JP2010144642A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄圧タンク内のガスを内燃機関に供給する場合に用いられる流量可変弁の異常を適切に判定することが可能な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は、排気圧力エネルギーを蓄える蓄圧タンクと、蓄圧タンク内のガスをインテークマニホールドへ供給する場合に開弁され、インテークマニホールドへ供給するガスの流量を調整する流量可変弁と、内燃機関の始動時において、インテークマニホールド内の圧力が目標圧力となるように、流量可変弁に対する制御を行う流量可変弁制御手段と、流量可変弁制御手段が流量可変弁に対する制御を行った場合において、インテークマニホールド内の圧力が所定圧力以上にまで上昇しない場合に、流量可変弁の異常であると判定する異常判定手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の始動時に、予め蓄圧されたガスを内燃機関に供給する内燃機関の制御装置に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１及び２に提案されている。特許文献１には、排気ガス貯留容器に予め貯留されている排気ガスを吸気通路に供給し、燃焼室に導入される混合気に混入させ、小型圧縮機を駆動して排気ガスを排気通路から排気ガス貯留容器に導入することが提案されている。また、特許文献２には、シリンダに蓄圧ガスの流路を介して接続される蓄圧部を含み、且つ、エンジン始動時の膨張行程にて、蓄圧部がシリンダ内に蓄圧ガスを供給すると共に、当該蓄圧ガスの圧力によりピストンを駆動することが提案されている。

その他にも、本発明に関連する技術が特許文献３に提案されている。特許文献３には、内燃機関の温度に関連する値を検出する機関温度検出主手段を備え、始動時過給手段は、機関温度検出手段により検出される温度が低いほど過給圧を高くすることが提案されている。

特許２００６−２１４３３０号公報 特開２００７−１８７１４０号公報 特開２００７−２７８１８９号公報

しかしながら、上記した特許文献１には、排気ガス貯留容器内のガスを内燃機関へ供給される場合に用いられる弁の異常を適切に判定する方法については記載されていない。特許文献２及び３にも、当該方法についての記載はない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、蓄圧タンク内のガスを内燃機関に供給する場合に用いられる流量可変弁の異常を適切に判定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。

本発明の１つの観点では、排気圧力エネルギーを蓄える蓄圧タンクと、前記蓄圧タンク内のガスをインテークマニホールドへ供給する場合に開弁され、前記インテークマニホールドへ供給する前記ガスの流量を調整する流量可変弁と、内燃機関の始動時において、前記インテークマニホールド内の圧力が目標圧力となるように、前記流量可変弁に対する制御を行う流量可変弁制御手段と、前記流量可変弁制御手段が前記流量可変弁に対する制御を行った場合において、前記インテークマニホールド内の圧力が所定圧力以上にまで上昇しない場合に、前記流量可変弁の異常であると判定する異常判定手段と、を備える。

上記の内燃機関の制御装置は、蓄圧タンク内のガスをインテークマニホールドへ供給するための流量可変弁に対する制御を行った場合において、インテークマニホールド内の圧力が所定圧力以上にまで上昇しない場合に、流量可変弁の異常であると判定する。これにより、流量可変弁の異常を適切に判定することが可能となる。

上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記流量可変弁制御手段が前記流量可変弁に対する制御を行った場合において、前記内燃機関において連爆が開始するまでの時間が所定時間以上である場合に、前記目標圧力を増加させる補正を行う目標圧力補正手段を更に備え、前記流量可変弁制御手段は、前記目標圧力補正手段によって補正された目標圧力に基づいて前記流量可変弁に対する制御を行う。

この態様によれば、始動時における目標圧力を適切に補正することができ、個体ばらつきを吸収して、環境条件によらずに安定した始動性を確保することが可能となる。また、目標圧力を上昇させる側に補正することで、着火する確率を向上させることができ、始動時間を効果的に短縮させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［装置構成］
図１は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両１００の構成を示す概略図である。なお、図１では、実線矢印がガスの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。

