CN109838299B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的控制装置，目的在于能够在内燃机的停止期间抑制进气口内的水分的结露的发生。在具备配置于比进气口(50)靠上游侧的进气通路(12)及EGR通路(32)中的至少一方的水冷式的冷却器(中冷器)(22)和用于向冷却器22供给冷却水的水泵(62)的内燃机(10)中，控制装置(ECU)(40)构成为，在内燃机(10)的停止期间满足冷却器温度(Tc)比冷却水温度(Tw)高这一执行条件的情况下，执行通过使水泵(62)工作来向冷却器(22)供给冷却水的水供给动作，在内燃机(10)的停止期间冷却器温度(Tc)为冷却水温度(Tw)以下的情况下，不执行水供给动作。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，更详细而言，涉及对具备在比进气口靠上游侧的进气通路和EGR通路中的至少一方配置的水冷式的冷却器的内燃机进行控制的控制装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种内燃机的EGR控制装置。在该EGR控制装置中，在发出了发动机停止要求时，以对供EGR气体流动的通路内的EGR气体进行扫气的方式控制EGR阀及节气门。由此，能够抑制因在内燃机的停止期间从残留EGR气体产生的冷凝水而导致再启动时的燃烧不稳定化的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-059921号公报
专利文献2：日本特开2013-007338号公报
发明内容
发明要解决的问题
若在内燃机的停止期间进气口的壁面温度下降，则进气口内的气体中的水分有时会结露。结果，可能会招致进气门或阀座的腐蚀或冻结。
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够在内燃机的停止期间抑制进气口内的水分的结露的发生的内燃机的控制装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的内燃机的控制装置控制内燃机，该内燃机具备：水冷式的冷却器，其配置于比进气口靠上游侧的进气通路和EGR通路中的至少一方；和水泵，其用于向所述冷却器供给冷却水。
所述控制装置构成为，
在所述内燃机的停止期间满足所述冷却器的温度即冷却器温度比向所述冷却器流入的所述冷却水的温度即冷却水温度高这一执行条件的情况下，执行通过使所述水泵工作来向所述冷却器供给所述冷却水的水供给动作，
在所述内燃机的停止期间所述冷却器温度为所述冷却水温度以下的情况下，不执行所述水供给动作。
所述控制装置，可以在所述水供给动作开始后在满足了所述冷却器温度为所述冷却水温度以下这一结束条件的情况下结束所述水供给动作，在之后再次满足了所述执行条件的情况下再次开始所述水供给动作。
所述水供给动作的所述执行条件可以除了所述冷却器温度比所述冷却水温度高之外还包括所述冷却器温度的时间变化率为正。
所述水供给动作的结束条件可以包括所述冷却器温度的时间变化率为零或实质上为零。
所述控制装置可以反复执行利用所述冷却器温度的时间变化率为零作为结束条件的所述水供给动作，直到所述冷却器温度的时间变化率转为负为止。
所述水供给动作的所述执行条件可以除了所述冷却器温度比所述冷却水温度高之外还包括存在所述冷却器温度的时间变化。
所述水供给动作的结束条件可以包括所述冷却器温度的时间变化率为零且所述冷却器温度与外气温度(外部气体温度)或所述冷却水温度相等或实质上相等。
所述水供给动作的结束条件可以包括所述冷却器温度的时间变化率为负的阈值以下或所述冷却器温度与所述冷却水温度或外气温度相等或实质上相等。
所述控制装置可以在所述内燃机停止后所述冷却器温度收敛于外气温度之后满足所述执行条件的情况下开始所述水供给动作。
发明的效果
根据本发明，若在内燃机的停止期间进气口的壁面温度成为冷却器温度以上时执行水供给动作，则能够通过降低冷却器温度而扩大温度差(＝进气口的壁面温度-冷却器温度)。由此，能够得到与进气口侧相比在冷却器侧水分容易结露的环境。另外，即使在内燃机的停止期间进气口的壁面温度变得比冷却器温度低的情况下，也至少能够通过水供给动作的执行来缩小与上述温度差相反的温度差(＝冷却器温度-进气口的壁面温度)。由此，即使在这样的情况下，也至少能够抑制与冷却器侧相比在进气口侧水分容易结露的情况。如以上这样，根据本发明，能够在内燃机的停止期间抑制进气口内的水分的结露的发生。结果，能够抑制进气门或阀座的腐蚀或冻结。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的系统的构成的图。
图2是概略地表示中冷器及进气口周围的进气系统的构成的图。
图3是用于说明发动机停止期间的进气口处的结露抑制的机理的图。
图4是表示不伴随水供给动作的情况下的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图5是表示用于本发明的实施方式1的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图6是示出与本发明的实施方式1的水供给动作相关的处理的例程的流程图。
图7是表示用于本发明的实施方式2的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图8是示出与本发明的实施方式2的水供给动作相关的处理的例程的流程图。
图9是表示在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降的情况的比较例的时间图。
图10是表示在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te上升的情况的比较例的时间图。
图11是表示用于本发明的实施方式3的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图12是表示用于本发明的实施方式3的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图13是示出与本发明的实施方式3的水供给动作相关的处理的例程的流程图。
图14是表示用于本发明的实施方式4的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图15是表示用于本发明的实施方式4的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图16是示出与本发明的实施方式4的水供给动作相关的处理的例程的流程图。
图17是表示用于本发明的实施方式5的水供给动作的水泵的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
图18是示出与本发明的实施方式5的水供给动作相关的处理的例程的流程图。
附图标记说明
10：内燃机；
12：进气通路；
18：涡轮增压器；
22：中冷器；
22a：中冷器的内部冷却水流路；
22b：中冷器的内部进气通路；
32：EGR通路；
34：EGR冷却器；
40：电子控制单元(ECU)；
42：曲轴角传感器；
44：冷却器温度传感器；
46：冷却水温度传感器；
48：外气温度传感器；
50：进气口；
52：燃烧室；
54：进气门；
60：冷却水循环回路；
62：水泵(W/P)；
64：散热器。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。不过，对于各图中共通的要素，标注同一标号而省略或简化重复的说明。在以下所示的实施方式中提及了各要素的个数、数量、量、范围等数字的情况下，除了特别明确说明的情况或在原理上明显确定为该数字的情况之外，本发明不限定于该提及的数字。另外，关于在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等，除了特别明确说明的情况或明显在原理上确定为此的情况之外，对于本发明未必是必需的。
实施方式1.
