(57)【要約】【課題】燃焼室に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁の腐食を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置（１００）は、燃焼室（１４）に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（５０）と燃焼室の内周側壁（１５）に沿って流動する旋回気流の強度を変更する旋回気流強度変更手段（６０）とを有する内燃機関（５）の運転状態が燃焼室に凝縮水が吸入されることが推定される運転状態であるとの凝縮水吸入条件が満たされた場合に、燃焼室に形成される旋回気流の強度が凝縮水吸入条件が満たされる前に比較して強くなるように旋回気流強度変更手段を制御する旋回気流強度増大制御を実行する制御部を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と前記燃焼室の内周側壁に沿って流動する旋回気流の強度を変更する旋回気流強度変更手段とを有する内燃機関の運転状態が前記燃焼室に凝縮水が吸入されることが推定される運転状態であるとの凝縮水吸入条件が満たされた場合に、前記燃焼室に形成される前記旋回気流の前記強度が前記凝縮水吸入条件が満たされる前に比較して強くなるように前記旋回気流強度変更手段を制御する旋回気流強度増大制御を実行する制御部を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに前記燃焼室に吸入される前記凝縮水の量が所定量以上であるとの凝縮水量条件が満たされた場合に前記旋回気流強度増大制御を実行し、前記凝縮水量条件が満たされない場合には前記旋回気流強度増大制御の実行を禁止する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに前記燃焼室に吸入される前記凝縮水のペーハーが所定ペーハー以下であるとの凝縮水ペーハー条件が満たされた場合に前記旋回気流強度増大制御を実行し、前記凝縮水ペーハー条件が満たされない場合には前記旋回気流強度増大制御の実行を禁止する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに前記燃料噴射弁の温度が所定温度以下であるとの燃料噴射弁温度条件が満たされた場合に前記旋回気流強度増大制御を実行し、前記燃料噴射弁温度条件が満たされない場合には前記旋回気流強度増大制御の実行を禁止する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記旋回気流はスワール流である請求項１〜４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。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備える筒内直接噴射式の内燃機関が知られている。例えば、特許文献１には、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備えるディーゼルエンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すような筒内直接噴射式の内燃機関では、燃焼室に凝縮水が吸入されるおそれがある。凝縮水が燃焼室に吸入された場合、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着し、その結果、燃料噴射弁が腐食するおそれがある。
【０００５】
本発明は、燃焼室に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁の腐食を抑制することができる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】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と前記燃焼室の内周側壁に沿って流動する旋回気流の強度を変更する旋回気流強度変更手段とを有する内燃機関の運転状態が前記燃焼室に凝縮水が吸入されることが推定される運転状態であるとの凝縮水吸入条件が満たされた場合に、前記燃焼室に形成される前記旋回気流の前記強度が前記凝縮水吸入条件が満たされる前に比較して強くなるように前記旋回気流強度変更手段を制御する旋回気流強度増大制御を実行する制御部を備えている。
【０００７】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、凝縮水吸入条件が満たされた場合において仮に燃焼室に凝縮水が吸入された場合であっても、旋回気流強度増大制御の実行によって強度が増大された旋回気流によって、例えば燃焼室に吸入された凝縮水を燃焼室の内周側壁へ飛ばすことができる。その結果、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着することを抑制することができる。それにより、燃焼室に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁の腐食を抑制することができる。
【０００８】
上記構成において、前記制御部は、前記凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに前記燃焼室に吸入される前記凝縮水の量が所定量以上であるとの凝縮水量条件が満たされた場合に前記旋回気流強度増大制御を実行し、前記凝縮水量条件が満たされない場合には前記旋回気流強度増大制御の実行を禁止してもよい。
【０００９】
燃焼室に吸入される凝縮水の量が多いほど、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着することによる燃料噴射弁の腐食のおそれも高くなると考えられる。また、旋回気流強度増大制御を実行した場合、燃焼室に吸入された凝縮水の燃料噴射弁への付着を抑制して燃料噴射弁の腐食を抑制することはできるが、未燃焼ＨＣの排出量が増大するおそれがある。これに対してこの構成によれば、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着することによる燃料噴射弁の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【００１０】
上記構成において、前記制御部は、前記凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに前記燃焼室に吸入される前記凝縮水のペーハーが所定ペーハー以下であるとの凝縮水ペーハー条件が満たされた場合に前記旋回気流強度増大制御を実行し、前記凝縮水ペーハー条件が満たされない場合には前記旋回気流強度増大制御の実行を禁止してもよい。
【００１１】
燃焼室に吸入される凝縮水のペーハーが低いほど、凝縮水の酸性度は強くなり、その結果、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着することによる燃料噴射弁の腐食のおそれが高くなると考えられる。これに対してこの構成によれば、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着することによる燃料噴射弁の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記制御部は、前記凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに前記燃料噴射弁の温度が所定温度以下であるとの燃料噴射弁温度条件が満たされた場合に前記旋回気流強度増大制御を実行し、前記燃料噴射弁温度条件が満たされない場合には前記旋回気流強度増大制御の実行を禁止してもよい。
【００１３】
燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着した場合において、燃料噴射弁の温度が低いほど、燃料噴射弁に付着した凝縮水の蒸発量は少なくなるため、凝縮水が燃料噴射弁に付着することによる燃料噴射弁の腐食のおそれが高くなると考えられる。これに対してこの構成によれば、燃焼室に吸入された凝縮水が燃料噴射弁に付着することによる燃料噴射弁の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【００１４】
上記構成において、前記旋回気流はスワール流でもよい。この構成によれば、燃焼室に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁の腐食を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃焼室に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁の腐食を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る内燃機関の模式図である。図１（ｂ）および図１（ｃ）は、燃料噴射弁を説明するための模式図である。
【図２】図２は実施例１に係る制御装置の制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図３】図３は実施例１に係る制御装置による旋回気流強度増大制御の作用効果を説明するための模式的斜視図である。
