(57)【要約】【課題】ＥＧＲ通路内からＥＧＲ通路外に移動した凝縮水がＥＧＲ通路外において悪影響を及ぼすおそれを低減する。【解決手段】ＥＧＲ通路１０とＥＧＲバルブ１１とを有する内燃機関の制御装置において、新気をＥＧＲ通路１０に供給する新気供給装置１３をＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分に配設し、その部分に供給される新気の量をその部分の容積に基づいて算出する。ＥＧＲ通路１０の壁面温度がＥＧＲガスの露点より高くなったときに、算出された量の新気をその部分に供給する。その部分への新気の供給開始から、その部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間が経過したときに、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作を開始する。【選択図】図１
2017120032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に加圧した吸気を供給する過給装置と、
前記内燃機関の排気通路を流れる排気の一部を前記内燃機関の吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配設され、前記ＥＧＲ通路を経由して前記吸気通路に還流するＥＧＲガスの量を調節するＥＧＲバルブとを具備する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に配設され、新気を前記ＥＧＲ通路に供給する新気供給装置を備え、
前記制御装置は、
前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の壁面温度を取得する壁面温度取得手段と、
前記新気供給装置から前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に供給される新気の量を、前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の容積に基づいて算出する新気供給量算出手段と、
前記新気供給装置から前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分への新気の供給開始から、前記ＥＧＲバルブの開弁動作開始までの時間であるＥＧＲバルブ駆動待機時間を算出するＥＧＲバルブ駆動待機時間算出手段とを備え、
前記ＥＧＲバルブ駆動待機時間は、前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間であり、
前記制御装置は、
前記壁面温度取得手段によって取得された壁面温度がＥＧＲガスの露点より高くなったときに、前記新気供給量算出手段によって算出された量の新気を、前記新気供給装置によって前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に供給し、
前記新気供給装置から前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分への新気の供給開始から、前記ＥＧＲバルブ駆動待機時間算出手段によって算出されたＥＧＲバルブ駆動待機時間が経過したときに、前記ＥＧＲバルブの開弁動作を開始することを特徴と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ＥＧＲ通路とＥＧＲバルブとを有する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＥＧＲ通路とＥＧＲバルブとを有する内燃機関が知られている。この種の内燃機関の例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された内燃機関では、内燃機関に加圧した吸気を供給する過給装置と、内燃機関の排気通路を流れる排気の一部を内燃機関の吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を経由して吸気通路に還流するＥＧＲガスの量を調節するためにＥＧＲ通路に配設されたＥＧＲバルブとが設けられている。
特許文献１に記載された内燃機関では、過給装置によって加圧された吸気をＥＧＲ通路に導入することによって、ＥＧＲ通路内の凝縮水が排気通路に吹き飛ばされる。
さらに、特許文献２には、凝縮水の発生が懸念される部位ごとに凝縮水の発生を予測判定するとともに、凝縮水が発生すると判定された場合に、その発生部位ごとに定められた凝縮水対策の処理を実施する旨が記載されている。また、凝縮水の発生が懸念される部位が、ＥＧＲクーラ、ガス合流部、および、インタークーラである旨が記載されている。
また、特許文献３には、吸入空気の充填効率と排気ガスの露点温度との算出結果に基づいてＥＧＲガスの温度を広範囲にわたって調節することにより、気候条件や内燃機関の運転条件に応じてＥＧＲガス中の水分量を制御する旨が記載されている。
さらに、特許文献４には、混合ガスの温度と露点温度との関係を考慮することに加えて、吸入空気とＥＧＲガスとの混合状態についての指標値を考慮することにより、吸気通路内に局所的な低温部が生じることによる凝縮水の発生分を含めたかたちで凝縮水の発生状況を的確に把握することができる旨が記載されている。また、把握した凝縮水の発生状況に応じて制御目標値を補正してＥＧＲガスの量を調節する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８３１０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１９７０７８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３３２８７号公報