首先，参照图1～图6对本发明的实施方式1进行说明。
1-1.系统的构成例
图1是用于说明本发明的实施方式1的系统的构成的图。本实施方式的系统具备内燃机(作为一例是火花点火式汽油发动机)10。内燃机10的各汽缸与进气通路12及排气通路14连通。
在进气通路12的入口附近安装有空气滤清器16。在空气滤清器16的下游设置有涡轮增压器18的压缩机18a。压缩机18a经由连结轴而与配置于排气通路14的涡轮机18b一体地连结。
在比压缩机18a靠下游侧的进气通路12设置有电子控制式的节气门20。在比节气门20靠下游侧的进气通路12设置有用于冷却由压缩机18a压缩后的空气的中冷器22。中冷器22是水冷式，是使吸入空气与冷却水进行热交换的热交换器。关于中冷器22周围的进气系统的构成，在后面参照图2进行叙述。另外，在比涡轮机18b靠下游侧的排气通路14配置有排气净化催化剂(作为一例是三元催化剂)24。
图1所示的内燃机10具备低压回路(LPL)式的EGR装置30。EGR装置30具备将比排气净化催化剂24靠下游侧的排气通路14与比压缩机18a靠上游侧的进气通路12连接的EGR通路32。在EGR通路32上，从向进气通路12导入时的EGR气体流动的上游侧起依次设置有EGR冷却器34和EGR阀36。EGR冷却器34是为了冷却在EGR通路32中流动的EGR气体而设置的，EGR阀36是为了调整通过EGR通路32而向进气通路12回流的EGR气体的量而设置的。
如图1所示，本实施方式的系统还具备电子控制单元(ECU)40。在ECU40上电连接有在内燃机10及搭载该内燃机10的车辆上搭载的各种传感器和用于控制内燃机10的运转的各种致动器。
上述的各种传感器包括曲轴角传感器42、冷却器温度传感器44、冷却水温度传感器46及外气温度传感器48。曲轴角传感器42输出与曲轴角相应的信号。ECU40能够使用该信号算出发动机转速Ne。冷却器温度传感器44输出与中冷器22的温度(冷却器温度Tc)相应的信号。在此所说的冷却器温度Tc更详细而言是指后述的内部进气通路22b的壁面温度。冷却水温度传感器46输出与向中冷器22流入的冷却水的温度(冷却水温度Tw)相应的信号。外气温度传感器48输出与外气温度Te相应的信号。另外，上述的各种致动器除了上述的节气门20及EGR阀36之外，还包括电动式的水泵(W/P)62(参照图2)以及省略图示的燃料喷射阀和点火装置。
ECU40具备处理器、存储器及输入输出接口。输入输出接口从上述的各种传感器取入传感器信号，并且对上述的各种致动器输出操作信号。在存储器中存储有用于控制各种致动器的各种控制程序及映射。处理器将控制程序从存储器读出并执行。由此，实现本实施方式的“内燃机的控制装置”的功能。
1-1-1.水冷式的中冷器
图2是概略地表示中冷器22及进气口50周围的进气系统的构成的图。在内燃机10的汽缸盖形成有进气口50。进气口50的内部通路作为进气通路12的一部分发挥功能。在进气口50的燃烧室52侧的端部设置有开闭进气口50的进气门54。中冷器22配置于比进气口50靠上游侧的进气通路12。
图1所示的系统具备向中冷器22(相当于本发明的“水冷式的冷却器”的一例)供给冷却水的冷却水循环回路60。冷却水循环回路60包括形成于中冷器22的内部的内部冷却水流路22a。另外，在冷却水循环回路60上连接有上述的W/P62和为了使冷却水从吸入空气接受到的热散出而使冷却水与外气进行热交换的散热器64。而且，在中冷器22的内部形成有作为进气通路12的一部分发挥功能的内部进气通路22b。
根据如上所述的构成，通过使W/P62工作而使冷却水在冷却水循环回路60内循环，能够向中冷器22供给冷却水。此外，冷却水循环回路60作为一例而与用于冷却内燃机10的主体的冷却水循环回路(省略图示)相独立地构成。因而，根据冷却水循环回路60，能够将比在该冷却水循环回路中流动的冷却水低温的冷却水(以下，也称作“LT(Low Temperature)冷却水”)向中冷器22供给。
1-2.实施方式1的发动机停止期间的冷却水控制
本实施方式的冷却水(LT冷却水)的控制包括用于在发动机停止期间在进气口50(尤其是进气门54的周围)处抑制水分的结露的发生的“水供给动作”的执行。
1-2-1.由水供给动作实现的发动机停止期间的进气口处的结露抑制的机理
图3的(A)～(F)是用于说明发动机停止期间的进气口50处的结露抑制的机理的图。
在发动机运转期间，如图3的(A)所示，在向燃烧室52内吸入的进气在中冷器22中被冷却了时，产生冷凝水。所产生的冷凝水的一部分通过气体流动而一边向进气口50的壁面附着一边被取入燃烧室52内。另外，所产生的冷凝水的剩余部分与进气混合，作为湿润气体而向燃烧室52内吸入。
另一方面，当内燃机10的运转停止时，气体流动消失，因此，如图3的(B)所示，在内部进气通路22b及进气口50内残留冷凝水及湿润气体。如图3的(C)所示，残留于进气口50的壁面的冷凝水在发动机刚停止后通过内燃机10的余热而暂且蒸发。
若不采取特殊的措施，则在之后的发动机停止期间(发动机搁置期间)进气口50的壁面温度(以下，也简称为“进气口壁温”)Tp下降时，如上述那样蒸发后的水分的结露可能会在进气口50内再次发生。
在本实施方式中，在发动机停止期间执行的“水供给动作”是为了冷却内部进气通路22b的壁面而通过使W/P62工作来向中冷器22供给冷却水。
图3的(D)及(E)示出了图3的(C)所示的冷凝水蒸发后的发动机搁置期间的内燃机10。在发动机刚停止后，接近作为热源的燃烧室52的位置的进气口壁温Tp比冷却器温度Tc高。若像这样在进气口50与中冷器22之间存在温度差ΔTpc(＝Tp-Tc)，则如图3的(D)所示，会在位于两者之间的进气通路12内产生气体的对流。