車両１００は、主に、吸気通路３と、スロットル弁４と、エンジン（内燃機関）６と、点火プラグ９と、排気通路１０と、ＥＧＲ通路１５と、ＥＧＲ弁１６と、蓄圧ガス通路２１と、蓄圧タンク２２と、排気側流量可変弁２３と、吸気側流量可変弁２４と、圧力センサ３０、３１と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０と、を有する。を備える。なお、図１においては、説明の便宜上、１つの気筒６ａのみを示している。また、本発明は、ガソリンエンジンへの適用に限定されず、ディーゼルエンジンにも適用することができる。

吸気通路３には外部から導入された吸気が通過し、スロットル弁４は吸気通路３を通過する吸気の流量を調整する。スロットル弁４は、図示しないアクチュエータを介して、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ４によって制御される。なお、スロットル弁４の開度は、図示しない開度センサによって検出される。吸気通路３を通過した吸気は、インテークマニホールド３ａを通過して、エンジン６における燃焼室６ｂに供給される。インテークマニホールド３ａには、インテークマニホールド３ａ内の圧力（以下、単に「インマニ圧」とも呼ぶ。）を検出可能に構成された圧力センサ３０が設けられている。圧力センサ３０は、検出したインマニ圧に対応する検出信号Ｓ３０をＥＣＵ５０に供給する。なお、インマニ圧を検出する圧力センサ３０を用いることに限定はされず、圧力センサ３０の代わりに、過給圧を検出可能に構成された過給圧センサを用いても良い。

また、燃焼室６ｂには、図示しない燃料噴射弁によって噴射された燃料が供給される。更に、エンジン６の燃焼室６ｂには、吸気弁７と排気弁８とが設けられている。吸気弁７は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室６ｂとの導通／遮断を制御する。排気弁８は、開閉することによって、排気通路１０と燃焼室６ｂとの導通／遮断を制御する。

燃焼室６ｂ内では、上記のように供給された吸気と燃料との混合気が、点火プラグ９によって点火されることで燃焼される。この場合、燃焼によってピストン６ｃが往復運動し、当該往復運動がコンロッド６ｄを介してクランク軸（不図示）に伝達され、クランク軸が回転する。エンジン６には排気通路１０が接続されており、このような燃焼によって生じた排気は排気通路１０から排出される。

ＥＧＲ通路１５は、一端が排気通路１０に接続されており（不図示）、他端が吸気通路３に接続されており、排気ガス（ＥＧＲガス）を吸気側に還流可能に構成されている。ＥＧＲ弁１６は、ＥＧＲ通路１５上に設けられており、吸気側に還流させるＥＧＲガス量を調整可能に構成されている。ＥＧＲ弁１６は、図示しないアクチュエータを介して、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ１６によって制御される。なお、ＥＧＲ弁１６の開度は、図示しない開度センサによって検出される。

蓄圧ガス通路２１は、一端が排気通路１０に接続されており、他端が吸気通路３（詳しくはＥＧＲ通路１５が接続された箇所の下流側の吸気通路３（インテークマニホールド３ａ））に接続されている。蓄圧タンク２２は、蓄圧ガス通路２１上に設けられており、供給されるガスの圧力を蓄えることが可能に構成されている。具体的には、蓄圧タンク２２には、排気圧力エネルギーが蓄えられる、つまり排気ガスの圧力が蓄圧される。排気側流量可変弁２３及び吸気側流量可変弁２４は、それぞれ、排気通路１０側及び吸気通路３側の蓄圧ガス通路２１上に設けられており、図示しないアクチュエータを介して、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ２３、Ｓ２４によって開度などが制御される。また、蓄圧タンク２２には、蓄圧タンク２２内の圧力（以下、「蓄圧タンク内圧」と呼ぶ。）を検出可能に構成された圧力センサ３１が設けられている。圧力センサ３１は、検出した蓄圧タンク内圧に対応する検出信号Ｓ３１をＥＣＵ５０に供給する。なお、圧力センサ３１を用いて蓄圧タンク内圧を検出することに限定はされず、各構成要素における作動状況などから、蓄圧タンク内圧を推定しても良い。

ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えて構成される。ＥＣＵ５０は、車両１００内に設けられた各種センサから信号などを取得し、車両１００内の構成要素に対して種々の制御を行う。詳細は後述するが、ＥＣＵ５０は、本発明における内燃機関の制御装置に相当し、流量可変弁制御手段、異常判定手段、及び目標圧力補正手段として機能する。

ここで、蓄圧タンク２２へのガスの蓄圧及び蓄圧タンク２２に蓄圧されたガスの供給について、簡単に説明する。蓄圧タンク２２へのガスの蓄圧は、車両１００の減速時などにおいて行われる。具体的には、ＥＣＵ５０は、減速時などにおいて、吸気側流量可変弁２４を閉弁した状態で排気側流量可変弁２３を開弁することで、蓄圧タンク２２に排気圧力エネルギーを蓄える。一方、蓄圧タンク２２に蓄圧されたガス（以下、「蓄圧ガス」とも呼ぶ。）のエンジン６への供給は、エンジン６の始動時などにおいて行われる。具体的には、ＥＣＵ５０は、始動時などにおいて吸気側流量可変弁２４を開弁することで、蓄圧ガスをインテークマニホールド３ａに噴出させる。これにより、減速時のエネルギーを再利用して、エンジン６の始動がアシストされることとなる。

図２を参照して、上記した蓄圧ガスを供給する際に行われる処理の具体例について説明する。図２に示す処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５０は、エンジン６の始動要求があるか否かを判定する。始動要求がある場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進み、始動要求がない場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０は、蓄圧タンク内圧が所定圧力よりも高いか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、蓄圧タンク内圧が大気圧よりも高いか否かを判定する。当該判定を行っているのは、蓄圧タンク内圧が大気圧以下である場合には、蓄圧ガスをエンジン６へ適切に供給することができないからである。蓄圧タンク内圧が所定圧力よりも高い場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進み、蓄圧タンク内圧が所定圧力以下である場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、インテークマニホールド３ａ内の目標圧力を算出する。具体的には、ＥＣＵ５０は、エンジン６を始動させるのに必要十分なインマニ圧を、当該目標圧力として算出する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５０は、スロットル弁４及びＥＧＲ弁１６を閉じる。こうするのは、蓄圧タンク２２から噴出された蓄圧ガスの、吸気通路３若しくはＥＧＲ通路１５への逆流を防止するためである。そして、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４を開き制御する。つまり、蓄圧タンク２２内の蓄圧ガスをインテークマニホールド３ａへ噴出させる。具体的には、ＥＣＵ５０は、インマニ圧がステップＳ１０３で算出された目標圧力となるように、吸気側流量可変弁２４に対して、フィードフォワード制御及びフィードバック制御を行う。そして、処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５０は、エンジン６における始動クランキングを実施する。そして、処理はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、ＥＣＵ５０は、エンジン６の始動が完了したか否かを判定する。始動が完了した場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、ＥＣＵ５０は、通常運転に戻るために、スロットル弁４及びＥＧＲ弁１６を開き、且つ、吸気側流量可変弁２４を閉じる。そして、処理は終了する。これに対して、始動が完了していない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０５に戻る。この場合には、ＥＣＵ５０は、始動が完了するまで、吸気側流量可変弁２４の開き制御を継続する。

以上説明した処理によれば、減速時のエネルギーを再利用して、エンジン６の始動を適切にアシストすることができる。したがって、燃費悪化なく始動時に必要となる燃料を削減することが可能となる。また、例えば冷間始動時においても、エンジン６の始動時間を適切に短縮することができる。更に、蓄圧ガスを供給するため高過給状態で始動することができるので、燃焼着火遅れを短縮して着火騒音を低減することが可能となる。加えて、エンジン６の停止・再始動を頻繁に実施するエンジンスタート・ストップシステムにおいて、再始動性を向上させることができる。