【特許文献４】特開２０１２−２５５４０５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、特許文献１に記載された内燃機関では、ＥＧＲバルブの閉弁期間中に、ＥＧＲ通路内の凝縮水が、蒸発せしめられることなく、排気通路に吹き飛ばされる。そのため、特許文献１に記載された内燃機関では、ＥＧＲバルブの閉弁期間中にＥＧＲ通路から排気通路に吹き飛ばされた凝縮水が排気通路などにおいて悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
また、特許文献１に記載された内燃機関では、ＥＧＲバルブの閉弁期間中にＥＧＲ通路内の凝縮水が蒸発せしめられないため、ＥＧＲバルブの開弁動作開始時に、吹き飛ばされなかった凝縮水がＥＧＲ通路内に残っているおそれがある。凝縮水がＥＧＲ通路内に残っている状態でＥＧＲバルブの開弁動作が開始されると、ＥＧＲバルブの開弁動作開始後にＥＧＲ通路から吸気通路に流入した凝縮水が吸気通路などにおいて悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
【０００５】
前記問題点に鑑み、本発明は、ＥＧＲ通路内からＥＧＲ通路外に移動した凝縮水がＥＧＲ通路外において悪影響を及ぼすおそれを低減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】
本発明によれば、内燃機関に加圧した吸気を供給する過給装置と、
前記内燃機関の排気通路を流れる排気の一部を前記内燃機関の吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配設され、前記ＥＧＲ通路を経由して前記吸気通路に還流するＥＧＲガスの量を調節するＥＧＲバルブとを具備する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に配設され、新気を前記ＥＧＲ通路に供給する新気供給装置を備え、
前記制御装置は、
前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の壁面温度を取得する壁面温度取得手段と、
前記新気供給装置から前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に供給される新気の量を、前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の容積に基づいて算出する新気供給量算出手段と、
前記新気供給装置から前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分への新気の供給開始から、前記ＥＧＲバルブの開弁動作開始までの時間であるＥＧＲバルブ駆動待機時間を算出するＥＧＲバルブ駆動待機時間算出手段とを備え、
前記ＥＧＲバルブ駆動待機時間は、前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間であり、
前記制御装置は、
前記壁面温度取得手段によって取得された壁面温度がＥＧＲガスの露点より高くなったときに、前記新気供給量算出手段によって算出された量の新気を、前記新気供給装置によって前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に供給し、
前記新気供給装置から前記ＥＧＲ通路のうちの前記ＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分への新気の供給開始から、前記ＥＧＲバルブ駆動待機時間算出手段によって算出されたＥＧＲバルブ駆動待機時間が経過したときに、前記ＥＧＲバルブの開弁動作を開始することを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【０００７】
つまり、本発明の内燃機関の制御装置では、特許文献１に記載された内燃機関の制御装置のようにＥＧＲバルブの閉弁期間中にＥＧＲ通路内の凝縮水が蒸発せしめられることなく排気通路に吹き飛ばされるのではなく、ＥＧＲバルブの開弁動作開始前、つまり、ＥＧＲバルブの閉弁期間中に、ＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に新気が供給されて、その部分のＥＧＲガスの濃度が薄められることにより、その部分の凝縮水が蒸発せしめられる。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲバルブの閉弁期間中にＥＧＲ通路から排気通路に流入した凝縮水が排気通路などに悪影響を及ぼしてしまうおそれを低減することができる。
【０００８】
さらに、本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分の凝縮水の蒸発が完了した後に、ＥＧＲバルブの開弁動作が開始される。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブよりも排気通路側の部分に凝縮水が存在している状態でＥＧＲバルブが開弁されることに伴って、その凝縮水がＥＧＲバルブを介して吸気通路に流入し、吸気通路などに悪影響を及ぼしてしまうおそれを低減することができる。
すなわち、本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲバルブの開弁動作開始後にＥＧＲ通路から吸気通路に流入した凝縮水が吸気通路などに悪影響を及ぼしてしまうおそれを低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＥＧＲ通路内からＥＧＲ通路外に移動した凝縮水がＥＧＲ通路外において悪影響を及ぼすおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムを示した概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の内燃機関の制御装置によって実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムにおけるＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度などのタイムチャートである。