因上述的对流而在中冷器22与进气口50之间的进气通路12内循环的气体中的水分容易在温度更低的壁面处结露。若通过本实施方式的水供给动作而冷却内部进气通路22b，则温度差ΔTpc扩大。由此，气体的对流得到促进，与进气口50相比低温侧的内部进气通路22b处的水分的结露得到促进。因而，若进行水供给动作，则随着发动机搁置时间的经过，如图3的(E)所示，内部进气通路22b侧的结露增加，对流的气体逐渐干燥。
图3的(F)表示处于发动机搁置完成的状态(内燃机10的各部分温度(具有代表性的是冷却内燃机10的主体的冷却水的温度及对主体进行润滑的油的温度)收敛于外气温度Te的状态)的内燃机10。在该状态下，进气口壁温Tp、冷却器温度Tc及冷却水温度Tw也收敛于外气温度Te。根据水供给动作，如上所述，通过气体的对流的促进，能够促进中冷器22与进气口50之间的进气通路12内的多余的水分在内部进气通路22b侧的结露。由此，如图3的(F)所示，即使伴随于发动机搁置的发展而进气口壁温Tp下降，也能够有效地抑制进气口50处的结露的发生。
1-2-2.比较例(不伴随水供给动作的例子)
图4是表示不伴随水供给动作的情况下的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。为了与进行水供给动作的本实施方式的例子(后述的图5)进行对比而参照图4所示的比较例。更详细而言，图4示出了发动机搁置未完成的期间(即，进气口壁温Tp及冷却器温度Tc正在朝向相当于外气温度Te的收敛温度下降的期间)中的各种温度变化。此外，在图4及其以后的图5等时间图中，都是为了示出发动机停止期间的各种温度变化的典型例而设想在发动机预热完成之后进行了发动机停止的状况。
如图4所示，进气口壁温Tp在来自冷却水的循环停止了的内燃机10的主体的受热的影响下，在发动机刚停止后暂且上升，之后朝向外气温度Te下降。另一方面，冷却器温度Tc在进气通路12内的残留气体及冷却水的余热的影响下，在发动机刚停止后暂且上升，之后朝向外气温度Te下降。冷却水温度Tw以接近外气温度Te的值推移。
1-2-3.实施方式1的水供给动作的例子
图5是表示用于本发明的实施方式1的水供给动作的W/P62的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。
本实施方式的水供给动作的“执行条件(开始条件)”是冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高且冷却器温度Tc的时间变化率dTc/dt为正。更详细而言，若冷却器温度Tc不比冷却水温度Tw高，则无法通过冷却水的供给来降低冷却器温度Tc。因而，冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高相当于用于降低冷却器温度Tc的基本条件。因此，在发动机停止期间冷却器温度Tc为冷却水温度Tw以下的情况下，不执行(开始)水供给动作。
另一方面，使用时间变化率dTc/dt为正这一条件来确定本实施方式的水供给动作的特征性的执行时期。如参照图4已经叙述的那样，在发动机刚停止后，冷却器温度Tc暂且上升。因而，在图5所示的例子中，在发动机刚停止后迅速满足上述执行条件，W/P62的工作(即，水供给动作)开始。
更详细而言，W/P62对冷却水的流量控制作为一例而利用驱动电压的占空比控制来进行。占空比的值没有特别的限定，但在图5所示的例子中，为了迅速降低冷却器温度Tc而使用最大值(100％)。
如图5所示，当水供给动作开始后，发动机刚停止后的冷却器温度Tc的上升受到抑制，冷却器温度Tc的上升最终收敛(即，时间变化率dTc/dt成为零)。
本实施方式的水供给动作的主要的结束条件是时间变化率dTc/dt为零。在图5所示的例子中，伴随于该结束条件的满足而水供给动作结束。在这样停止水供给动作之后，冷却器温度Tc在进气通路12内的残留气体及冷却水的余热的影响下如图5所示那样稍微上升，之后朝向外气温度Te下降。
此外，虽然在图5所示的例子中没有表示出，但水供给动作在水供给动作的执行期间冷却器温度Tc变得与冷却水温度Tw相等的情况下也结束。其理由与上述的执行条件(Tc>Tw)相关联。即，这样结束水供给动作的理由在于，若冷却器温度Tc不比冷却水温度Tw高，则无法进行冷却器温度Tc的降低。另外，作为水供给动作以这样的方式结束的例子，“在内燃机10的预热未完成的状态下进行发动机停止”符合条件。
1-2-4.与实施方式1的水供给动作相关的效果
根据图5所例示的本实施方式的水供给动作，能够抑制由进气通路12内的残留气体及冷却水的余热引起的冷却器温度Tc的上升。由此，能够在发动机停止期间(发动机搁置期间)扩大温度差ΔTpc(＝Tp-Tc)。因而，能够得到与进气口50侧相比在内部进气通路22b侧水分容易结露的环境。另外，能够促进中冷器22与进气口50之间的进气通路12内的气体的对流。
并且，本实施方式的水供给动作在发动机刚停止后时间变化率dTc/dt为正的情况(即，冷却器温度Tc上升的情况)下开始，在时间变化率dTc/dt成为了零时停止。结果，将图4与图5进行比较可知，能够将因上述余热而要上升的冷却器温度Tc的峰值抑制得低。另外，也可以与本实施方式不同，在时间变化率dTc/dt成为了零时之后的期间内，也因上述的基本的执行条件(Tc>Tw)成立而继续进行水供给动作。然而，通过如图5所示的例子那样以将峰值抑制得低的方式执行水供给动作，既能够将执行时间(即，W/P62的工作时间)抑制得短，又能够有效地扩大发动机停止期间的温度差ΔTpc。
1-2-5.与实施方式1的水供给动作相关的ECU的处理