【図４】図４は実施例２に係る制御装置の制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は実施例２に係る制御部が凝縮水の量を取得する際に用いるマップの一例を示す模式図である。
【図６】図６は旋回気流の強度と未燃焼ＨＣとの関係を説明するための図である。
【図７】図７は実施例２の変形例１に係る制御装置の制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は実施例２の変形例１に係る制御部が凝縮水のペーハーを取得する際に用いるマップの一例を示す模式図である。
【図９】図９は実施例２の変形例２に係る制御装置の制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は実施例２の変形例２に係る制御部が燃料噴射弁の温度を取得する際に用いるマップの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１に係る内燃機関の制御装置１００（以下、制御装置１００と称する）について説明する。まず、制御装置１００が適用される内燃機関５の全体構成について説明し、次いで制御装置１００の詳細について説明する。図１（ａ）は内燃機関５の模式図である。内燃機関５は、燃焼室１４に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式内燃機関である。このような内燃機関であれば、内燃機関５の種類は特に限定されるものではなく、燃料としてガソリンを用いる筒内直接噴射式ガソリンエンジン、燃料として軽油を用いる筒内直接噴射式ディーゼルエンジン等、種々の筒内直接噴射式内燃機関を用いることができる。本実施例においては内燃機関５の一例として、燃料として軽油を用いる筒内直接噴射式ディーゼルエンジンを用いる。
【００１９】
内燃機関５は、シリンダブロック１０と、シリンダヘッド１１と、ピストン１２と、吸気通路２０と、排気通路２５と、触媒３０と、過給機４０と、燃料噴射弁５０と、気流制御弁６０と、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置７０と、各種センサと、制御装置１００とを備えている。
【００２０】
シリンダヘッド１１は、シリンダブロック１０の上方に配置されている。シリンダヘッド１１およびシリンダブロック１０には、気筒１３が形成されている。ピストン１２は気筒１３に配置されている。ピストン１２にはクランクシャフト（図示せず）が接続されている。シリンダブロック１０とシリンダヘッド１１とピストン１２とによって囲まれた領域に、燃焼室１４が形成されている。
【００２１】
吸気通路２０は、燃焼室１４に吸入される前のガスである吸気が通過する通路である。本実施例において吸気通路２０の燃焼室１４とは反対側の端部に流入する吸気は、空気である。排気通路２５は、燃焼室１４において燃焼した後のガスである排気が通過する通路である。吸気通路２０の燃焼室１４側の端部には吸気弁（図示せず）が配置され、排気通路２５の燃焼室１４側の端部には排気弁（図示せず）が配置されている。なお本実施例において、燃焼室１４には２つの吸気通路２０と２つの排気通路２５とが接続されている（後述する図１（ｂ）参照）。また吸気通路２０には、スロットル弁（図示せず）も配置されている。具体的にはスロットル弁は、吸気通路２０の過給機４０よりも吸気流動方向上流側に配置されている。但しスロットル弁の配置箇所は、これに限定されるものではない。
【００２２】
触媒３０は排気通路２５に配置されている。具体的には触媒３０は、排気通路２５の過給機４０よりも排気流動方向下流側に配置されている。触媒３０は、排気通路２５を通過する排気を浄化するための触媒である。触媒３０の種類は、排気を浄化可能な触媒であれば特に限定されるものではない。本実施例においては触媒３０として、三元触媒を用いる。
【００２３】
過給機４０は、内燃機関５に吸入される吸気を圧縮する装置である。過給機４０の具体的な構成は特に限定されるものではないが、本実施例に係る過給機４０は、タービン４１とコンプレッサ４２とを備えている。タービン４１は排気通路２５に配置されている。コンプレッサ４２は吸気通路２０に配置されている。コンプレッサ４２は、タービン４１が回転した場合にタービン４１と一体となって回転するようにタービン４１に連結されている。タービン４１は、排気通路２５を通過する排気から力を受けることで回転する。タービン４１が回転すると、タービン４１に連結されたコンプレッサ４２も回転する。コンプレッサ４２が回転することで、吸気通路２０を通過する吸気は圧縮される。このようにして過給機４０は、吸気を圧縮して内燃機関５に供給している（すなわち過給している）。
【００２４】
燃料噴射弁５０は、燃料を噴射する弁である。燃料噴射弁５０は、燃焼室１４に燃料（Ｆ）を直接噴射するように内燃機関５に配置されている。図１（ｂ）および図１（ｃ）は、燃料噴射弁５０を説明するための模式図である。具体的には図１（ｂ）は、燃焼室１４の燃料噴射弁５０近傍を斜め方向から視認した状態を模式的に図示している。また図１（ｃ）は燃料噴射弁５０の燃焼室１４に配置されている部分（燃焼室１４内の部分）を模式的に図示している。
【００２５】
本実施例に係る燃料噴射弁５０は、先端部にノズル形状を有した部分（以下、ノズル５１と称する）を備えている。ノズル５１のさらに先端には、燃料が噴射される孔である噴孔５２が形成されている。燃料噴射弁５０は、噴孔５２から燃料が燃焼室１４内に直接噴射されるように、内燃機関５のシリンダヘッド１１に支持されている。また燃料噴射弁５０は、燃焼室１４の天井部の中央に配置されている。燃料噴射弁５０は、噴孔５２から燃料をピストン１２の頂面に向かって噴射している。但し、燃料噴射弁５０の配置箇所は、燃料を燃焼室１４に直接噴射できる箇所であれば、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示されている箇所に限定されるものではない。
【００２６】
図１（ａ）を参照して、気流制御弁６０は、吸気通路２０に配置されている。気流制御弁６０は、燃焼室１４に形成される旋回気流の強度を変更する弁である。ここで本実施例に係る内燃機関５は吸気行程において燃焼室１４に流入した気流が燃焼室１４内で旋回気流となるように構成されている。燃焼室１４に形成される旋回気流の種類は、燃焼室１４の内周側壁１５（図１（ｂ）に図示されている）に沿って流動するものであれば、特に限定されるものではない。
【００２７】
本実施例においては、旋回気流の一例としてスワール流（ＳＷ）を用いる。この場合、スワール流は、燃焼室１４内を横方向（周方向）に旋回する。また気流制御弁６０として、スワールコントロールバルブを用いる。気流制御弁６０は、燃焼室１４に接続された２つの吸気通路２０のうち一方の吸気通路２０のＥＧＲ通路７１の接続箇所よりも吸気流動方向下流側の部分に配置されている。気流制御弁６０が一方の吸気通路２０の開度を変更することで、燃焼室１４に形成される旋回気流の強度を変更することができる。なお気流制御弁６０による旋回気流強度変更手法は、この手法に限定されるものではない。
【００２８】
また内燃機関５は、旋回気流強度変更手段として、本実施例のような気流制御弁６０以外の構成を備えていてもよい。旋回気流強度変更手段の他の例として、可変バルブタイミング機構を用いることができる。この場合、可変バルブタイミング機構は、燃焼室１４に接続した２つの吸気通路２０のうちいずれか一方の吸気通路２０の吸気弁のバルブタイミングを他方の吸気弁のバルブタイミングに対して変更する。この場合にも、燃焼室１４に形成される旋回気流の強度を変更することができる。
【００２９】
ＥＧＲ装置７０は、燃焼室１４から排出された排気の一部を燃焼室１４へ再循環させる装置である。ＥＧＲ装置７０の具体的な構成は特に限定されるものではないが、本実施例に係るＥＧＲ装置７０は、ＥＧＲ通路７１とＥＧＲ弁７２とＥＧＲクーラ７３とを備えている。ＥＧＲ通路７１は、燃焼室１４から排出された排気の一部を燃焼室１４へ再循環させる通路である。本実施例に係るＥＧＲ通路７１は、排気通路２５の通路途中と吸気通路２０の通路途中とを連通している。これ以降、ＥＧＲ通路７１を通過する排気をＥＧＲガスと称する。
【００３０】
ＥＧＲ弁７２は、ＥＧＲ通路７１に配置されている。ＥＧＲ弁７２は、ＥＧＲ通路７１を通過するＥＧＲガスの量を制御する弁である。ＥＧＲ弁７２が閉弁することでＥＧＲ通路７１が閉になった場合、ＥＧＲガスは吸気通路２０に流入しない。ＥＧＲ弁７２が開弁することでＥＧＲ通路７１が開になった場合、ＥＧＲガスは吸気通路２０に流入して空気と混ざり合い、その後、燃焼室１４に再循環する。この場合、燃焼室１４には、空気とＥＧＲガスとを含んだガスが吸入されることになる。ＥＧＲ弁７２の開度が大きくなるほど、ＥＧＲ通路７１の開度も大きくなり、その結果、単位時間当たりにＥＧＲ通路７１を通過するＥＧＲガスの量も多くなる。
【００３１】
ＥＧＲクーラ７３は、ＥＧＲ通路７１に配置されている。ＥＧＲクーラ７３は、ＥＧＲガスを冷却する装置である。ＥＧＲクーラ７３の具体的な構成は、ＥＧＲガスを冷却可能なものであれば特に限定されるものではない。本実施例においては、ＥＧＲクーラ７３として、冷媒を用いてＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを用いる。ＥＧＲクーラ７３のＥＧＲ通路７１への配置箇所は特に限定されるものではないが、本実施例に係るＥＧＲクーラ７３は、ＥＧＲ通路７１のＥＧＲ弁７２よりもＥＧＲガスの流動方向上流側に配置されている。