【図４】第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの一実施例における車速などのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムを示した概略構成図である。
図１に示す例では、内燃機関本体１に吸気通路２と排気通路３とが接続されている。吸気通路２には、過給装置４のコンプレッサ４ａが配設されている。排気通路３には、過給装置４のタービン４ｂが配設されている。つまり、図１に示す例では、過給装置４のコンプレッサ４ａによって加圧された吸気が内燃機関本体１に供給される。
また、図１に示す例では、吸気通路２のうちのコンプレッサ４ａよりも上流側の部分にエアクリーナ５が配設されている。吸気通路２のうちのコンプレッサ４ａよりも下流側の部分にインタークーラ６が配設されている。吸気通路２のうちのインタークーラ６よりも下流側の部分にスロットルバルブ７が配設されている。
さらに、図１に示す例では、排気通路３のうちのタービン４ｂよりも下流側の部分に排気浄化装置８、９が配設されている。排気浄化装置８、９としては、フィルタ、ＮＯｘ触媒、酸化触媒、三元触媒等の触媒、あるいは、これらの適当な組み合わせによって構成された装置を用いることができる。
【００１２】
図１に示す例では、排気通路３を流れる排気の一部を吸気通路２に還流させるＥＧＲ通路１０が設けられている。具体的には、図１に示す例では、ＥＧＲ通路１０が、吸気通路２のうちのエアクリーナ５とコンプレッサ４ａとの間の部分と、排気通路３のうちの排気浄化装置８と排気浄化装置９との間の部分とを接続している。ＥＧＲ通路１０には、ＥＧＲ通路１０を経由して吸気通路２に還流するＥＧＲガスの量を調節するＥＧＲバルブ１１が設けられている。さらに、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分にＥＧＲクーラ１２が配設されている。
【００１３】
内燃機関の冷間暖機過程においては、ＥＧＲバルブ１１（図１参照）の閉弁期間中に、排気通路３（図１参照）内に発生する脈動に伴って、凝縮水がＥＧＲ通路１０内に発生する。仮に、この凝縮水がＥＧＲ通路１０から排気通路３に流入すると、凝縮水が排気浄化装置９などに悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
また、仮に、ＥＧＲバルブ１１の閉弁期間中に発生した凝縮水がＥＧＲ通路１０内に残っている状態でＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始されると、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始後にＥＧＲ通路１０から吸気通路２に流入した凝縮水がコンプレッサ４ａ、内燃機関本体１などに悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
【００１４】
これらの点に鑑み、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、特許文献１に記載された内燃機関のように、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分に発生した凝縮水が排気通路３に吹き飛ばされるのではなく、その部分に発生した凝縮水が蒸発せしめられる。具体的には、その部分のＥＧＲガスの濃度を薄める（つまり、露点を低下させる）ことによって凝縮水を蒸発させるために、その部分に新気供給装置１３が配設されている。詳細には、図１に示す例では、新気供給装置１３が、例えばＥＧＲ通路のうちのＥＧＲバルブ１１とＥＧＲクーラ１２との間の部分に配設されている。新気供給装置１３は新気をＥＧＲ通路１０に供給することができる。
また、図１に示す例では、ＥＧＲ通路１０内のＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ１４が設けられている。ＥＧＲガス温度センサ１４の出力信号は、制御装置（ＥＣＵ）５０に入力される。制御装置５０の壁面温度取得部５０ａは、ＥＧＲガス温度センサ１４の出力信号に基づいて、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度を推定する。つまり、図１に示す例では、壁面温度取得部５０ａが、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度を取得する壁面温度取得手段として機能する。
【００１５】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、ＥＧＲガス温度センサ１４の出力信号に基づき、壁面温度取得部５０ａによって、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分の壁面温度が取得（推定）されるが、他の例では、代わりに、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度を検出する壁面温度センサ（図示せず）の出力信号に基づいて、その部分の壁面温度を取得することもできる。
【００１６】
新気供給装置１３（図１参照）からＥＧＲ通路１０（図１参照）に新気が供給されるときに、仮に、必要以上の量の新気が供給されると、排気浄化装置９（図１参照）がリーン化し、その排気浄化性能が低下することに伴ってエミッションが悪化するおそれがある。
【００１７】