图6是示出与本发明的实施方式1的水供给动作相关的处理的例程的流程图。此外，本例程在发动机运转期间及发动机停止期间启动。
在图6所示的例程中，ECU40首先使用曲轴角传感器42、冷却器温度传感器44及冷却水温度传感器46分别取得发动机转速Ne、冷却器温度Tc及冷却水温度Tw(步骤S100)。此外，关于冷却器温度Tc及冷却水温度Tw，也可以取代传感器44、46的利用而例如利用如下的推定方法来取得。即，冷却器温度Tc也可以基于散热器64的出口温度(冷却水温度Tw)、中冷器22的冷却效率、冷却水流量、外气温度Te及进气气体温度来推定。冷却水温度Tw也可以基于冷却水流量、散热器64的冷却效率及外气温度Te来推定。
接着，ECU40基于发动机转速Ne是否为零来判定是否处于发动机停止期间(步骤S102)。内燃机10的运转(曲轴的旋转)在由驾驶员断开(OFF)了点火开关时停止。另外，在以内燃机和电动机为动力源的混合动力车辆中，有时也会在车辆系统的启动期间为了进行仅使用电动机的行驶而停止内燃机的运转。
ECU40在步骤S102中判定为不处于发动机停止期间的情况下，迅速结束本例程的处理。另一方面，ECU40在判定为处于发动机停止期间的情况下，进入步骤S104。
在步骤S104中，ECU40判定是否满足水供给动作的执行条件(开始条件)(即，是否冷却器温度Tc的时间变化率dTc/dt为正且冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高)。结果，在不满足该执行条件的情况下，ECU40反复执行步骤S102的处理。
另一方面，在满足水供给动作的执行条件的情况下，ECU40按照预定的占空比(例如，100％)使LT冷却水的W/P62工作(步骤S106)。由此，水供给动作开始。
接着，ECU40判定是否满足水供给动作的结束条件(即，是否时间变化率dTc/dt为零、或者是否冷却器温度Tc与冷却水温度Tw相等)(步骤S108)。结果，在不满足该结束条件的期间，ECU40返回步骤S106，继续执行水供给动作。
此外，在步骤S108中，也可以取代时间变化率dTc/dt是否为零的判定而判定时间变化率dTc/dt是否实质上为零(例如，时间变化率dTc/dt是否处于包含零且位于零附近的预定范围内)。同样，也可以取代冷却器温度Tc是否与冷却水温度Tw相等的判定而判定冷却器温度Tc是否与冷却水温度Tw实质上相等(例如，冷却器温度Tc与冷却水温度Tw之差的绝对值是否为预定值以下)。这些判定对于后述的步骤S304及S400的处理也是同样的。
另一方面，在满足水供给动作的结束条件的情况下，ECU40使W/P62的工作停止(步骤S110)。由此，水供给动作结束。此外，本例程在发动机停止后处理进入到步骤S110之后(即，在发动机刚启动后一度进行了水供给动作之后)的接下来的发动机停止期间不再启动。换言之，在ECU40进入到步骤S110时，本次的发动机停止期间中的水供给动作完成。
实施方式2.
接着，参照图7及图8对本发明的实施方式2进行说明。在以下的说明中，作为实施方式2的系统构成的一例，使用图1所示的构成。这一点对于后述的实施方式3～5也是同样的。
2-1.实施方式2的水供给动作的概要
本实施方式的水供给动作在发动机刚停止后抑制冷却器温度Tc的峰值这一点上与实施方式1的水供给动作相同，但在以下方面与实施方式1的水供给动作不同。
图7是表示用于本发明的实施方式2的水供给动作的W/P62的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。实施方式1的水供给动作当时间变化率dTc/dt一度成为零时结束，在之后的发动机停止期间不会再次开始。
另一方面，本实施方式的水供给动作在时间变化率dTc/dt首次成为零而结束之后，在因进气通路12内的残留气体及冷却水的余热而导致时间变化率dTc/dt再次成为正值时再次开始。在图7所示的例子中，在时间变化率dTc/dt首次成为零而结束之后，间歇地执行了2次水供给动作。此外，在该例子中，在再次执行2次之后，上述余热的影响消失，结果，即使不伴随水供给动作，冷却器温度Tc也朝向外气温度Te自然下降。
2-2.与实施方式2的水供给动作相关的效果
根据以上说明的本实施方式的水供给动作，反复执行利用时间变化率dTc/dt为零作为结束条件的水供给动作，直到在发动机停止后冷却器温度Tc的时间变化率dTc/dt转为负为止。由此，将图5与图7进行比较可知，与实施方式1的水供给动作相比，能够将在执行初次的水供给动作后由上述余热引起的冷却器温度Tc的上升抑制得更低。这对于扩大温度差ΔTpc(＝Tp-Tc)是更优选的。
2-3.与实施方式2的水供给动作相关的ECU的处理
图8是示出与本发明的实施方式2的水供给动作相关的处理的例程的流程图。图8所示的例程中的步骤S100～S110的处理如在实施方式1中已经叙述的那样。
在图8所示的例程中，ECU40在随着在步骤S108中满足水供给动作的结束条件而水供给动作结束了(步骤S110)的情况下，进入步骤S200。在步骤S200中，ECU40判定时间变化率dTc/dt是否为负。
ECU40在步骤S200的判定结果是否定判定的情况下，也就是说，在时间变化率dTc/dt在上述余热的影响下未转为负的期间，反复执行步骤S104的处理。
另一方面，ECU40在步骤S200的判定结果是肯定判定的情况下，也就是说，在由于余热的影响消失所以时间变化率dTc/dt转为负的情况下，迅速结束本例程的处理。此外，本例程在步骤S200的判定结果一度成为肯定判定之后的发动机停止期间不再次启动。换言之，在步骤S200的判定结果成为了肯定判定时，本次的发动机停止期间的水供给动作完成。
实施方式3.