【００３２】
各種センサは、制御装置１００の制御に必要な情報を検出するセンサである。図１（ａ）においては、各種センサの一例として、クランクポジションセンサ８０が図示されている。クランクポジションセンサ８０は、クランクシャフトの位置を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。制御装置１００は、クランクポジションセンサ８０の検出結果に基づいて、内燃機関５のクランク角を取得する。なお、内燃機関５の吸気行程、圧縮行程等の各行程、燃料噴射時期、吸気弁および排気弁の位置、ピストン１２の位置等はクランク角を基準単位としている。したがって制御装置１００は、クランク角を取得することでこれらの状態を取得することができる。また本実施例に係る制御装置１００は、クランクポジションセンサ８０の検出結果に基づいて内燃機関５の回転数（ｒｐｍ）も取得する。なお図１（ａ）において図示はされていないが、内燃機関５は、吸気通路２０に流入する空気の量（吸入空気量）を検出するエアフロメータも備えている。
【００３３】
制御装置１００は、内燃機関５を制御する制御部と、制御部の動作に必要な情報を記憶する記憶部とを備えている。制御装置１００として、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を用いることができる。本実施例においては、制御装置１００の一例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３を備える電子制御装置を用いる。制御部の機能は、ＣＰＵ１０１によって実現される。記憶部の機能は、ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３によって実現される。
【００３４】
記憶部には、内燃機関５に要求される燃料噴射量である要求燃料噴射量のマップが記憶されている。このマップにおいて要求燃料噴射量は、内燃機関５の吸入空気量と内燃機関５の回転数とに関連付けて規定されている。制御部はエアフロメータの検出結果に基づいて取得した吸入空気量とクランクポジションセンサ８０の検出結果に基づいて取得した内燃機関５の回転数とに基づいて要求燃料噴射量のマップから燃料噴射量を抽出し、抽出された燃料噴射量が噴射されるように燃料噴射弁５０を制御する。また制御部は、内燃機関５の冷媒の温度、内燃機関５の加速度合い等、内燃機関５の運転状態に応じて燃料噴射量を補正している。
【００３５】
また制御部は、ＥＧＲガスの量を吸気の量（空気の量とＥＧＲガスの量との和）で除した値であるＥＧＲ率が所定の目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ弁７２を制御している。なお、制御部によるＥＧＲ率の具体的な取得手法は特に限定されるものではないが、本実施例に係る制御部は、エアフロメータの検出結果とＥＧＲ弁７２の開度とに基づいてＥＧＲ率を取得する。ＥＧＲ率は空気の量およびＥＧＲガスの量に基づいて取得することができ、空気の量はエアフロメータの検出結果に基づいて取得することができ、ＥＧＲガスの量はＥＧＲ弁７２の開度に基づいて取得することができるからである。但し、制御部によるＥＧＲ弁７２の具体的な制御手法は、これに限定されるものではない。
【００３６】
また制御部は、内燃機関５の運転状態が燃焼室１４に凝縮水が吸入されることが推定される運転状態であるとの凝縮水吸入条件が満たされた場合には、燃焼室１４に形成される旋回気流の強度が凝縮水吸入条件が満たされる前に比較して強くなるように、気流制御弁６０を制御する旋回気流強度増大制御を実行する。なお本実施例において旋回気流の強度が強くなるとは、旋回気流の回転数（内燃機関５の１サイクル当たりの旋回気流の回転数）が大きくなることに相当する。
【００３７】
図２は、制御装置１００の制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御部は、図２のフローチャートを所定時間毎に繰り返し実行する。なお図２に係るフローチャートの最初のスタート時点において、気流制御弁６０の開度は所定の値に設定されており、その結果、旋回気流の強度は所定の値になっているものとする。
【００３８】
まず制御部は、凝縮水吸入条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１０）。制御部は、ステップＳ１０において、内燃機関５の運転状態が、以下に説明する第１の運転状態および第２の運転状態の両方を満たしたときに凝縮水吸入条件が満たされたと判定する。
【００３９】
まず第１の運転状態について説明する。第１の運転状態は、内燃機関５が減速時、内燃機関５が急加速時および内燃機関５が始動時のいずれか１つの運転状態である。まず、内燃機関５が減速時の場合について説明する。内燃機関５が減速した場合、吸気通路２０内の圧力が負圧になるおそれが高い。吸気通路２０の圧力が負圧になった場合、ＥＧＲ通路７１に存在する凝縮水が燃焼室１４に吸入されることが推定される。
【００４０】
具体的には本実施例に係る制御部は、内燃機関５が減速した場合、スロットル弁を閉に制御し、ＥＧＲ弁７２を開に制御することで、エンジンブレーキを効かせる。このようにスロットル弁およびＥＧＲ弁７２が制御されることで、内燃機関５の減速時に触媒３０の温度が低下することを抑制することができる。しかしながら、このようにスロットル弁およびＥＧＲ弁７２が制御された場合、吸気通路２０内は負圧になってしまう。この場合、ＥＧＲ通路７１に存在する凝縮水が燃焼室１４に吸入されることが推定される。
【００４１】
なお制御部は、内燃機関５が減速時であるか否かを例えば内燃機関５の回転数に基づいて判定することができる。この場合、記憶部は回転数の基準値を予め記憶しておき、制御部はクランクポジションセンサ８０の検出結果に基づいて取得した内燃機関５の回転数が記憶部の基準値以下の場合に、内燃機関５が減速時であると判定することができる。但し制御部による内燃機関５が減速時であるか否かの具体的な判定手法は、これに限定されるものではない。
【００４２】
続いて内燃機関５が急加速時の場合について説明する。内燃機関５が急加速した場合、燃焼室１４に吸入される吸気量が急増するため、吸気通路２０に存在する凝縮水が燃焼室１４に吸入されることが推定される。制御部は、内燃機関５が急加速したか否かを例えば内燃機関５の回転数の上昇量に基づいて判定することができる。この場合、記憶部は内燃機関５の回転数の上昇量の基準値を予め記憶しておく。制御部はクランクポジションセンサ８０の検出結果に基づいて取得した内燃機関５の回転数に基づいて内燃機関５の回転数の上昇量（すなわち内燃機関５の加速度）を取得し、取得された回転数の上昇量が記憶部の基準値以上の場合に、内燃機関５が急加速時であると判定することができる。但し制御部による内燃機関５が急加速時であるか否かの具体的判定手法は、これに限定されるものではない。
【００４３】
続いて内燃機関５が始動時の場合について説明する。内燃機関５の運転停止後（具体的には燃料噴射が停止してクランクシャフトの回転が停止した後）において、吸気通路２０またはＥＧＲ通路７１内の空気に含まれる水分が結露することがある。この結露によって生じた凝縮水が、次に内燃機関５を始動した時において燃焼室１４に吸入されることが推定される。なお制御部は、内燃機関５が始動したか否かを内燃機関５の回転数に基づいて判定することができる。具体的には制御部は、内燃機関５の回転数がゼロの状態からゼロより大きい値に変化した場合に、内燃機関５が始動時であると判定することができる。但し制御部による内燃機関５が始動時であるか否かの具体的判定手法は、これに限定されるものではない。例えば制御部は、内燃機関５を始動させる始動スイッチが操作されたときに内燃機関５が始動時であると判定することもできる。
【００４４】
以上説明したように内燃機関５の運転状態が第１の運転状態の場合、すなわち内燃機関５の運転状態が減速時、急加速時および始動時のいずれか１つの運転状態である場合、燃焼室１４に凝縮水が吸入されることが推定される。そのため、内燃機関５が第１の運転状態であるか否かに基づいて凝縮水吸入条件が満たされたか否かを判定することよって、凝縮水吸入条件の判定処理を精度よく実行することができる。
【００４５】
続いて第２の運転状態について説明する。第２の運転状態は、内燃機関５を冷却する冷媒の温度（以下、冷媒温度と称する場合がある）が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転する状態、または内燃機関５の外気の温度（以下、外気温度と称する場合がある）が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転する状態である。
【００４６】
冷媒温度が所定温度より低い場合には、冷媒温度が所定温度より低くない場合に比較して、内燃機関５の吸気通路２０またはＥＧＲ通路７１に凝縮水が発生し易い。そのため、冷媒温度が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転する場合、凝縮水の発生量も多くなる結果、凝縮水が燃焼室１４に吸入されるおそれが高いと考えられる。また外気温度が所定温度より低い場合には、外気温度が所定温度より低くない場合に比較して、内燃機関５の吸気通路２０またはＥＧＲ通路７１に凝縮水が発生し易い。そのため、外気温度が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転する場合、凝縮水の発生量も多くなる結果、凝縮水が燃焼室１４に吸入されるおそれが高いと考えられる。