［制御方法］
以下で、上記したＥＣＵ５０が行う制御の実施例について、具体的に説明する。

（第１実施例）
第１実施例における制御方法について説明する。第１実施例では、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４に対する異常判定（故障診断）を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、上記のようにインマニ圧が目標圧力となるように吸気側流量可変弁２４を開き制御した場合において、インマニ圧が所定圧力以上にまで上昇しない場合に吸気側流量可変弁２４が異常であると判定する。

図３は、第１実施例における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理は、前述したステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理（図２参照）と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ２０３では、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３０、スロットル弁４の開度センサ、及びＥＧＲ弁１６の開度センサに異常がないか否かを判定する。こうしているのは、各センサの検出値を信用できるか否かを判断するためである。センサに異常がない場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進み、センサに異常がある場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理は、前述したステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理（図２参照）と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ２０７では、ＥＣＵ５０は、インマニ圧が所定圧力以上にまで上昇したか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４の開き制御を実行したことで、インマニ圧がある程度以上の圧力にまで上昇したか否かを判定することで、吸気側流量可変弁２４の正常／異常を判定している。なお、当該判定に用いる所定圧力は、例えば、インマニ圧における目標圧力よりも低い圧力に設定される。

インマニ圧が所定圧力以上にまで上昇しなかった場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０８に進む。この場合には、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４が異常であると判定する、つまり故障していると判定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４の異常フラグを立てる（ステップＳ２０８）。こうしているのは、インマニ圧が所定圧力以上にまで上昇しなかったということは、吸気側流量可変弁２４が正常に開かずに、インテークマニホールド３ａに蓄圧ガスが適切に供給されなかったことを意味しているからである。更に、ステップＳ２０８では、ＥＣＵ５０は、上記のような異常フラグを立てると同時に、スロットル弁４及びＥＧＲ弁１６を開いて、通常始動モードへ切り替える。こうしているのは、吸気側流量可変弁２４が異常である場合には、蓄圧ガスを利用した始動を適切に行うことができないからである。以上のステップＳ２０８が終了すると、処理は終了する。

これに対して、インマニ圧が所定圧力以上にまで上昇した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、処理は終了する。この場合には、吸気側流量可変弁２４が異常であると判定されない、つまり正常であると判定される。これは、インマニ圧が所定圧力以上にまで上昇したということは、吸気側流量可変弁２４が正常に開くことによって、インテークマニホールド３ａに蓄圧ガスが適切に供給されたことを意味しているからである。なお、この後、ＥＣＵ５０は、前述したステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理（図２参照）を実行することで、エンジン６を始動させる。

以上説明した処理によれば、吸気側流量可変弁２４の異常を適切に判定することが可能となる。

なお、上記では圧力センサ３０が検出した圧力（インマニ圧）に基づいて吸気側流量可変弁２４の異常判定を行う例を示したが、圧力センサ３０の代わりに過給圧センサを用いて、吸気側流量可変弁２４の異常判定を行っても良い。具体的には、車両にターボ過給機が適用されており、過給圧センサが設けられている場合には、圧力センサ３０を別途設けずに、当該過給圧センサが検出した圧力（過給圧）に基づいて吸気側流量可変弁２４の異常判定を行うことができる。この場合には、既存のセンサを利用して、吸気側流量可変弁２４の異常判定を実現することができる。

なお、以下で説明する実施例においても、上記したように、圧力センサ３０の代わりに過給圧センサを用いて処理を行うことができる。

（第２実施例）
次に、第２実施例における制御方法について説明する。第２実施例では、ＥＣＵ５０は、環境条件によらずに安定した始動性を確保すべく、始動時において吸気側流量可変弁２４を開き制御する場合に用いる目標圧力に対する補正を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、上記のようにインマニ圧が目標圧力となるように吸気側流量可変弁２４を開き制御した場合において、エンジン６において連爆が開始するまでの時間が所定時間以上である場合に、始動時における目標圧力を増加させる補正を行う。つまり、学習させる。そして、ＥＣＵ５０は、このような補正を行った後の次回の始動時に、補正された目標圧力に基づいて吸気側流量可変弁２４の開き制御を行う。