接着，参照图9～图13对本发明的实施方式3进行说明。
3-1.实施方式3的水供给动作的概要
在发动机停止后发动机搁置暂且完成之后，外气温度Te有时会发生变化。本实施方式的水供给动作不同于实施方式1的水供给动作，不仅在发动机刚停止后，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te发生了变化的情况下也执行。
另外，本实施方式的水供给动作关于发动机刚停止后的执行的方法也与实施方式1的水供给动作不同。即，本实施方式的水供给动作在发动机刚停止后取代用于抑制冷却器温度Tc的峰值的短时间的执行，而是持续执行至冷却器温度Tc收敛于外气温度Te为止。
3-2.比较例(不伴随水供给动作而外气温度Te发生变化的例子)
图9是表示在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降的情况的比较例的时间图。如图9所示，在发动机停止后，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te有时会下降。然而，伴随于外气温度Te的下降的进气口壁温Tp、冷却器温度Tc及冷却水温度Tw的下降的方式并不相同。
具体而言，如图9所示，在伴随于外气温度Te的下降的进气口壁温Tp及冷却器温度Tc的下降中存在延迟。结果，在外气温度Te下降时，在进气口壁温Tp和冷却器温度Tc与冷却水温度Tw之间产生背离。因而，通过利用水供给动作的执行降低冷却器温度Tc，从而能够扩大温度差ΔTpc(＝Tp-Tc)。
图10是表示在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te上升的情况的比较例的时间图。如图10所示，在发动机停止后，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te有时也会上升。然而，伴随于外气温度Te的上升的进气口壁温Tp、冷却器温度Tc及冷却水温度Tw的上升的方式也不相同。
具体而言，如图10所示，在外气温度Te上升时，由于热容的差异，冷却器温度Tc与进气口壁温Tp相比容易上升。结果，冷却器温度Tc暂时变得比进气口壁温Tp高。冷却器温度Tc比进气口壁温Tp高的状态对于抑制进气口50内的结露的发生来说是不希望出现的。
3-3.实施方式3的水供给动作的例子
在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降的情况下，如上所述，通过利用水供给动作的执行降低冷却器温度Tc，从而能够扩大温度差ΔTpc。另一方面，在外气温度Te上升时，通过利用水供给动作的执行降低冷却器温度Tc，能够减小与上述温度差ΔTpc相反的温度差ΔTcp(＝Tc-Tp)。这也会抑制与内部进气通路22b侧相比在进气口50侧水分容易结露的情况。
于是，在本实施方式中，为了不仅在发动机刚停止后，还在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降或上升的情况下也执行水供给动作，而使用如下的“执行条件(开始条件)”及“结束条件”。
具体而言，本实施方式的“执行条件”是冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高且存在冷却器温度Tc的时间变化(dTc/dt≠0)。另一方面，“结束条件”是时间变化率dTc/dt为零且冷却器温度Tc与外气温度Te相等。
图11及图12是表示用于本发明的实施方式3的水供给动作的W/P62的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。更详细而言，图11示出了观察到外气温度Te的下降的例子的时间图，图12示出了观察到外气温度Te的上升的例子的时间图。
首先，对图11所示的例子进行说明。根据上述执行条件，水供给动作如图11所示那样在发动机刚停止后开始。上述结束条件包括冷却器温度Tc与外气温度Te相等。因而，即使在水供给动作开始后冷却器温度Tc达到峰值(即，时间变化率dTc/dt成为零)，由于冷却器温度Tc比外气温度Te高，所以水供给动作也不结束。初次的水供给动作按照上述结束条件而在之后冷却器温度Tc的变化收敛且冷却器温度Tc收敛于外气温度Te时结束。
另外，在图11所示的例子中，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降时也满足上述执行条件，所以再次开始水供给动作。结果，将图9与图11进行比较可知，能够使冷却器温度Tc下降为相当于冷却水温度Tw，因此温度差ΔTpc扩大。并且，该第2次的水供给动作在之后满足了上述结束条件时结束。
接着，对图12所示的例子进行说明。关于在发动机刚停止后进行的初次的水供给动作的开始及结束，与图11所示的例子相同。在图12所示的例子中，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te上升时也满足上述执行条件，所以再次开始水供给动作。结果，将图10与图12进行比较可知，能够使冷却器温度Tc下降为相当于冷却水温度Tw，因此温度差ΔTcp(＝Tc-Tp)缩小。并且，该第2次的水供给动作在之后满足了上述结束条件时结束。
3-4.与实施方式3的水供给动作相关的效果
图11、12所例示的本实施方式的水供给动作在发动机刚停止后执行至冷却器温度Tc的变化收敛且冷却器温度Tc收敛于外气温度Te为止。由此，同一发动机停止条件下的W/P62的工作时间与用于抑制冷却器温度Tc的峰值的实施方式1的水供给动作相比变长，但能够更充分地扩大温度差ΔTpc。