【００４７】
なお冷媒温度が所定温度より低い状態かを判定するにあたり、制御部は冷媒温度を温度センサの検出結果に基づいて取得することができる。具体的にはこの場合、内燃機関５は、冷媒が通過する冷媒通路（例えばシリンダブロック１０またはシリンダヘッド１１に形成されたウォータジャケット等）に温度センサを備えている。制御部は、この温度センサの検出結果に基づいて、冷媒温度を取得することができる。
【００４８】
あるいは制御部は、冷媒温度と相関を有する指標に基づいて冷媒温度を推定することで、冷媒温度を取得することもできる。冷媒温度と相関を有する指標としては、例えば、内燃機関５の負荷（内燃機関５の回転数、燃料噴射量、吸入空気量等）を用いることができる。また、所定温度としては、予め適切な温度を記憶部に記憶させておき、制御部は取得した冷媒温度と記憶部に記憶された所定温度とを比較することで、冷媒温度が所定温度より低い状態か否かを判定することができる。
【００４９】
また外気温度が所定温度より低い状態か否かを判定するにあたり、制御部は外気温度を、この外気温度を検出する温度センサの検出結果に基づいて取得することができる。具体的にはこの場合、内燃機関５は、外気温度を検出する温度センサを備えている。制御部は、この温度センサの検出結果に基づいて、冷媒温度を取得することができる。あるいは制御部は、外気温度と相関を有する指標に基づいて外気温度を推定することで、外気温度を取得することもできる。外気温度と相関を有する指標としては、例えば、吸入される空気の温度（具体的には吸気通路２０に吸入される空気の温度）、冷媒の温度等を用いることができる。また、所定温度としては、予め適切な温度を記憶部に記憶させておき、制御部は取得した外気温度と記憶部に記憶された所定温度とを比較することで、外気温度が所定温度より低い状態か否かを判定することができる。
【００５０】
以上説明したように内燃機関５の運転状態が第２の運転状態の場合、すなわち内燃機関５の運転状態が冷媒温度が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転する状態の場合、または外気温度が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転する状態の場合、燃焼室１４に凝縮水が吸入されるおそれが高いと考えられる。そのため、内燃機関５が第１の運転状態であり且つ第２の運転状態である場合に凝縮水吸入条件が満たされたと判定することで、凝縮水吸入条件の判定処理を精度よく実行することができる。
【００５１】
そこで本実施例に係る制御部は、ステップＳ１０において、内燃機関５の運転状態が減速時、急加速時および始動時のいずれか１つの状態に該当し、且つ冷媒温度が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転している状態または外気温度が所定温度より低い状態で内燃機関５が運転している状態に該当すると判定した場合に、内燃機関５の運転状態が第１の運転状態および第２の運転状態の両方を満たしたと判定し、凝縮水吸入条件が満たされたと判定する。
【００５２】
ステップＳ１０において凝縮水吸入条件が満たされたと判定された場合、制御部は旋回気流強度増大制御を実行する（ステップＳ２０）。具体的には制御部は、燃焼室１４に形成される旋回気流の強度が凝縮水吸入条件の満たされる前に比較して強くなるように気流制御弁６０を制御する。次いで制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００５３】
ステップＳ１０において凝縮水吸入条件が満たされたと判定されなかった場合、制御部は旋回気流強度増大制御の実行を禁止する（ステップＳ３０）。この場合、制御部はステップＳ３０の前に旋回気流強度増大制御が実行されていない場合、ステップＳ３０において旋回気流強度増大制御を行わないようにする。一方、ステップＳ３０の前に既に旋回気流強度増大制御が実行されている場合、すなわち旋回気流の強度が強くなっている場合には、制御部は、ステップＳ３０において、旋回気流の強度を弱くすることで旋回気流の強度をステップＳ２０の実行前の強度に戻す。次いで制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００５４】
なお仮に内燃機関５が旋回気流強度変更手段として、可変バルブタイミング機構を備えている場合には、制御部は旋回気流強度増大制御の実行にあたり、燃焼室１４に形成される旋回気流の強度が凝縮水吸入条件が満たされる前に比較して強くなるように可変バルブタイミング機構を制御する。
【００５５】
続いて制御装置１００による旋回気流強度増大制御の作用効果について説明する。図３は、制御装置１００による旋回気流強度増大制御の作用効果を説明するための模式的斜視図である。図３においては、吸気通路２０を通過して燃焼室１４に吸入された凝縮水が旋回気流（具体的にはスワール流ＳＷ）の遠心力によって、燃焼室１４の内周側壁１５に飛ばされた様子が模式的に図示されている。本実施例に係る制御装置１００によれば、凝縮水吸入条件が満たされた場合において仮に燃焼室１４に凝縮水が吸入された場合であっても、旋回気流強度増大制御の実行によって強度が増大された旋回気流によって、例えば燃焼室１４に吸入された凝縮水を燃焼室１４の内周側壁１５に飛ばしたり、燃焼室１４から排気通路２５へ排出させたりすることができる。具体的には、燃焼室１４に流入した凝縮水を強度が増大された旋回気流に乗せて内周側壁１５に付着させたり、あるいは旋回気流の遠心力によって内周側壁１５に飛ばすことで内周側壁１５に付着させたりすることができる。また、内周側壁１５に付着した凝縮水は、排気行程において、燃焼室１４から排出させることができる。
【００５６】
その結果、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０（具体的には燃料噴射弁５０の燃焼室１４内に配置されている部分）に付着することを抑制することができる。それにより、燃焼室１４に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁５０の腐食を抑制することができる。より具体的には、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０のノズル５１に付着してノズル５１の特に噴孔５２の周縁部が腐食することを抑制することができる。その結果、噴孔５２の孔径が腐食によって拡張することを抑制することができる。
【００５７】
また本実施例において、旋回気流としてスワール流を用いているが、燃焼室１４の内周側壁１５に沿って流動する旋回気流であれば、スワール流に限定されるものではない。但し、本実施例のように旋回気流としてスワール流を用いることによって、燃焼室１４に吸入された凝縮水を強度が増大されたスワール流の遠心力によって効果的に内周側壁１５に飛ばすことができる。その結果、燃焼室１４に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁５０の腐食を効果的に抑制することができる。
【００５８】
また本実施例に係る制御部は、図２のステップＳ１０において説明したように、内燃機関５の運転状態が第１の運転状態および第２の運転状態の両方を満たしたと判定した場合に凝縮水吸入条件が満たされたと判定しているが、凝縮水吸入条件を満たすか否かの判定はこれに限定されるものではない。例えば制御部は、内燃機関５の運転状態が第１の運転状態および第２の運転状態のいずれか一方が満たされた場合に凝縮水吸入条件が満たされたと判定してもよい。あるいは制御部は、凝縮水吸入条件として、第１の運転状態または第２の運転状態以外の条件を用いてもよい。但し本実施例のように制御部が内燃機関５の運転状態が第１の運転状態であり且つ第２の運転状態である場合に凝縮水吸入条件が満たされたと判定することによって、凝縮水吸入条件の判定処理を精度よく実行することができ、その結果、旋回気流強度増大制御の実行を的確に実行できる点で好ましい。
【実施例２】
【００５９】
続いて本発明の実施例２に係る内燃機関の制御装置（以下、制御装置１００ａと称する）について説明する。本実施例に係る制御装置１００ａが適用される内燃機関（以下、内燃機関５ａと称する）は、図１（ａ）に示す実施例１に係る内燃機関５において制御装置１００に代えて制御装置１００ａを備えている点において、実施例１に係る内燃機関５と異なっている。内燃機関５ａのその他の構成は、実施例１に係る内燃機関５と同様のため、説明を省略するとともに、内燃機関５ａの図示も省略する。
【００６０】
本実施例に係る制御装置１００ａは、制御部が凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに燃料噴射弁５０に凝縮水が付着した場合に燃料噴射弁５０が腐食するおそれが高いと考えられる条件である腐食可能性条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、腐食可能性条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止する点において、実施例１に係る制御装置１００の制御部と異なっている。制御装置１００ａのその他の構成は、実施例１に係る制御装置１００と同様である。
【００６１】