図４は、第２実施例における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理は、前述したステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理（図３参照）と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ３０３では、ＥＣＵ５０は、車両１００に設けられたセンサに異常がないか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３０、スロットル弁４の開度センサ、及びＥＧＲ弁１６の開度センサに異常がないか否かを判定すると共に、水温センサ、大気圧センサ、及び吸気温センサに異常がないか否かを判定する。こうしているのは、各センサの検出値を信用できるか否かを判断するためである。詳しくは、水温センサ、大気圧センサ、及び吸気温センサの検出値（冷却水の水温、大気圧、及び外気温）を利用して、後述する目標圧力の補正を行うからである。センサに異常がない場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０４に進み、センサに異常がある場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理は、前述したステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理（図３参照）と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ３０７では、ＥＣＵ５０は、エンジン始動時、クランキングから筒内燃焼が安定して連爆するまでの時間（計測により得られる）が、所定時間以上であるか否かを判定する。この判定に用いられる所定時間は、水温や大気圧などの環境条件に応じて設定され、連爆開始までの目標時間に相当する。したがって、ステップＳ３０７では、このような目標時間が経過しているのに連爆が開始しなかったか否かの判定を行っている。

連爆までの時間が所定時間以上である場合（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０８に進む。この場合には、連爆開始までの目標時間が経過しているのに連爆が開始しなかったため、ＥＣＵ５０は、水温や大気圧などの環境条件に応じて、始動時において吸気側流量可変弁２４を制御する際に用いる目標圧力を増加させる補正を行う（ステップＳ３０８）。具体的には、ＥＣＵ５０は、目標圧力を一定値だけ上昇させる補正を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、水温や大気圧などの環境条件に応じて目標圧力を規定したマップにおいて、現状の環境条件に対応する目標圧力を一定量だけ高める側に補正する。そして、処理は終了する。なお、ＥＣＵ５０は、上記したような補正結果を不揮発性メモリに格納して、次回の始動時に当該補正結果を参照して利用する。

連爆までの時間が所定時間未満である場合（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、処理は終了する。この場合には、連爆開始までの目標時間が経過するまでに連爆が開始したため、ＥＣＵ５０は、目標圧力に対する補正を行わない。なお、この後、ＥＣＵ５０は、前述したステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理（図２参照）を実行することで、エンジン６を始動させる。

以上説明した処理によれば、始動時における目標圧力を適切に補正することができ、個体ばらつきを吸収して、環境条件によらずに安定した始動性を確保することが可能となる。また、目標圧力を上昇させる側に補正することで、着火する確率を向上させることができ、始動時間を更に短縮させることが可能となる。

（第３実施例）
次に、第３実施例における制御方法について説明する。第３実施例では、ＥＣＵ５０は、環境条件によらずに安定した始動性を更に確保すべく、始動時において吸気側流量可変弁２４を制御する際に用いる目標圧力を、環境条件に応じて補正する。具体的には、第３実施例は、吸気側流量可変弁２４を開き制御する前において、水温や大気圧などの環境条件に応じて目標圧力の補正を行う点で、第２実施例と異なる。

図５は、第３実施例における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ４０１〜Ｓ４０５の処理及びステップＳ４０７〜Ｓ４０９の処理は、それぞれ、前述したステップＳ３０１〜Ｓ３０５の処理及びステップＳ３０６〜Ｓ３０８の処理（図４参照）と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ４０６の処理のみ説明を行う。

ステップＳ４０６では、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４を制御する際に用いる目標圧力を環境補正するための補正値（以下、「目標圧力補正値」と呼ぶ。）を算出する。具体的には、ＥＣＵ５０は、水温、大気圧、及び外気温に基づいて、目標圧力補正値を算出する。例えば、ＥＣＵ５０は、水温、大気圧、及び外気温に基づいて目標圧力補正値が規定されたマップなどを参照することで、目標圧力補正値を求める。そして、処理はステップＳ４０７に進む。なお、ステップＳ４０７では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４０６で算出された目標圧力補正値によって補正した目標圧力に基づいて、吸気側流量可変弁２４の開き制御を行う。