另外，根据本实施方式的水供给动作，即使在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降的情况下，也能够通过温度差ΔTpc的扩大而得到与进气口50侧相比在内部进气通路22b侧水分容易结露的环境。而且，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te上升的情况下，能够通过与上述温度差ΔTpc相反的温度差ΔTcp的缩小而抑制与内部进气通路22b侧相比在进气口50侧水分容易结露的情况。
3-5.与实施方式3的水供给动作相关的ECU的处理
图13是示出与本发明的实施方式3的水供给动作相关的处理的例程的流程图。图13所示的例程中的步骤S102、S106及S110的处理如在实施方式1中已经叙述的那样。
在图13所示的例程中，ECU40首先取得发动机转速Ne、冷却器温度Tc及冷却水温度Tw(与步骤S100的处理相同)，并且使用外气温度传感器48取得外气温度Te(步骤S300)。
另外，ECU40在步骤S102中判定为处于发动机停止期间的情况下，进入步骤S302。在步骤S302中，ECU40判定是否满足水供给动作的执行条件。具体而言，判定是否存在冷却器温度Tc的时间变化(dTc/dt≠0)且冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高。此外，是否存在时间变化的判定也可以取代时间变化率dTc/dt是否为零而基于时间变化率dTc/dt是否实质上为零(例如，是否时间变化率dTc/dt处于包含零且位于零附近的预定范围内)来进行。
ECU40在步骤S302中判定为满足执行条件的情况下，在步骤S106中使LT冷却水的W/P62工作(开始水供给动作)。接着，ECU40判定是否满足水供给动作的结束条件(步骤S304)。具体而言，判定是否时间变化率dTc/dt为零且冷却器温度Tc与外气温度Te相等。
此外，在步骤S304中，也可以取代冷却器温度Tc是否与外气温度Te相等的判定而判定冷却器温度Tc是否与外气温度Te实质上相等(例如，是否冷却器温度Tc与外气温度Te之差的绝对值为预定值以下)。另外，步骤S304的结束条件中使用的外气温度Te也可以变更为冷却水温度Tw。即，该结束条件也可以是时间变化率dTc/dt为零且冷却器温度Tc与冷却水温度Tw相等或实质上相等。
在步骤S304中不满足结束条件的期间，ECU40返回步骤S106，继续执行水供给动作。另一方面，在满足结束条件的情况下，ECU40在步骤S110中使W/P62的工作停止(结束水供给动作)。
接着，ECU40判定是否进行了发动机启动(再启动)(步骤S306)。发动机启动的有无例如能够基于发动机转速Ne是否为零来判定。
在步骤S306中判定为还未进行发动机启动的期间，ECU40进入步骤S302，判定是否满足水供给动作的执行条件。结果，在再次满足了执行条件的情况下(即，在外气温度Te下降或上升的情况下)，进入步骤S106，再次开始水供给动作。另一方面，在不满足执行条件的情况下，ECU40返回步骤S306。因此，在步骤S110的处理之后不满足执行条件且未进行发动机启动的期间，维持水供给动作停止的状态。
另外，ECU40在步骤S306中判定为进行了发动机启动的情况下，迅速结束本例程的处理。此外，根据本例程的处理，只要在发动机停止期间再次满足执行条件，就再次开始水供给动作。因而，本例程的例子中的水供给动作的完成确定的定时可以说是下次的发动机启动时。
实施方式4.
接着，参照图14～图16对本发明的实施方式4进行说明。
4-1.实施方式4的水供给动作的概要
本实施方式的水供给动作在水供给动作的结束条件不同这一点上与实施方式3的水供给动作不同。具体而言，本实施方式的“结束条件”是时间变化率dTc/dt为负的阈值TH以下或冷却器温度Tc与冷却水温度Tw相等。
本实施方式的水供给动作由于上述的结束条件的不同而在W/P62的工作的方式上与实施方式3的水供给动作不同。以下，以该不同点为中心，参照图14及15所示的动作例对本实施方式的水供给动作进行说明。
图14及图15是表示用于本发明的实施方式4的水供给动作的W/P62的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。更详细而言，图14示出了产生外气温度Te的下降的例子的时间图，图15示出了产生外气温度Te的上升的例子的时间图。
首先，对图14所示的例子进行说明。由于使用与实施方式3相同的执行条件，所以水供给动作如图14所示那样在发动机刚停止后开始。结果，冷却器温度Tc通过水供给动作的作用而被抑制了上升，并且在暂且上升之后开始下降。结果，时间变化率dTc/dt从正转为负。
在发动机刚停止后冷却器温度Tc朝向外气温度Te(冷却水温度Tw)下降的过程中，由于冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高，所以在该过程中满足的结束条件是时间变化率dTc/dt为负的阈值TH以下。如图14所示，若是接受进气通路12内的残留气体及冷却水的余热的影响的期间，则在因该结束条件而W/P62停止从而水供给动作结束之后，冷却器温度Tc会一度开始上升。伴随于此，W/P62工作而水供给动作再次开始。当通过水供给动作的再次开始而使时间变化率dTc/dt再次成为阈值TH以下时，水供给动作结束。在接受上述余热的影响的期间，反复进行这样的动作。
之后，如图14所示，当上述余热的影响消失时，即使因满足结束条件(dTc/dt≤TH)而水供给动作结束，冷却器温度Tc也不再上升，相反是朝向外气温度Te自然下降。作为伴随于该冷却器温度Tc的自然下降而满足执行条件的结果，水供给动作再次开始，当之后满足上述结束条件时，该水供给动作结束。在冷却器温度Tc未达到冷却水温度Tw的期间，反复进行这样的动作。之后，在发动机搁置暂且完成的时期冷却器温度Tc达到冷却水温度Tw时，在发动机刚启动后开始的一系列的水供给动作结束。
