べて、排気ガスの温度を低下させる必要性が低いと考えられる。従って、低回転高負荷以外の領域においても、エキマニ冷却水路４６への冷却水量を低減することで、排気系の過剰な冷却を抑え、過給圧を確保することができる。その後、今回の処理は終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ１０８において、エンジン本体２の運転領域が低回転高負荷領域にあることが認められると、スカベンジ制御が実行されるか否かが判別される（Ｓ１１６）。ここでは、スカベンジ制御は、別途設定されたルーチンにより実行される。ステップＳ１１６の処理では、スカベンジ制御の実行ルーチンにより、既にスカベンジ状態となっている場合、あるいは、スカベンジ制御が開始されスカベンジ状態となることが予測される場合、スカベンジ制御が実行されると判別され、これ以外の場合、スカベンジ制御が実行されないと判別される。
【００４３】
ステップＳ１１６において、スカベンジ制御が実行されないと判別された場合、次に、ステップＳ１１０に進む。この場合、上記と同様に、ステップＳ１１０においてエンジンの暖機中であるか否かが判別される。ステップＳ１１０において、エンジンの暖機中であることが認められると、冷却水弁４８は閉じられ（Ｓ１１２）、エンジンが暖機中であることが認められない場合には、冷却水弁４８が半開とされる（Ｓ１１４）。その後、今回の処理は一旦終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ１１６において、スカベンジ制御が実行されると判別された場合、次に、冷却水弁４８が閉弁とされる（Ｓ１１８）。これにより、スカベンジ制御中の排気マニホルド８への冷却水の流通が停止される。従って、低回転高負荷領域でのスカベンジ制御中の排気系の過剰な冷却を抑制され、過給圧が確保される。
【００４５】
次に、冷却水弁４８の閉弁時を起点とする経過時間が、一定時間Ｔ０に達したか否かが判別される（Ｓ１２０）。一定時間Ｔ０に達したことが認められない場合、ステップＳ１２０の処理に戻される。つまり、ステップＳ１２０において一定時間Ｔ０の経過が認められるまでの間、ステップＳ１２０の経過時間の判別処理が一定の処理時間ごとに繰り返し実行される。
【００４６】
一方、ステップＳ１２０において、一定時間Ｔ０の経過が認められると、次に、ステップＳ１２２に進み、冷却水弁４８が全開とされる。これにより、一定時間Ｔ０の間の冷却水弁４８の閉弁により停止していた冷却水が、排気マニホルド８に流通する状態となる。これにより、冷却水弁４８の流通停止による冷却水の沸騰が抑制される。その後、今回の処理は一旦終了する。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態においては、低回転高負荷領域において、スカベンジ制御が実行されるときには、冷却水弁４８が閉じられ、排気マニホルド８への冷却水の流通が停止する。これにより低回転高負荷領域での排気ガスの冷却を抑制することができ、高い過給効果を確保することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、低回転高負荷領域でスカベンジ制御中に冷却水弁４８を閉弁してからの経過時間が一定時間Ｔ０となった場合に、冷却水弁４８を一定時間Ｔ０の間、全開とする場合について説明した。しかし、本発明において、冷却水弁４８を閉じる時間と全開とする時間とは同一である必要はなく、それぞれの時間を任意に設定することができる。また本発明は、冷却水弁４８を一定時間閉弁とした後の冷却水弁４８を全開とする制御を行わず、冷却水弁４８の一定時間の閉弁後、冷却水弁４８を半開状態にして、λ１領域で所定の条件が成立するまでは、そのまま半開を維持するものであってもよい。更に、本発明は、冷却水弁４８を全閉、全開とする制御に限らず、例えば、スカベンジ制御において冷却水弁４８の開度を小さくして冷却水の流量を少なくした後、その冷却水量よりも多くなるように、冷却水弁４８の開度を大きくするものであってもよい。
【００４９】