この点に鑑み、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、新気供給装置１３によって供給される新気の量を算出する新気供給量算出手段として機能する新気供給量算出部５０ｂが制御装置５０に設けられている。新気供給量算出部５０ｂは、新気供給装置１３からＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分に供給される新気の量Ｑを、その部分の容積Ｖに基づいて算出する。具体的には、新気供給量Ｑは、下記の式１、式２および式３に基づいて算出される必要最小量である。
【００１８】
Ttrg-T0=237.3*log(Δe/6.11)/(7.5*log10+log(6.11/Δe))…（式１）
Δe=6.11*10^(7.5*t/(273.3+T))* ΔRh/100…（式２）
Q=ΔRh/(100-ΔRh)*V…（式３）
【００１９】
上記の式１、式２および式３において、
Ttrgは目標露点、
T0は現在露点、
ΔRhは現在露点T0から目標露点Ttrgに下げるのに必要な相対湿度変化量、
eは水蒸気圧、
TはＥＧＲ通路１０内のＥＧＲガスの温度またはＥＧＲ通路１０の壁面温度、
VはＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の容積、
Qは容積Vの湿度を相対湿度変化量ΔRhだけ下げるのに必要な新気供給量である。
排気通路３内の相対湿度を１００％と仮定（ＥＧＲ１００％）する。
【００２０】
ＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分に対して新気供給装置１３から新気が供給されても、仮に、その部分の凝縮水の蒸発が完了する前にＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始されると、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始後にその部分の凝縮水がＥＧＲバルブ１１を介して吸気通路２（図１参照）に流入し、コンプレッサ４ａ（図１参照）、内燃機関本体１（図１参照）などに悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
【００２１】
この点に鑑み、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、新気供給装置１３からＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分への新気の供給開始から、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始までの時間であるＥＧＲバルブ駆動待機時間を算出するＥＧＲバルブ駆動待機時間算出手段として機能するＥＧＲバルブ駆動待機時間算出部５０ｃが制御装置５０に設けられている。ＥＧＲバルブ駆動待機時間算出部５０ｃによって算出されるＥＧＲバルブ駆動待機時間は、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間と等しくなる。具体的には、凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間ｔｒは、下記の式４に基づいて算出される。
【００２２】
ｄｍ＝Ｄ（ｄρ／ｄｘ）ｄＦｄｔｒ…(式４)（Ｆｉｃｋの拡散法則）
上記の式４において、
ｍは蒸発質量
Ｄは拡散係数
ρは水蒸気分圧
ｘは液面からの距離
Ｆはｘに垂直な平面積
ｔｒは蒸発の所要時間である。
【００２３】
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、新気供給装置１３からＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分への新気の供給開始後、凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間ｔｒが経過するまで、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始が遅延せしめられる。
【００２４】
図２は第１の実施形態の内燃機関の制御装置によって実行される制御を説明するためのフローチャートである。図２に示すルーチンは所定時間間隔で実行される。
図２に示すルーチンが開始されると、まずステップＳ１００において、内燃機関の冷間暖機過程であるか否かが判定される。ＹＥＳのときには、ステップＳ１０１に進み、ＮＯのときには、このルーチンを終了する。
ステップＳ１０１では、壁面温度取得部５０ａ（図１参照）によって取得されたＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分の壁面温度が、その部分のＥＧＲガスの露点よりも高いか否かが判定される。ＹＥＳのときには、ステップＳ１０２に進み、ＮＯのときには、このルーチンを終了する。
ステップＳ１０２では、ＥＧＲバルブ駆動待機時間算出部５０ｃ（図１参照）によって、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間ｔｒが算出される。さらに、新気供給装置１３（図１参照）によって供給される新気の量である新気供給量Ｑが、新気供給量算出部５０ｂ（図１参照）によって算出される。
次いで、ステップＳ１０３では、新気供給量算出部５０ｂによって算出された量Ｑの新気が、新気供給装置１３によって、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分に供給される。
【００２５】
次いで、ステップＳ１０４では、ＥＧＲバルブ１１（図１参照）の駆動待機が実行される。つまり、ステップＳ１０４では、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始されることなく、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始が遅延せしめられる。
