(57)【要約】【課題】デポジットの抑制と内燃機関の性能の低下の抑制とを両立することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】過給機を備える内燃機関の制御装置であって、前記過給機は前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路を流れる空気を過給するコンプレッサと、前記排気通路の前記タービンよりも上流側の部分と前記タービンよりも下流側の部分とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバルブと、を有し、前記制御装置は、前記コンプレッサの温度を取得する取得部と、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続していない場合に比べて、前記バルブの開度を小さくする制御部と、を具備する内燃機関の制御装置。【選択図】図２
2019157836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機を備える内燃機関の制御装置であって、
前記過給機は前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路を流れる空気を過給するコンプレッサと、前記排気通路の前記タービンよりも上流側の部分と前記タービンよりも下流側の部分とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバルブと、を有し、
前記制御装置は、前記コンプレッサの温度を取得する取得部と、
前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続していない場合に比べて、前記バルブの開度を小さくする制御部と、を具備する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。
【背景技術】
【０００２】
排気により過給機を回転させることで、燃焼用の空気を過給し、過給された空気を内燃機関本体に供給する技術が知られている。過給機のコンプレッサにデポジットが付着することで過給機の効率が低下し、エンジンの出力が低下し、燃費が悪化する。デポジットはオイルミストの濃縮物であり、吸気の温度が高いほどデポジットが発生しやすい。そこで温度が高い場合には過給機による過給圧を低くすることで、デポジットの発生を抑制する（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１３０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし過給圧を制限することで内燃機関の性能が低下してしまう。そこで、デポジットの抑制と内燃機関の性能の低下の抑制とを両立することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、過給機を備える内燃機関の制御装置であって、前記過給機は前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路を流れる空気を過給するコンプレッサと、前記排気通路の前記タービンよりも上流側の部分と前記タービンよりも下流側の部分とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバルブと、を有し、前記制御装置は、前記コンプレッサの温度を取得する取得部と、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続した場合、前記温度が所定値以上の状態が所定時間以上継続していない場合に比べて、前記バルブの開度を小さくする制御部と、を具備する内燃機関の制御装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
デポジットの抑制と内燃機関の性能の低下の抑制とを両立することが可能な内燃機関の制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は内燃機関を例示する模式図である。
【図２】図２はＥＣＵが実施する制御を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、図面を参照して本実施例の内燃機関１００について説明する。図１は内燃機関１００の模式図である。図１に示す内燃機関１００は、例えばガソリンエンジンであり、自動車に搭載される。内燃機関１００はエンジン本体１０（内燃機関本体）および過給機２０を含んでいる。エンジン本体１０には吸気通路１２および排気通路１４が接続されている。過給機２０はコンプレッサ２２およびタービン２４を含む。
【０００９】
吸気通路１２には、上流側からコンプレッサ２２、インタークーラ１６、エアフローメータ１５、およびスロットルバルブ１８が設けられている。吸気通路１２のコンプレッサ２２より上流側の部分と下流側の部分とを接続するバイパス通路２６が設けられている。バイパス通路２６にはエアバイパスバルブ（Air Bypass Valve：ＡＢＶ）２８が設けられている。
【００１０】
排気通路１４には、上流側から、タービン２４および触媒１９が設けられている。排気通路１４のタービン２４より上流側の部分と下流側の部分とを接続するバイパス通路３０が設けられている。バイパス通路３０にはウェイストゲートバルブ（Waste Gate Valve：ＷＧＶ）３２が設けられている。触媒１９は例えば三元触媒であり、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒金属を含み、酸素吸蔵能を有し、ＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを浄化する。
【００１１】
図１において、空気および排気の流れを矢印で示す。吸気通路１２を通じて空気がエンジン本体１０に供給される。インタークーラ１６は空気を冷却し、スロットルバルブ１８は空気の流量を調節する。エアフローメータ１５は吸気量を検出する。
【００１２】
エンジン本体１０は燃料と空気との混合気を燃焼し、排気を排気通路１４に排出する。排気は触媒１９により浄化され、車両の外部に排出される。排気通路１４に設けられたタービン２４は、排気によって回転する。コンプレッサ２２はタービン２４と連結されており、タービン２４の回転に伴いコンプレッサ２２が回転する。吸気通路１２を流れる空気は、コンプレッサ２２により圧縮され、エンジン本体１０に供給される。