另外，在图14所示的例子中，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te下降时也满足上述执行条件，所以水供给动作再次开始。在外气温度Te这样下降的过程中，水供给动作会如图14所示那样因满足结束条件(dTc/dt≤TH)和结束条件(Tc＝Tw)中的任一条件而结束。更详细而言，图14所示的一例被描绘成，在该过程中第2次满足结束条件时以后，通过满足结束条件(Tc＝Tw)而水供给动作结束。并且，在各水供给动作结束后冷却器温度Tc发生变化且冷却器温度Tc与冷却水温度Tw之间存在背离时满足执行条件，所以水供给动作再次开始。在到外气温度Te的变化收敛且冷却器温度Tc收敛于冷却水温度Tw(外气温度Te)为止的期间，反复进行这样的动作。
接着，对图15所示的例子进行说明。关于在发动机刚启动后进行的一系列的水供给动作的开始及结束，与图14所示的例子相同。在图15所示的例子中，在发动机搁置暂且完成之后外气温度Te上升时也满足上述执行条件，所以水供给动作再次开始。如图15所示，在外气温度Te这样上升的过程中，水供给动作基本上因满足上述2个结束条件中的结束条件(Tc＝Tw)而结束。并且，在各水供给动作结束后冷却器温度Tc发生变化且冷却器温度Tc与冷却水温度Tw之间存在背离时，由于满足执行条件，所以水供给动作再次开始。在到外气温度Te的变化收敛且冷却器温度Tc收敛于冷却水温度Tw(外气温度Te)为止的期间，反复进行这样的动作。
4-2.与实施方式4的水供给动作相关的效果
根据上述的实施方式3的控制，在发动机刚停止后及发动机搁置暂且完成后双方，连续地执行水供给动作(W/P62的工作)。相对于此，根据本实施方式的控制，在发动机刚停止后及发动机搁置暂且完成后双方，间歇地执行水供给动作(W/P62的工作)。由此，既能够降低W/P62的耗电，也能够抑制进气口50内的结露的发生。另外，通过变更负的阈值TH的大小，能够变更W/P62的间歇驱动的方式。因而，通过适当调整阈值TH的大小，能够调整冷却器温度Tc。
4-3.与实施方式4的水供给动作相关的ECU的处理
图16是示出与本发明的实施方式4的水供给动作相关的处理的例程的流程图。图16所示的例程中的步骤S102、S106、S110、S300、S302及S306的处理如在实施方式3中已经叙述的那样。
在图16所示的例程中，ECU40在步骤S106中开始水供给动作后进入步骤S400。在步骤S400中，ECU40判定是否满足水供给动作的结束条件。如上所述，该结束条件是时间变化率dTc/dt为上述阈值TH(负的值)以下或冷却器温度Tc与冷却水温度Tw相等。
此外，步骤S400的结束条件中使用的冷却水温度Tw也可以变更为外气温度Te。即，该结束条件也可以是时间变化率dTc/dt为上述阈值TH(负的值)以下或冷却器温度Tc与外气温度Te相等或实质上相等。
在步骤S400中不满足结束条件的期间，ECU40返回步骤S106，继续执行水供给动作。另一方面，在满足结束条件的情况下，ECU40在步骤S110中使W/P62的工作停止(结束水供给动作)。此外，与图13所示的例程同样，本例程的处理也是，只要在发动机停止期间再次满足执行条件，就再次开始水供给动作。因而，本例程的例子中的水供给动作的完成确定的定时也可以说是下次的发动机启动时。
实施方式5.
接着，参照图17及图18对本发明的实施方式5进行说明。
5-1.实施方式5的水供给动作的概要
图17是表示用于本发明的实施方式5的水供给动作的W/P62的控制及伴随该控制的发动机停止期间的各种温度变化的一例的时间图。此外，图17示出了在发动机搁置暂且完成之后产生外气温度Te的下降的例子作为外气温度Te的变化的例子。
如图17所示的动作例那样，本实施方式的水供给动作在从发动机刚停止后到发动机搁置暂且完成为止的期间中不执行这一点上与实施方式4的水供给动作不同。
具体而言，在本实施方式中，在发动机刚停止后冷却器温度Tc与外气温度Te不相等的期间(即，在发动机停止后到发动机搁置暂且完成为止的期间)中，无论是否满足执行条件，都不执行水供给动作。并且，ECU40在之后冷却器温度Tc收敛于外气温度Te时转变为待机模式。待机模式持续至满足水供给动作的执行条件为止。
通过在发动机停止后利用上述的待机模式，能够在发动机停止后发动机搁置暂且完成之后(即，冷却器温度Tc收敛于外气温度Te之后)，从满足执行条件(dTc/dt≠0且Tc>Tw)起执行(开始)水供给动作。
5-2.与实施方式5的水供给动作相关的ECU的处理
图18是示出与本发明的实施方式5的水供给动作相关的处理的例程的流程图。图18所示的例程中的步骤S102、S106、S110、S300、S302、S306及S400的处理如在实施方式4中已经叙述的那样。
在图18所示的例程中，ECU40在步骤S102中判定为处于发动机停止期间之后，进入步骤S500。在步骤S500中，ECU40判定冷却器温度Tc是否与外气温度Te相等。结果，在步骤S500的判定结果是否定判定的情况下，也就是说，在发动机停止后冷却器温度Tc未下降至外气温度Te的情况下，ECU40反复执行步骤S102的处理。此外，在本步骤S500中，也可以判定冷却器温度Tc是否与外气温度Te实质上相等(例如，冷却器温度Tc是否处于包含外气温度Te的预定范围)。
另一方面，ECU40在步骤S500的判定结果是肯定判定的情况下，也就是说，在判定为冷却器温度Tc收敛于外气温度Te的情况下，转变为待机模式(步骤S502)。ECU40使待机模式持续至满足步骤S302的执行条件为止。
此外，也可以将图18所示的例程中的步骤S400的处理变更为图13所示的例程中的步骤S304的处理。即，在待机模式结束后执行的水供给动作也可以取代如图17所示的动作例那样间歇地执行的例子，而如图11及图12所示的动作例那样连续地执行。
其他实施方式.