本実施例においては、腐食可能性条件として、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が所定量以上であるとの凝縮水量条件を用いる。すなわち本実施例に係る制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに凝縮水量条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、凝縮水吸入条件が満たされても凝縮水量条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。
【００６２】
図４は、制御装置１００ａの制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御部は、図４のフローチャートを所定時間毎に繰り返し実行する。図４のフローチャートはステップＳ１０とステップＳ２０との間にステップＳ１５を備えている点において、図２に示す実施例１に係るフローチャートと異なっている。
【００６３】
図４に示すように制御装置１００ａの制御部は、ステップＳ１０において凝縮水吸入条件が満たされたか否かを判定する。ステップＳ１０は実施例１に係るステップＳ１０と同様のため、説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ１０において凝縮水吸入条件が満たされたと判定された場合、制御部は、凝縮水量条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１５）。具体的には制御部は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が所定量以上であるか否かを判定する。ステップＳ１５の判定基準である凝縮水の所定量として、例えば旋回気流強度増大制御が実行されない場合において、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０の燃焼室１４内に配置されている部分（燃焼室１４内に露出した部分）のうち、ノズル５１またはノズル５１の特に噴孔５２の周縁部に付着すると考えられる凝縮水の量を用いることができる。この凝縮水の量は、実験、シミュレーション等によって求めることができる。
【００６５】
本実施例においては、ステップＳ１５の凝縮水の所定量として、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０の噴孔５２の周縁部に付着すると考えられる凝縮水の量を実験的に求めた値を用いることとする。この所定量は記憶部に記憶させておく。但し、所定量の具体的な値はこれに限定されるものではない。
【００６６】
また制御部が、ステップＳ１５に係る燃焼室１４に吸入される凝縮水の量をどのように取得するかは、特に限定されるものではない。本実施例に係る制御部は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量と相関を有する指標に基づいて、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得する。燃焼室１４に吸入される凝縮水の量と相関を有する指標の具体的種類は特に限定されるものではなく、例えば排気通路２５の温度、排気通路２５内の圧力、ＥＧＲ率、内燃機関５ａの運転時間（内燃機関５ａの始動からの経過時間）等を用いることができる。すなわち、制御部は、排気通路２５の温度、排気通路２５内の圧力、ＥＧＲ率または内燃機関５ａの運転時間に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得することができる。
【００６７】
排気通路２５の温度が低くなるほどＥＧＲ通路７１に溜まる凝縮水の量（以下、凝縮水溜り量と称する場合がある）が多くなると考えられ、その結果、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量も多くなると考えられるからである。また排気通路２５内の圧力が低くなるほどＥＧＲ通路７１の凝縮水溜り量が多くなると考えられ、その結果、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量も多くなると考えられるからである。またＥＧＲ率が高くなるほどＥＧＲ通路７１に発生する凝縮水量が多くなると考えられ、その結果、ＥＧＲ通路７１の凝縮水溜り量も多くなると考えられ、ひいては燃焼室１４に吸入される凝縮水の量も多くなると考えられるからである。また運転時間が長くなるほど吸気通路２０またはＥＧＲ通路７１の凝縮水溜り量が多くなると考えられ、その結果、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量も多くなると考えられるからである。
【００６８】
制御部は、排気通路２５の温度、排気通路２５内の圧力、ＥＧＲ率または内燃機関５ａの運転時間に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得するにあたり、マップを用いて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得することができる。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、制御部が凝縮水の量を取得する際に用いるマップの一例を示す模式図である。具体的には図５（ａ）は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が排気通路２５の温度に関連付けて規定されたマップの一例を示している。図５（ｂ）は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量がＥＧＲ率に関連付けて規定されたマップの一例を示している。図５（ｃ）は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が内燃機関５ａの運転時間に関連付けて規定されたマップの一例を示している。なお、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が排気通路２５内の圧力に関連付けて規定されたマップは、図５（ａ）において横軸を排気通路２５内の圧力に置き換えたマップとなるため、図示を省略する。これらのマップは、実験、シミュレーション等によって求めておくことができる。また制御装置１００ａの記憶部は、これらのマップを記憶しておく。
【００６９】
例えば制御部が排気通路２５の温度に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得する場合、制御部は排気通路２５の温度を取得し、取得された排気通路２５の温度に対応する凝縮水の量を記憶部に記憶されている図５（ａ）に示すようなマップから抽出する。制御部は、ステップＳ１５において、マップから抽出された凝縮水の量が記憶部に記憶されている所定量以上であるか否かを判定する。
【００７０】
なお制御部は、排気通路２５の温度を、排気通路２５の温度を検出する温度センサの検出結果に基づいて取得してもよく、排気通路２５の温度と相関を有する指標に基づいて取得してもよい。なお、排気通路２５の温度とは、排気通路２５を構成する配管の温度（例えば排気マニホールドの温度）を用いてもよく、排気通路２５を通過する排気の温度を用いてもよい。温度センサの検出結果に基づいて排気通路２５の温度を取得する場合、内燃機関５ａは排気通路２５に温度センサを備えている。温度センサの排気通路２５における具体的な配置箇所は特に限定されるものではなく、例えば排気通路２５の過給機４０よりも排気流動方向上流側の部分、排気通路２５のＥＧＲ通路７１が接続されている箇所の近傍等を用いることができる。排気通路２５の温度と相関を有する指標としては、例えばＥＧＲ通路７１の温度を用いることができる。
【００７１】
またステップＳ１５において制御部が排気通路２５内の圧力に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得する場合、制御部は排気通路２５内の圧力を取得し、取得された排気通路２５内の圧力に対応する凝縮水の量を記憶部に記憶されているマップ（図５（ａ）において横軸を排気通路２５内の圧力に置き換えたマップ）から抽出する。制御部は、ステップＳ１５において、マップから抽出された凝縮水の量が記憶部に記憶されている所定量以上であるか否かを判定する。
【００７２】
なお制御部は、排気通路２５内の圧力を、排気通路２５内の圧力を検出する圧力センサの検出結果に基づいて取得してもよく、排気通路２５内の圧力と相関を有する指標に基づいて取得してもよい。圧力センサの検出結果に基づいて排気通路２５内の圧力を取得する場合、内燃機関５ａは排気通路２５に圧力センサを備えている。圧力センサの排気通路２５における具体的な配置箇所は、特に限定されるものではなく、排気通路２５の過給機４０よりも排気流動方向上流側の部分、排気通路２５のＥＧＲ通路７１が接続されている箇所近傍等を用いることができる。排気通路２５内の圧力と相関を有する指標としては、例えば内燃機関５の負荷を用いることができる。
【００７３】