【００１３】
タービン２４の保護および安定した過給圧の供給のため、排気の一部を、バイパス通路３０を通じて、排気通路１４のタービン２４より下流側に流通させることがある。ＥＣＵ４０は、ＷＧＶ３２の開閉により、排気通路１４およびバイパス通路３０における排気の流量を調整することができる。
【００１４】
ＥＣＵ（Electric Control Unit）４０（制御装置）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および記憶装置等を備え、ＲＯＭや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。ＥＣＵ４０は、エアフローメータ１５から吸気量を取得し、油温センサ３４からエンジンオイルの温度を取得する。内燃機関１００の負荷はコンプレッサ２２の温度と相関し、例えば高負荷運転では吸気量が多く、コンプレッサ２２の温度が高い。ＥＣＵ４０は吸気量に基づいて、コンプレッサ２２の温度を取得することができる。ＥＣＵ４０は、スロットルバルブ１８、ＡＢＶ２８およびＷＧＶ３２の開度を取得し、かつこれらの開度を調節する。ＥＣＵ４０は、コンプレッサ２２の温度を取得する取得部、ＷＧＶ３２の開度を制御する制御部として機能する。
【００１５】
コンプレッサ２２にデポジットが付着することで、過給機２０の効率が低下し、内燃機関１００の出力が低下し、燃費が悪化することがある。デポジットはオイルの濃縮物である。例えば外気温が高いと、吸気の温度も高くなる。この場合、オイルミストが吸気から多くの熱量を受け取るなどして、デポジットが多く発生する。
【００１６】
過給機２０による過給圧が高いほど、圧縮後の吸気の温度は高くなる。したがって、例えば過給圧を低く制限することで、吸気の温度上昇を抑制し、デポジットの発生を抑制することができる。しかし過給圧がすぐに上限に達することで、内燃機関１００の性能が低下してしまう。本実施形態ではＷＧＶ３２の開度を制御することでデポジットの生成を抑制する。
【００１７】
図２はＥＣＵ４０が実施する制御を例示するフローチャートである。図２に示すように、ＥＣＵ４０は、油温Ｔｏが所定の温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。否定判定（Ｎｏ）の場合、制御は終了する。
【００１８】
肯定判定（Ｙｅｓ）の場合、ＥＣＵ４０は、高負荷の状態が所定時間以上にわたって継続しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。否定判定の場合、制御は終了する。一方、ＥＣＵ４０は、例えばステップＳ１２直前の数百秒間のうち５０％以上の期間において、負荷率が所定の値以上である場合、ＥＣＵ４０はステップＳ１２で肯定判定をする。この場合には、コンプレッサ２２の温度が高い状態が継続している。ＥＣＵ４０は、ＷＧＶ３２を閉じ（ステップＳ１４）、例えば数百秒間などある程度の時間にわたってＷＧＶ３２を全閉状態で維持する。以上で制御は終了する。
【００１９】
本実施形態によれば、高負荷の状態が所定時間以上継続した場合、ＥＣＵ４０はＷＧＶ３２を閉じる。排気はバイパス通路３０に流れず、排気通路１４を流れる。排気の流量が増大するためタービン２４の回転数が上昇する。このためコンプレッサ２２における吸気の流速が上昇し、オイルがコンプレッサ２２から飛散する。この結果、オイルに起因するデポジットの発生が抑制される。ＥＣＵ４０は過給圧の上限を低くしなくてよいため、高い過給圧が得られる。したがって、デポジットの抑制と内燃機関１００の性能低下の抑制を両立することができる。
【００２０】
例えばコンプレッサ２２の温度を検出する温度センサを設けてもよい。ＥＣＵ４０はコンプレッサ２２の温度が高い状態が所定時間継続した場合に、ＷＧＶ３２を閉じる。ただし、新たなセンサを追加することでコストが増加する。負荷とコンプレッサ２２の温度との相関を利用し、ＥＣＵ４０は、高負荷の状態ではコンプレッサ２２の温度が高いと推定することができる。したがって、例えば図２のように、高負荷の状態が継続したことで、コンプレッサ２２の温度が所定温度以上の状態が所定時間以上継続したとみなし、ＷＧＶ３２の開度を制御する。温度センサを追加しなくてよいため、コストダウンが可能である。
【００２１】
また、高負荷運転が継続している場合、車両のユーザは操作へのレスポンスが高い走りを要求しているものと推測される。ＷＧＶ３２が閉じ、タービン２４の回転数が上昇することで、ユーザの要求する走りを実現することができる。
【００２２】
図２のステップＳ１４において、ＥＣＵ４０はＷＧＶ３２を全閉状態で所定時間維持し、その後ＷＧＶ３２を通常の状態とする。すなわち、ＷＧＶ３２を全閉にしてタービン２４の回転数を上昇させ、オイルを飛散させた後はＷＧＶ３２を開いてもよい。ＥＣＵ４０はＷＧＶ３２を完全に閉じてもよいし、開度を小さくしてもよい。高負荷（コンプレッサ２２が高温）が継続した場合では、低負荷（コンプレッサ２２が低温）の場合に比べて、ＥＣＵ４０はＷＧＶ３２の開度を小さくしてもよい。ＷＧＶ３２が全閉しなくとも、開度が小さくなることでバイパス通路３０への排気の流量は減少し、排気通路１４における流量が増大し、タービン２４の回転数が上昇する。これによりデポジットの生成を抑制することができる。
【００２３】
油温ＴｏがＴｔｈ未満の場合、例えば冷間時など外気温が低い環境であり、内燃機関１００は暖気中である。こうした低温の状態ではデポジットが生成されにくい。したがって、ＷＧＶ３２の開度を小さくしなくとも、デポジットが生成する可能性は小さい。また、ＷＧＶ３２を開き、タービン２４を経由せずに排気を下流側に流すことで、触媒１９の暖気も促進される。
【００２４】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０        エンジン本体
１２        吸気通路
１４        排気通路
１５        エアフローメータ
１９        触媒
２０        過給機
２２        コンプレッサ
２４        タービン
２６、３０  バイパス通路
２８        エアバイパスバルブ（ＡＢＶ）
３２        ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
４０        ＥＣＵ
１００      内燃機関
【図１】
2019157836.tif 000003
【図２】
2019157836.tif 000004