(水供给动作的其他执行例)
本发明的“水供给动作”的执行条件也可以取代利用冷却器温度Tc的时间变化率dTc/dt的上述实施方式1及5的各执行条件，而仅是冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高。即，水供给动作也可以被控制成，在发动机停止期间冷却器温度Tc比冷却水温度Tw高的情况下执行，另一方面，在发动机停止期间冷却器温度Tc为冷却水温度Tw以下的情况下不执行。
而且，水供给动作也可以在其开始后满足了冷却器温度Tc为冷却水温度Tw以下这一结束条件的情况下结束，在之后再次满足了执行条件(Tc>Tw)的情况下再次开始。
(水冷式的冷却器的其他例子)
本发明的“水冷式的冷却器”只要配置于比进气口靠上游侧的进气通路及EGR通路中的至少一方即可，不限于上述的中冷器22。即，冷却器的另一例子可以是配置于EGR通路的EGR冷却器。此外，作为在此所说的EGR通路，不仅是指上述的LPL式的EGR装置30的EGR通路32，高压回路(HPL)式的EGR装置的EGR通路及自然吸气发动机所具备的EGR通路也符合条件。
另外，冷却器的另一例子也可以是水冷适配器。更详细而言，水冷适配器是指在汽缸盖与进气管(进气歧管)之间以将它们相连的方式配置的构件。并且，在水冷适配器的内部形成有介于汽缸盖内的内部进气通路(即，进气口的内部通路)与进气管内的内部进气通路之间的内部进气通路，水冷适配器的该内部进气通路的壁面能够由冷却水冷却。
(冷却水循环回路的其他例子)
在上述的实施方式1～5中，作为向水冷式的冷却器(中冷器22)供给的冷却水(LT冷却水)的冷却水循环回路，举出了与用于冷却内燃机10的主体(发动机主体)的冷却水循环回路相独立的冷却水循环回路60的例子。根据这样的构成，能够利用比冷却发动机主体的冷却水低温的LT冷却水，因此能够在发动机停止期间确保较多的水供给动作的执行机会。然而，用于向水冷式的冷却器供给冷却水的冷却水循环回路不限于上述的冷却水循环回路60，例如也可以利用用于冷却发动机主体的冷却水循环回路。
另外，以上说明的各实施方式中记载的例子及其他的各变形例除了明确记载的组合以外也可以在可能的范围内适当组合，另外，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

Claims (12)

1.一种内燃机的控制装置，控制内燃机，该内燃机具备：水冷式的冷却器，其配置于比进气口靠上游侧的进气通路和EGR通路中的至少一方；和水泵，其用于向所述冷却器供给冷却水，
所述内燃机的控制装置的特征在于，
所述控制装置构成为，
在所述内燃机的停止期间满足所述冷却器的温度即冷却器温度比向所述冷却器流入的所述冷却水的温度即冷却水温度高这一执行条件的情况下，执行通过使所述水泵工作来向所述冷却器供给所述冷却水的水供给动作，
在所述内燃机的停止期间所述冷却器温度为所述冷却水温度以下的情况下，不执行所述水供给动作。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置，在所述水供给动作开始后在满足了所述冷却器温度为所述冷却水温度以下这一结束条件的情况下结束所述水供给动作，在之后再次满足了所述执行条件的情况下再次开始所述水供给动作。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的所述执行条件除了所述冷却器温度比所述冷却水温度高之外还包括所述冷却器温度的时间变化率为正。
4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的结束条件包括所述冷却器温度的时间变化率为零或实质上为零。
5.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置反复执行利用所述冷却器温度的时间变化率为零作为结束条件的所述水供给动作，直到所述冷却器温度的时间变化率转为负为止。
6.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的所述执行条件除了所述冷却器温度比所述冷却水温度高之外还包括存在所述冷却器温度的时间变化。
7.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的所述执行条件除了所述冷却器温度比所述冷却水温度高之外还包括存在所述冷却器温度的时间变化。
8.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的结束条件包括所述冷却器温度的时间变化率为零且所述冷却器温度与外气温度或所述冷却水温度相等或实质上相等。
9.根据权利要求7所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的结束条件包括所述冷却器温度的时间变化率为零且所述冷却器温度与外气温度或所述冷却水温度相等或实质上相等。
10.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的结束条件包括所述冷却器温度的时间变化率为负的阈值以下或所述冷却器温度与所述冷却水温度或外气温度相等或实质上相等。
11.根据权利要求7所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述水供给动作的结束条件包括所述冷却器温度的时间变化率为负的阈值以下或所述冷却器温度与所述冷却水温度或外气温度相等或实质上相等。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置在所述内燃机停止后所述冷却器温度收敛于外气温度之后满足所述执行条件的情况下开始所述水供给动作。
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