またステップＳ１５において制御部がＥＧＲ率に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得する場合、制御部はＥＧＲ率を取得し、取得されたＥＧＲ率に対応する凝縮水の量を記憶部に記憶されている図５（ｂ）に示すようなマップから抽出する。制御部は、ステップＳ１５において、マップから抽出された凝縮水の量が記憶部に記憶されている所定量以上であるか否かを判定する。なお制御部によるＥＧＲ率の具体的な取得手法は特に限定されるものではなく、例えばＥＧＲ率をエアフロメータの検出結果とＥＧＲ弁７２の開度とに基づいてＥＧＲ率を取得することができる。
【００７４】
またステップＳ１５において制御部が内燃機関５ａの運転時間に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得する場合、制御部は内燃機関５ａの運転時間を取得し、取得された運転時間に対応する凝縮水の量を記憶部に記憶されている図５（ｃ）に示すようなマップから抽出する。制御部は、ステップＳ１５において、マップから抽出された凝縮水の量が記憶部に記憶されている所定量以上であるか否かを判定する。なお制御部は、内燃機関５ａの始動時からの経過時間を取得することで、内燃機関５ａの運転時間を取得することができる。
【００７５】
図４を参照して、本実施例に係る制御部は、ステップＳ１５において、上述した排気の温度に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得するものとする。すなわち制御部はステップＳ１５において、排気の温度に基づいて図５（ａ）のマップから燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得し、取得された凝縮水の量が記憶に記憶されている所定量以上であるか否かを判定することで、凝縮水量条件が満たされるか否かを判定する。
【００７６】
制御部は、ステップＳ１５において燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が所定量以上であると判定されることで凝縮水量条件が満たされたと判定された場合、旋回気流強度増大制御を実行する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の内容は、実施例１に係るステップＳ２０と同様のため、説明を省略する。ステップＳ２０の後、制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００７７】
制御部は、ステップＳ１０において凝縮水吸入条件が満たされると判定されなかった場合、およびステップＳ１５において凝縮水量条件が満たされると判定されなかった場合、旋回気流強度増大制御の実行を禁止する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０の内容は、実施例１に係るステップＳ３０と同様のため、説明を省略する。ステップＳ３０の後、制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００７８】
続いて本実施例に係る制御装置１００ａの作用効果について説明する。まず、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が多いほど、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くなると考えられる。これに対しては、旋回気流強度増大制御を実行することで、燃焼室１４に吸入された凝縮水の燃料噴射弁５０への付着を抑制して燃料噴射弁５０の腐食を抑制することは可能である。しかしながら、旋回気流強度増大制御を実行した場合、今度は、未燃焼ＨＣの排出量が増大するおそれがある。
【００７９】
図６は、旋回気流の強度と未燃焼ＨＣとの関係を説明するための図である。図６の縦軸は未燃焼ＨＣ（燃焼室１４で燃焼されずに排気されるハイドロカーボン）を示し、横軸は排気に含まれるＮＯｘを示している。具体的には図６は、旋回気流であるスワール流の強度が相対的に強い場合と相対的に弱い場合とにおいて、未燃焼ＨＣとＮＯｘの量との関係を実験的に求めた図となっている。なお、図６は、冷媒の温度が−７℃、吸気の温度が−７℃において、内燃機関５の負荷が低負荷の場合に測定された値である。
【００８０】
図６から分るように、旋回気流の強度が相対的に強い場合の曲線の方が、旋回気流の強度が相対的に弱い場合の曲線に比較して、全体的に未燃焼ＨＣが高くなっている。このことから、旋回気流の強度が高くなると未燃焼ＨＣの排出量が増大する傾向があることが分る。
【００８１】
以上をまとめると、旋回気流強度増大制御を実行することによって、燃焼室１４に吸入された凝縮水の燃料噴射弁５０への付着を抑制して燃料噴射弁５０の腐食を抑制することはできるが、今度は、未燃焼ＨＣの排出量が増大するおそれが生じる。したがって、旋回気流強度増大制御は、燃焼室１４に吸入された凝縮水の燃料噴射弁５０への付着によって燃料噴射弁５０が腐食するおそれの高い場合に限って実行されることが、未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制する観点から好ましいといえる。
【００８２】
そこで本実施例に係る制御装置１００ａの制御部は凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに燃料噴射弁５０に凝縮水が付着した場合に燃料噴射弁５０が腐食するおそれが高いと考えられる条件である腐食可能性条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、腐食可能性条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。具体的には制御部は、腐食可能性条件として、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が所定量以上であるとの凝縮水量条件を用いており、その結果、制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに凝縮水量条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、凝縮水吸入条件が満たされても凝縮水量条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。
【００８３】
したがって制御装置１００ａによれば、凝縮水吸入条件が満たされ且つ凝縮水量条件が満たされた場合に限って旋回気流強度増大制御を実行することができることから、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁５０の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【００８４】
なお本実施例においても実施例１と同様に旋回気流としてスワール流を用いていることから、制御装置１００ａによれば、燃焼室１４に吸入された凝縮水が付着することによる燃料噴射弁５０の腐食を効果的に抑制することができる。
【００８５】
（変形例１）
本変形例に係る制御装置（以下、制御装置１００ｂと称する）は、制御部が腐食可能性条件として、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が所定量以上であるとの凝縮水量条件に代えて、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーが所定ペーハー以下であるとの凝縮水ペーハー条件を用いる点において、上述した実施例２に係る制御装置１００ａと異なっている。すなわち本変形例に係る制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに凝縮水ペーハー条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、凝縮水ペーハー条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。制御装置１００ｂのその他の構成は制御装置１００ａと同様である。
【００８６】
図７は、制御装置１００ｂの制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御部は、図７のフローチャートを所定時間毎に繰り返し実行する。図７のフローチャートはステップＳ１５に代えてステップＳ１６を備えている点において、図４に示すフローチャートと異なっている。図７のその他の構成は、図４のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
【００８７】
図７のステップＳ１６において制御装置１００ｂの制御部は、凝縮水ペーハー条件が満たされるか否かを判定する。具体的には制御部は、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーが所定ペーハー以下であるか否かを判定する。ステップＳ１６の判定基準である凝縮水の所定ペーハーの具体的な値は、特に限定されるものではない。所定ペーハーとして、例えば燃料噴射弁５０に凝縮水が付着した場合に燃料噴射弁５０が腐食すると考えられる凝縮水のペーハーの値を用いることができる。具体的には所定ペーハーとして、燃料噴射弁５０の燃焼室１４内に配置されている部分の材質を腐食させると考えられるペーハーの値、より具体的には燃料噴射弁５０のノズル５１の材質を腐食させると考えられるペーハーの値、さらに詳しくは噴孔５２の周縁部の材質を腐食させると考えられるペーハーの値等を用いることができる。本変形例においては、所定ペーハーとして燃料噴射弁５０のノズル５１の材質を腐食させると考えられるペーハーの値を用いることとする。この所定ペーハーは、記憶部に記憶させておく。