また、本実施の形態では、低回転高負荷領域でスカベンジ制御が実行される場合に、冷却水弁４８を閉弁し、エキマニ冷却水路４６への冷却水の流通を停止させる場合について説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、冷却水弁４８の開度を小さくして、エキマニ冷却水路４６への冷却水の流量が低減されるものであればよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、冷却水弁４８を、全開、半開、閉弁の３つの状態とする場合について説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図３のステップＳ１０４，Ｓ１０６、Ｓ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１８、Ｓ１２２のそれぞれに応じて複数の開度を設定し、その開度に制御するものであってもよい。また、本発明は、このように冷却水弁４８の開度を設定しておくものに限らず、例えば、低回転高負荷領域であることが検出され、かつスカベンジ制御中であることが確認された場合に、その時点で設定されている冷却水弁４８の開度よりも、所定量、開度を小さく絞る制御が行われるものであってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、λ１領域かつ、低回転高負荷領域であってスカベンジ制御が実行されることを条件として、冷却水弁４８を閉弁する場合について説明した。しかし、本発明は、λ１領域に限らず、他の空燃比領域で、低回転高負荷時にスカベンジ制御が行われる場合にも、同様に、冷却水弁４８を閉弁あるいはその開度を小さくして、エキマニ冷却水路４６を流通する冷却水の量を低減させるようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施の形態は、λ１領域でありかつ低回転高負荷領域でない場合、λ１領域ではエンジンの暖機中には、冷却水弁４８を閉じ（Ｓ１１２）、λ１領域以外では冷却水弁４８を半開（Ｓ１０４）とする場合について説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、いずれの場合にも、半開、あるいは全閉とするものであってもよい。また、本発明は、冷却水弁４８を半開、全閉とするものに限られず、例えば、λ１領域であって低回転高負荷領域でない場合とλ１領域でない場合と、のそれぞれの場合において、エンジンの暖機中の方が、エンジンの暖機完了後に比べて、エキマニ冷却水路４６を流通する冷却水の量が少なくなるように、それぞれの冷却水弁４８の開度を制御するものであればよい。
【００５３】
また、本実施の形態では、λ１領域の場合には、低回転高負荷領域以外の場合にも、冷却水弁４８を半開とすることで、エキマニ冷却水路４６を流通する冷却水の量を従来よりも低減させる場合について説明した。しかし本発明はこれに限るものではなく、低回転高負荷領域以外の場合には、冷却水弁４８を全開としておくものであってもよい。また、冷却水の量を低減させる場合であっても、冷却水弁４８を半開とするものに限らず、適正な開度にして、エキマニ冷却水路４６を流通する冷却水量を、冷却水弁４８が全開の場合よりも少なくするものであってもよい。
【００５４】
また、本実施の形態の図２においては、加速要求が確認されたとき、同時にスカベンジ制御と冷却水弁４８の閉弁とが同時に行われるタイミングチャートについて説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、例えば、加速要求が確認された場合に、スカベンジ制御が実行されることが予測される運転状態である場合には、スカベンジ制御の開始を待たずに、先に冷却水弁４８閉弁（又は開度を小さくする制御）が行われるものであってもよい。
【００５５】
また図２の例では、低回転高負荷領域の例として加速要求があった場合を説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、登坂時など、他の状況によって低回転高負荷となる場合にも同様の制御を行うことで、要求される高い過給圧を十分に確保することができる。
【００５６】
その他についても、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【符号の説明】
【００５７】
２  エンジン本体
４  吸気マニホルド
６  吸気通路
８  排気マニホルド
１０  排気通路
１２  ターボ過給機
１４  コンプレッサ
１６  タービン
１８  インタークーラ
２０  スロットル
３０  高水温冷却システム
３２  メインラジエータ
３４  サーモスタット
３６  電動ポンプ
３８  ヒータ
４０  冷却水通路
４２  バイパス通路
４４  冷却水通路
４６  エキマニ冷却水路
４８  冷却水弁
５０  低水温冷却システム
５２  サブラジエータ
５４  電動ポンプ
５６  冷却水通路
【図１】
2014020288.tif 000003
【図２】
2014020288.tif 000004
【図３】
2014020288.tif 000005