以上説明した処理によれば、始動時における目標圧力を環境条件に応じて適切に補正することができ、環境条件によらずに、より安定した始動性を確保することが可能となる。また、目標圧力を上昇させる側に補正することで、着火する確率をより向上させることができ、始動時間を効果的に短縮させることが可能となる。

（第４実施例）
次に、第４実施例における制御方法について説明する。第４実施例では、ＥＣＵ５０は、デポジットの堆積を防止すべく、定期的に吸気側流量可変弁２４を開いて蓄圧タンク２２から蓄圧ガスを噴出させる。具体的には、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４を通過して噴出するガスが燃焼室６ｂへ導入されるまでの通路に、デポジットが堆積して閉塞してしまうことを防止すべく、定期的に蓄圧ガスを噴出させてパージする。

図６は、第４実施例における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、当該処理は、例えばエンジン６の始動時において実行される。

まず、ステップＳ５０１では、ＥＣＵ５０は、蓄圧ガスを噴出させてパージする要求（パージ要求）があるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、前回の吸気側流量可変弁２４の駆動時からの走行距離や運転時間やインテークマニホールド３ａ内におけるデポジットの堆積量の推定値などに基づいて、パージの実施要否を判定する。パージ要求がある場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５０２に進み、パージ要求がない場合（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ５０２〜Ｓ５０５の処理は、前述したステップＳ４０２〜Ｓ４０５の処理（図５参照）と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ５０６では、ＥＣＵ５０は、吸気側流量可変弁２４を制御する際に用いる目標圧力を、通常用いる圧力（具体的にはパージ要求がない場合に用いる目標圧力）よりも一定値だけ高く設定する。つまり、ＥＣＵ５０は、通常よりも蓄圧タンク２２内からの蓄圧ガスを噴出させる単位時間当たりのエネルギーが上昇するように、始動時に用いる目標圧力を上昇させる。そして、処理はステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０７〜Ｓ５０９の処理は、前述したステップＳ４０７〜Ｓ４０９の処理（図５参照）と同様であるため、その説明を省略する。なお、ステップＳ５０７では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５０６で設定された目標圧力に基づいて、吸気側流量可変弁２４の開き制御を行う。

以上説明した処理によれば、デポジットの堆積を適切に防止することができ、システムの経時劣化・機能故障などを未然に防止することが可能となる。また、吸気側流量可変弁２４からの蓄圧ガスが長時間噴出されない場合にも、堆積するデポジットが大きく成長する前に蓄圧ガスでパージすることによって、堆積したデポジットが少ないうちに吹き飛ばすことができる。

（第５実施例）
次に、第５実施例における制御方法について説明する。第５実施例では、前述した第４実施例と異なり、ＥＣＵ５０は、通常運転における全開加速時のようなＥＧＲ弁１６が全閉となるような運転状態において、吸気側流量可変弁２４を開いて蓄圧タンク２２から蓄圧ガスを噴出させる、つまり蓄圧ガスを噴出させてパージする。

図７は、第５実施例における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ６０１〜Ｓ６０３の処理は、前述したステップＳ５０１〜Ｓ５０３の処理（図６参照）と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ６０４では、ＥＣＵ５０は、運転者によるアクセル開度などに基づいて、ＥＧＲカットの全開加速状態であるか否かを判定する。つまり、運転状態が、通常運転における全開加速時のようなＥＧＲ弁１６が全閉となるような運転状態であるか否かの判定を行っている。ＥＧＲカットの全開加速状態である場合（ステップＳ６０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６０５に進み、ＥＧＲカットの全開加速状態でない場合（ステップＳ６０４；Ｎｏ）、処理は終了する。

ステップＳ６０５では、ＥＣＵ５０は、蓄圧タンク内圧がインマニ圧よりも高いか否かを判定する。このような判定を行っているのは、蓄圧タンク内圧がインマニ圧（過給圧）以下である場合には、吸気側流量可変弁２４を開いても、蓄圧ガスを適切に噴出させることができないからである。蓄圧タンク内圧がインマニ圧よりも高い場合（ステップＳ６０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６０６に進み、蓄圧タンク内圧がインマニ圧以下である場合（ステップＳ６０５；Ｎｏ）、処理は終了する。ステップＳ６０６では、ＥＣＵ５０は、目標圧力となるように吸気側流量可変弁２４を開き制御する。つまり、蓄圧ガスを噴出させてパージする。そして、処理は終了する。