次いで、ステップＳ１０５では、ＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点より高くなった後、所要時間ｔｒが経過したか否かが判定される。ＹＥＳのときには、ステップＳ１０６に進む。一方、ＮＯのときには、ステップＳ１０４に戻る。つまり、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点より高くなった後に所要時間ｔｒが経過するまで、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始が遅延せしめられる。
ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点より高くなった後に所要時間ｔｒが経過したときには、ステップＳ１０６が実行され、ＥＧＲバルブ１１の駆動が許可され、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始される。
【００２６】
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、図２に示すように、壁面温度取得部５０ａ（図１参照）によって取得された壁面温度がＥＧＲガスの露点より高くなったときに、ステップＳ１０１においてＹＥＳと判定される。さらに、ステップＳ１０２において新気供給量算出部５０ｂ（図１参照）によって算出された量Ｑの新気が、ステップＳ１０３において、新気供給装置１３（図１参照）によってＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分に供給される。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、図２に示すように、新気供給装置１３からＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分への新気の供給開始から、ＥＧＲバルブ駆動待機時間算出部５０ｃ（図１参照）によって算出されたＥＧＲバルブ駆動待機時間（つまり、蒸発の所要時間ｔｒ）が経過したときに、ステップＳ１０５においてＹＥＳと判定される。さらに、ステップＳ１０６が実行され、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始される。
【００２７】
図３は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムにおけるＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分の壁面温度などのタイムチャートである。詳細には、図３（Ａ）はその部分の壁面温度を示しており、図３（Ｂ）は新気供給装置１３（図１参照）の駆動状態を示しており、図３（Ｃ）はＥＧＲバルブ１１（図１参照）の駆動状態を示している。
図３に示す例では、時間ｔ１以前に、図３（Ａ）に示すように、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点Ｔ１より低いため、ステップＳ１０１（図２参照）においてＮＯと判定され、ステップＳ１０３（図２参照）が実行されない。その結果、図３（Ｂ）に示すように、新気供給装置１３の駆動状態がＯＦＦになる。また、ステップＳ１０６（図２参照）も実行されないため、ＥＧＲバルブ１１の駆動状態もＯＦＦになる。
図３に示す例では、次いで、時間ｔ１に、図３（Ａ）に示すように、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点Ｔ１より高くなり、ステップＳ１０１においてＹＥＳと判定される。そのため、ステップＳ１０３が実行され、図３（Ｂ）に示すように、新気供給装置１３の駆動状態がＯＮになる。
【００２８】
図３に示す例では、ステップＳ１０２（図２参照）において算出された新気供給量Ｑの新気を、新気供給装置１３（図１参照）によって、ＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分に供給するために、図３（Ｂ）に示すように、時間ｔ１から時間ｔ２までの間、新気供給装置１３の駆動状態がＯＮになる。
図３に示す例では、新気供給装置１３による新気の供給が完了する時間ｔ２に、図３（Ｂ）に示すように、ステップＳ１０２（図２参照）において算出された蒸発所要時間ｔｒが経過していないため、図３（Ｃ）に示すように、ＥＧＲバルブ１１の駆動状態がＯＦＦに維持されている。
図３に示す例では、次いで、時間ｔ３に、図３（Ｂ）に示すように、蒸発所要時間ｔｒが経過し、ステップＳ１０５（図２参照）においてＹＥＳと判定される。そのため、ステップＳ１０６が実行され、図３（Ｃ）に示すように、ＥＧＲバルブ１１の駆動状態がＯＮになり、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始される。
【００２９】
上述したように、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、特許文献１に記載された内燃機関の制御装置のようにＥＧＲバルブ１１（図１参照）の閉弁期間中にＥＧＲ通路１０（図１参照）内の凝縮水が蒸発せしめられることなく排気通路３（図１参照）に吹き飛ばされるのではなく、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始前、つまり、ＥＧＲバルブ１１の閉弁期間中に、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分に新気が供給されて、その部分のＥＧＲガスの濃度が薄められることにより、その部分の凝縮水が蒸発せしめられる。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲバルブ１１の閉弁期間中にＥＧＲ通路１０から排気通路３に流入した凝縮水が排気通路３などに悪影響を及ぼしてしまうおそれを低減することができる。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の凝縮水の蒸発が完了した後に、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分に凝縮水が存在している状態でＥＧＲバルブ１１が開弁されることに伴って、その凝縮水がＥＧＲバルブ１１を介して吸気通路２（図１参照）に流入し、吸気通路２などに悪影響を及ぼしてしまうおそれを低減することができる。