【００８８】
ステップＳ１６において制御部は、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーを、この凝縮水のペーハーを検出するセンサ（ペーハーセンサ）の検出結果に基づいて取得してもよく、この凝縮水のペーハーと相関を有する指標に基づいて取得してもよい。本変形例に係る制御部は、ステップＳ１６において、凝縮水のペーハーを、これと相関を有する指標に基づいて取得する。
【００８９】
この指標の具体例として、ＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量、または凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間を用いることができる。ＥＧＲ率が低く且つ燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が多いほど、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーは低くなると考えられるからである。また燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が少なく且つ内燃機関５ａの運転時間が短くなるほど、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーは低くなると考えられるからである。すなわちこの場合、制御部は、ＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量、または凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間に基づいて、凝縮水ペーハー条件が満たされたか否かを判定することになる。
【００９０】
また本変形例に係る制御部は、ステップＳ１６において凝縮水のペーハーをこれと相関を有する指標に基づいて取得するにあたって、マップを用いて凝縮水のペーハーを取得する。図８（ａ）および図８（ｂ）は、制御部が凝縮水のペーハーを取得する際に用いるマップの一例を示す模式図である。具体的には図８（ａ）は、凝縮水のペーハーがＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量に関連付けて規定されたマップの一例を示している。より具体的には図８（ａ）は、ＥＧＲ率が低く且つ燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が多いほど、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーが低くなるように、凝縮水のペーハー（凝縮水ｐＨ）がＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量に関連付けて規定されている。
【００９１】
図８（ｂ）は、凝縮水のペーハーが凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間に関連付けて規定されたマップの一例を示している。具体的には図８（ｂ）は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量が少なく且つ内燃機関５ａの運転時間が短くなるほど、燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーが低くなるように、凝縮水のペーハーが凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間に関連付けて規定されている。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すようなマップは実験、シミュレーション等によって求めておく。求められたマップは、記憶部に記憶させておく。
【００９２】
ステップＳ１６において、例えば制御部がＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量に基づいて燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーを取得する場合、制御部はＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量を取得し、取得されたＥＧＲ率および燃焼室１４に吸入される凝縮水の量に対応する凝縮水のペーハーを図８（ａ）に示すようなマップから抽出する。
【００９３】
図７を参照して、本変形例に係る制御部はステップＳ１６において、凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間に基づいて凝縮水ペーハー条件が満たされたか否かを判定することとする。この場合、制御部は、燃焼室１４に吸入される凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間を取得し、取得された凝縮水の量および内燃機関５ａの運転時間に対応する凝縮水のペーハー（凝縮水ｐＨ）を図８（ｂ）に示すようなマップから抽出し、抽出された凝縮水が記憶部に記憶されている所定ペーハー（所定ｐＨ）以下であるか否かを判定する。
【００９４】
制御部は、ステップＳ１６において燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーが所定ペーハー以下であると判定されることで凝縮水ペーハー条件が満たされたと判定された場合、旋回気流強度増大制御を実行し（ステップＳ２０）、ステップＳ１６において凝縮水ペーハー条件が満たされたと判定されなかった場合、旋回気流強度増大制御の実行を禁止する（ステップＳ３０）。
【００９５】
以上説明したように、本変形例に係る制御装置１００ｂにおいても、制御部は凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに燃料噴射弁５０に凝縮水が付着した場合に燃料噴射弁５０が腐食するおそれが高いと考えられる条件である腐食可能性条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、腐食可能性条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。具体的には制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに凝縮水ペーハー条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、凝縮水ペーハー条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。
【００９６】
ここで燃焼室１４に吸入される凝縮水のペーハーが低いほど、凝縮水の酸性度は強くなり、その結果、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くなると考えられる。これに対して本変形例に係る制御装置１００ｂによれば、凝縮水吸入条件が満たされ且つ凝縮水ペーハー条件が満たされた場合に限って旋回気流強度増大制御を実行することができることから、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁５０の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【００９７】
（変形例２）
本変形例に係る制御装置（以下、制御装置１００ｃと称する）は、制御部が腐食可能性条件として、凝縮水量条件に代えて、燃料噴射弁５０の温度が所定温度以下であるとの燃料噴射弁温度条件を用いる点において、実施例２に係る制御装置１００ａと異なっている。すなわち本変形例に係る制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに燃料噴射弁温度条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、燃料噴射弁温度条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。制御装置１００ｃのその他の構成は制御装置１００ａと同様である。
【００９８】
図９は、本変形例に係る制御装置１００ｃの制御部が旋回気流強度増大制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御部は、図９のフローチャートを所定時間毎に繰り返し実行する。図９のフローチャートはステップＳ１５に代えてステップＳ１７を備えている点において、図４に示すフローチャートと異なっている。図９のその他の構成は、図４のフローチャートと同様のため、説明を省略する。
【００９９】
図９のステップＳ１７において制御装置１００ｃの制御部は、燃料噴射弁温度条件が満たされるか否かを判定する。具体的には制御部は、燃料噴射弁５０の温度が所定温度以下であるか否かを判定する。ステップＳ１７に係る燃料噴射弁５０の温度として、燃料噴射弁５０の具体的にどの部位の温度を用いるかは、特に限定されるものではない。燃料噴射弁５０の温度として、燃料噴射弁５０の燃焼室１４内に配置されている部分の温度、具体的には燃料噴射弁５０のノズル５１の温度、より具体的には燃料噴射弁５０のノズル５１の先端の温度等を用いることができる。本変形例においては、燃料噴射弁５０の温度の一例として、燃料噴射弁５０のノズル５１の先端の温度を用いることとする。