以上説明した処理によっても、デポジットの堆積を適切に防止することができ、システムの経時劣化・機能故障などを未然に防止することが可能となる。また、吸気側流量可変弁２４からの蓄圧ガスが長時間噴出されない場合にも、堆積するデポジットが大きく成長する前に蓄圧ガスでパージすることによって、堆積したデポジットが少ないうちに吹き飛ばすことができる。

［変形例］
次に、図８及び図９を参照して、本発明における変形例について説明する。

図８は、第１変形例におけるシステム構成を示す図である。具体的には、図８は、第１変形例における車両１００ａの概略構成図を示している。なお、図１に示した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図８では、説明の便宜上、ＥＣＵ５０の図示を省略している。

図８に示すように、第１変形例では、蓄圧ガス通路２１ａの一端２１ａａがＥＧＲ通路１５の途中に接続されている。このような構成を用いた場合にも、前述したような制御などを行うことができ、同様の作用・効果を得ることができる。

図９は、第２変形例におけるシステム構成を示す図である。具体的には、図９は、第２変形例における車両１００ｂの概略構成図を示している。なお、図１に示した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図９では、説明の便宜上、ＥＣＵ５０の図示を省略している。

図９に示すように、第２変形例では、スロットル弁４が設けられた箇所とＥＧＲ通路１５が接続された箇所との間における吸気通路３上に、蓄圧ガス通路２１ｂの一端２１ｂａが接続されている。このような構成を用いた場合にも、前述したような制御などを行うことができ、同様の作用・効果を得ることができる。なお、当該構成を用いた場合には、ＥＧＲ通路１５を通過してくるデポジットが堆積する確率を低減することが可能となる。

本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された車両の概略構成図を示す。 蓄圧ガスを供給する際に行われる処理を示すフローチャートである。 第１実施例に係る制御処理を示すフローチャートである。 第２実施例に係る制御処理を示すフローチャートである。 第３実施例に係る制御処理を示すフローチャートである。 第４実施例に係る制御処理を示すフローチャートである。 第５実施例に係る制御処理を示すフローチャートである。 第１変形例におけるシステム構成を示す概略図である。 第２変形例におけるシステム構成を示す概略図である。

符号の説明

３ 吸気通路
３ａ インテークマニホールド
４ スロットル弁
６ エンジン（内燃機関）
１０ 排気通路
１５ ＥＧＲ通路
１６ ＥＧＲ弁
２１ 蓄圧ガス通路
２２ 蓄圧タンク
２３ 排気側流量可変弁
２４ 吸気側流量可変弁
３０、３１ 圧力センサ
５０ ＥＣＵ

Claims (2)

1. 排気圧力エネルギーを蓄える蓄圧タンクと、
   前記蓄圧タンク内のガスをインテークマニホールドへ供給する場合に開弁され、前記インテークマニホールドへ供給する前記ガスの流量を調整する流量可変弁と、
   内燃機関の始動時において、前記インテークマニホールド内の圧力が目標圧力となるように、前記流量可変弁に対する制御を行う流量可変弁制御手段と、
   前記流量可変弁制御手段が前記流量可変弁に対する制御を行った場合において、前記インテークマニホールド内の圧力が所定圧力以上にまで上昇しない場合に、前記流量可変弁の異常であると判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記流量可変弁制御手段が前記流量可変弁に対する制御を行った場合において、前記内燃機関において連爆が開始するまでの時間が所定時間以上である場合に、前記目標圧力を増加させる補正を行う目標圧力補正手段を更に備え、
   前記流量可変弁制御手段は、前記目標圧力補正手段によって補正された目標圧力に基づいて前記流量可変弁に対する制御を行う請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

Images