すなわち、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始後にＥＧＲ通路１０から吸気通路２に流入した凝縮水が吸気通路２などに悪影響を及ぼしてしまうおそれを低減することができる。
【００３０】
図４は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの一実施例における車速などのタイムチャートである。詳細には、図４（Ａ）は車速を示しており、図４（Ｂ）はＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分の壁面温度およびその部分のＥＧＲガスの温度を示しており、図４（Ｃ）はＥＧＲバルブ１１の開度を示している。
図４に示す例では、時間ｔ１以前に、図４（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点Ｔ１より低いため、ステップＳ１０１（図２参照）においてＮＯと判定され、ステップＳ１０６（図２参照）が実行されない。その結果、ＥＧＲバルブ１１の開度は全閉状態になる。
図４に示す例では、次いで、時間ｔ１に、図４（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点Ｔ１より高くなり、ステップＳ１０１においてＹＥＳと判定される。
図４に示す例では、次いで、時間ｔ３に、ステップＳ１０５（図２参照）においてＹＥＳと判定される。そのため、ステップＳ１０６が実行され、図４（Ｃ）に示すように、ＥＧＲバルブ１１の駆動が許容され、時間ｔ３以降に、ＥＧＲバルブ１１の開度が内燃機関の運転状態（例えば図４（Ａ）に示す車速）に応じて変動する。つまり、図３（Ｃ）における「ＥＧＲバルブ駆動状態」の「ＯＮ」は、ＥＧＲバルブ１１の開度の全開状態を意味しているのではなく、図４（Ｃ）に示すように内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲバルブ１１の開度が変動する状態を意味している。
【００３１】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、吸気通路２のうちのエアクリーナ５とコンプレッサ４ａとの間の部分と、排気通路３のうちの排気浄化装置８と排気浄化装置９との間の部分とを接続している低圧ＥＧＲ通路１０に対して、凝縮水の悪影響を低減するための上述した処理が実行されているが、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、代わりに、吸気通路２のうちのコンプレッサ４ａよりも下流側の部分と、排気通路３のうちのタービン４ｂよりも上流側の部分とを接続している高圧ＥＧＲ通路（図示せず）に対して、凝縮水の悪影響を低減するための上述した処理と同様の処理を実行することもできる。
【００３２】
特許文献１に記載された内燃機関では、吸気通路２（図１参照）のうちのコンプレッサ４ａ（図１参照）よりも下流側（図１の上側）の部分の圧力が低いときにＥＧＲ通路１０（図１参照）に新気を供給することができない。一方、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、その部分の圧力が低いときであっても、新気供給装置１３によってＥＧＲ通路１０に新気を供給することができる。詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、任意の運転状態のときに、新気供給装置１３によってＥＧＲ通路１０に新気を供給することができ、ＥＧＲ通路１０内の凝縮水を蒸発させることができる。
特許文献１に記載された内燃機関では、ＥＧＲ通路１０内の凝縮水を吹き飛ばすために吸気がＥＧＲ通路１０に供給されるときに、多量の吸気がＥＧＲ通路１０に供給されることによって、排気浄化装置９（図１参照）がリーン化し、その排気浄化性能が低下することに伴ってエミッションが悪化するおそれがある。一方、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、上述したように、ＥＧＲ通路１０内の凝縮水を蒸発させるために、ＥＧＲ通路１０に対して新気が必要最小量のみ供給される。その結果、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、排気浄化装置９の排気浄化性能が低下することに伴ってエミッションが悪化するおそれを低減することができる。
【００３３】
上述したように、仮に、ＥＧＲバルブ１１（図１参照）の閉弁期間中に発生した凝縮水がＥＧＲ通路１０（図１参照）内に残っている状態でＥＧＲバルブ１１の開弁動作が開始されると、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始後にＥＧＲ通路１０から吸気通路２に流入した凝縮水がコンプレッサ４ａ（図１参照）、内燃機関本体１（図１参照）などに悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