【０１００】
ステップＳ１７の判定基準である所定温度の具体的な値は、特に限定されるものではない。本変形例においては、所定温度として、水の蒸発温度である１００℃を用いる。但し所定温度は、１００℃に限定されるものではない。この所定温度は、記憶部が記憶しておく。
【０１０１】
ステップＳ１７において制御部がノズル５１の先端の温度をどのように取得するか、その具体的な取得手法は特に限定されるものではない。本変形例に係る制御部は、ノズル５１の先端の温度を、これと相関を有する指標に基づいて推定することによって取得する。この指標の具体例として、内燃機関５の冷媒の温度（冷媒温度）およびＥＧＲ率、または冷媒温度および過給圧等を用いることができる。冷媒温度が高く且つＥＧＲ率が高いほど、ノズル５１の先端の温度は高くなる傾向があるからである。また冷媒温度が高く且つ過給圧が高くなるほど、ノズル５１の先端の温度は高くなる傾向があるからである。すなわちこの場合、制御部は、ステップＳ１７において、内燃機関５の冷媒温度およびＥＧＲ率、または冷媒温度および過給圧に基づいて、燃料噴射弁温度条件を満たすか否かを判定する。
【０１０２】
また本変形例に係る制御部は、マップを用いてノズル５１の先端の温度を取得する。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、制御部が燃料噴射弁５０のノズル５１の先端の温度を取得する際に用いるマップの一例を示す模式図である。具体的には図１０（ａ）は、燃料噴射弁５０の温度としてノズル５１の先端の温度が、冷媒温度およびＥＧＲ率に関連付けて規定されたマップの一例を示している。より具体的には図１０（ａ）は、冷媒温度が高く且つＥＧＲ率が高くなるほどノズル５１の先端の温度が高くなるように、ノズル５１の先端の温度が冷媒温度およびＥＧＲ率に関連付けて規定されている。
【０１０３】
また図１０（ｂ）は、燃料噴射弁５０の温度としてノズル５１の先端の温度が冷媒温度および過給圧に関連付けて規定されたマップの一例を示している。より具体的には図１０（ｂ）は、冷媒温度が高く且つ過給圧が高くなるほどノズル５１の先端の温度が高くなるように、ノズル５１の先端の温度が冷媒温度および過給圧に関連付けて規定されている。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すようなマップは実験、シミュレーション等によって予め求めておき、記憶部に記憶させておく。
【０１０４】
ステップＳ１７において制御部が冷媒温度およびＥＧＲ率に基づいて燃料噴射弁５０のノズル５１の先端の温度を取得する場合、制御部は冷媒温度およびＥＧＲ率を取得し、取得された冷媒温度およびＥＧＲ率に対応するノズル５１の先端の温度を図１０（ａ）に示すようなマップから抽出する。
【０１０５】
ステップＳ１７において制御部が冷媒温度および過給圧に基づいて燃料噴射弁５０のノズル５１の先端の温度を取得する場合、制御部は冷媒温度および過給圧を取得し、取得された冷媒温度および過給圧に対応するノズル５１の先端の温度を図１０（ｂ）に示すようなマップから抽出する。
【０１０６】
なお、制御部による過給圧の具体的な取得手法は特に限定されるものではなく、例えば制御部は過給圧を検出する圧力センサの検出結果に基づいて過給圧を取得することができる。この場合、内燃機関５ａは、吸気通路２０の過給機４０よりも吸気流動方向下流側に過給圧を検出する圧力センサを備え、制御部はこの圧力センサの検出結果に基づいて過給圧を取得すればよい。あるいは制御部は、過給圧と相関を有する指標に基づいて過給圧を取得してもよい。この指標として、例えば、排気圧を用いることができる。
【０１０７】
図９を参照して、ステップＳ１７において本変形例に係る制御部は、内燃機関５の冷媒温度およびＥＧＲ率に基づいて燃料噴射弁温度条件が満たされるか否かを判定するものとする。この場合、制御部は、内燃機関５の冷媒温度およびＥＧＲ率を取得し、取得した内燃機関５の冷媒温度およびＥＧＲ率に対応する燃料噴射弁５０のノズル５１の先端の温度を図１０（ａ）に示すようなマップから抽出し、抽出されたノズル５１の先端の温度が記憶部に記憶されている所定温度以下であるか否かを判定することで、燃料噴射弁温度条件が満たされるか否かを判定する。
【０１０８】
制御部は、ステップＳ１７において燃料噴射弁温度条件が満たされたと判定された場合、旋回気流強度増大制御を実行し（ステップＳ２０）、ステップＳ１７において燃料噴射弁温度条件が満たされたと判定されなかった場合、旋回気流強度増大制御の実行を禁止する（ステップＳ３０）。
【０１０９】
以上説明したように、本変形例に係る制御装置１００ｃにおいても、制御部は凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに燃料噴射弁５０に凝縮水が付着した場合に燃料噴射弁５０が腐食するおそれが高いと考えられる条件である腐食可能性条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、腐食可能性条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。具体的には制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに燃料噴射弁温度条件が満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、燃料噴射弁温度条件が満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。
【０１１０】
ここで燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着した場合において、燃料噴射弁５０の温度が低いほど、燃料噴射弁５０に付着した凝縮水の蒸発量は少なくなるため、凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くなる。これに対して本変形例に係る制御装置１００ｃによれば、凝縮水吸入条件が満たされ且つ燃料噴射弁温度条件が満たされた場合に限って旋回気流強度増大制御を実行することができることから、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁５０の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【０１１１】
（変形例３）
本変形例に係る制御装置（以下、制御装置１００ｄと称する）は、制御部が腐食可能性条件として、前述した凝縮水量条件、凝縮水ペーハー条件および燃料噴射弁温度条件の全ての条件を用いる点において、実施例２に係る制御装置１００ａと異なっている。すなわち本変形例に係る制御部は、凝縮水吸入条件が満たされた場合において、さらに凝縮水量条件、凝縮水ペーハー条件および燃料噴射弁温度条件の全てが満たされた場合に旋回気流強度増大制御を実行し、凝縮水量条件、凝縮水ペーハー条件および燃料噴射弁温度条件のいずれか一つでも満たされない場合には旋回気流強度増大制御の実行を禁止している。制御装置１００ｄのその他の構成は制御装置１００ａと同様である。
【０１１２】
本変形例に係るフローチャートは、図４、図７および図９のフローチャートを組み合わせたものであるため、図示は省略する。具体的には本変形例に係るフローチャートとして、図４のフローチャートのステップＳ１５とステップＳ２０との間に、図７のステップＳ１６を追加し、追加されたステップＳ１６とステップＳ２０との間に図９のステップＳ１７を追加したフローチャートを用いることができる。
【０１１３】
本変形例に係る制御装置１００ｄにおいても、燃焼室１４に吸入された凝縮水が燃料噴射弁５０に付着することによる燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高い場合に旋回気流強度増大制御を実行することで燃料噴射弁５０の腐食を抑制しつつ、燃料噴射弁５０の腐食のおそれが高くない場合には、旋回気流強度増大制御の実行を禁止することで未燃焼ＨＣの排出量の増大を抑制することができる。
【０１１４】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかか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】
【０１１５】
５  内燃機関
１４  燃焼室
１５  内周側壁
２０  吸気通路
２５  排気通路
４０  過給機
５０  燃料噴射弁
６０  気流制御弁
７０  ＥＧＲ装置
７２  ＥＧＲ弁
８０  クランクポジションセンサ
１００  制御装置
【図１】
2013234616.tif 000003
【図２】
2013234616.tif 000004
【図３】
2013234616.tif 000005
【図４】
2013234616.tif 000006
【図５】
2013234616.tif 000007
【図６】
2013234616.tif 000008
【図７】
2013234616.tif 000009
【図８】
2013234616.tif 000010
【図９】
2013234616.tif 000011
【図１０】
2013234616.tif 000012