そのため、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始前に、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分の凝縮水を蒸発させておくことが好ましい。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例のようにＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始前にＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分に新気が供給されない場合には、その部分のＥＧＲガスの濃度が濃い（つまり、露点が高い）ため、その部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間が長くなる。その結果、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始が遅れてしまい、燃費が悪化するおそれがある。
一方、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、上述したように、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始前にＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側の部分に新気が供給されるため、その部分のＥＧＲガスの濃度が薄められ（つまり、露点が低下せしめられ）、それに伴い、その部分の凝縮水が蒸発完了するのに要する所要時間が短くなる。その結果、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始を早めることができ、燃費を向上させることができる。
【００３４】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２および図３に示す例では、ＥＧＲ通路１０（図１参照）のうちのＥＧＲバルブ１１（図１参照）よりも排気通路３（図１参照）の側（図１の右側）の部分の壁面温度が、その部分のＥＧＲガスの露点Ｔ１より高くなった後、つまり、排気通路３内に脈動が発生してもＥＧＲ通路１０内に凝縮水が発生しなくなる運転状態になった後に、新気供給装置１３（図１参照）によってその部分に新気が供給される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２および図３に示す例では、その部分の壁面温度がその部分のＥＧＲガスの露点Ｔ１以下のときに新気供給装置１３によってその部分に新気が供給される場合よりも、凝縮水を蒸発させるために必要な新気供給量Ｑを抑制することができ、排気浄化装置９（図１参照）の排気浄化性能低下を抑制することができる。
【００３５】
換言すれば、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、ＥＧＲ通路１０のうちのＥＧＲバルブ１１よりも排気通路３の側（図１の右側）の部分に新気供給装置１３から新気を供給することによって、その部分の凝縮水の蒸発を早めることができる。その結果、その部分の凝縮水が吸気通路２に流入するおそれを低減しつつ、ＥＧＲバルブ１１の開弁動作開始を早めることができ、燃費を向上させることができる。
【００３６】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２に示す例では、燃料噴射量の制御が実行されないが、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、代わりに、新気供給装置１３（図１参照）からの新気の供給によって排気浄化装置９（図１参照）の排気浄化性能が低下するおそれがある場合に、排気浄化装置９の排気浄化性能を回復させるために、例えば筒内燃料噴射量のような燃料噴射量を増量させる制御を実行することもできる。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、上述したように、任意の運転状態のときに、新気供給装置１３によって新気を供給することができるが、内燃機関の高負荷運転状態のときには、内燃機関本体１に対して供給される新気の量が多くなるため、新気供給装置１３からの新気が排気浄化装置９の排気浄化性能に影響を与える割合が相対的に低くなり、排気浄化装置９の排気浄化性能低下が抑制される。
【００３７】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、新気供給装置１３から供給される新気の圧力が、想定される最大排気圧より高くされる。具体的には、新気供給装置１３から供給される新気の圧力が、例えば５０〜６０ｋＰａ程度に設定される。
【００３８】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、ＥＧＲ通路１０内に凝縮水が発生するのを防止するための温水加熱装置が設けられていないが、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、代わりに、ＥＧＲ通路１０内に凝縮水が発生するのを防止するための温水加熱装置（図示せず）を設けることもできる。
【００３９】
第２の実施形態では、上述した第１の実施形態および各例を適宜組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１  内燃機関本体
２  吸気通路
３  排気通路
４  過給装置
４ａ  コンプレッサ
４ｂ  タービン
５  エアクリーナ
６  インタークーラ
７  スロットルバルブ
８、９  排気浄化装置
１０  ＥＧＲ通路
１１  ＥＧＲバルブ
１２  ＥＧＲクーラ
１３  新気供給装置
１４  ＥＧＲガス温度センサ
５０  制御装置
５０ａ  壁面温度取得部
５０ｂ  新気供給量算出部
５０ｃ  ＥＧＲバルブ駆動待機時間算出部
【図１】
2017120032.tif 000003
【図２】
2017120032.tif 000004
【図３】
2017120032.tif 000005
【図４】
2017120032.tif 000006