JP2011106330A

JP2011106330A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP2011106330A
Application number: JP2009261664A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Endo; 正寿遠藤; Shoji Sasaki; 章二佐々木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-06-02
Also published as: EP2322786A1; EP2322786B1

Abstract

【課題】ＥＧＲバイパス弁の作動頻度を減少させることにより、その耐用性を向上させるとともに、ＥＧＲバイパス弁を駆動する負圧切替弁の消費電力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。
【解決手段】ＥＧＲ通路１４をクーラ通路１４ａ側とバイパス通路１４ｂ側に切り替えるためのＥＧＲバイパス弁１７と、負圧源４３に接続された負圧供給通路４０と、通電およびその停止に応じてＥＧＲバイパス弁１７をクーラ通路１４ａ側またはバイパス通路１４ｂ側に駆動する負圧切替弁１９と、を備える。内燃機関３の停止時には、負圧を排出する負圧排出動作を実行するとともに、それによる負圧の排出が完了したか否かを判定し、負圧の排出が完了したと判定されたときに、負圧切替弁１９への通電を停止する。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の停止時に、負圧供給系に残留する負圧を排出する内燃機関の制御装置に関する。

従来のこの種の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関は、排ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ装置を備えており、このＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路、ＥＧＲバイパス弁、負圧切替弁および負圧アクチュエータを有している。

ＥＧＲ通路は、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを配置したクーラ通路と、クーラ通路をバイパスするバイパス通路を有しており、両通路の分岐部に前記ＥＧＲバイパス弁が設けられている。負圧切替弁は、開閉式の電磁弁で構成され、通電およびその停止に応じて開閉することにより、負圧配管から負圧アクチュエータへの負圧の供給およびその停止を切り替える。この負圧の切替に伴い、負圧アクチュエータがＥＧＲバイパス弁を駆動することにより、ＥＧＲバイパス弁がＥＧＲ通路をクーラ通路側とバイパス通路側に切り替える。

また、この制御装置では、内燃機関の停止時に、負圧作動装置を作動させることによって、負圧配管に残留する負圧を排出する。それにより、負圧配管に残留する負圧によって引き起こされるオイル上がり（負圧源の潤滑部などから負圧配管へのエンジンオイルの流入）が抑制される。

また、特許文献２には、自動停止再始動装置が開示されている。この自動停止再始動装置は、エンジンコントロールユニットやバッテリコントロールユニットなどの複数のコントロールユニットと、これらのコントロールユニットに電力を供給するトータルコントロールユニットを備えている。

この自動停止再始動装置では、所定の条件が成立したときに内燃機関を自動的に停止するアイドルストップ時に、トータルコントロールユニットから少なくとも１つのコントロールユニットへの電力の供給を停止する。それにより、アイドルストップ時の消費電力が低減される。

特開２００９−２２１９０３号公報特開２００１−２９５６７８号公報

しかし、特許文献２のように内燃機関の停止時の消費電力を低減するために、特許文献１の制御装置において内燃機関の停止時にすぐに負圧切替弁への通電を停止した場合には、負圧の排出が完了していないために、負圧配管に負圧が残留することがある。その場合には、残留する負圧によってＥＧＲバイパス弁が作動してしまい、それによりＥＧＲバイパス弁の作動頻度が高くなる結果、ＥＧＲバイパス弁の耐用性が低下するおそれがある。特に、内燃機関の停止がアイドルストップによって行われる場合には、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作による場合と比較して、内燃機関の停止が頻繁に行われるため、ＥＧＲバイパス弁の作動頻度が非常に高くなり、上記の不具合が顕著になる。

また、このような不具合を回避するために、例えば内燃機関の停止後、比較的長い所定時間が経過したときに負圧切替弁への通電を停止した場合には、負圧の排出が完了した後にも通電が継続されることがあり、その間、電力が無駄に消費されてしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ＥＧＲバイパス弁の作動頻度を減少させることにより、ＥＧＲバイパス弁の耐用性を向上させるとともに、ＥＧＲバイパス弁を駆動する負圧切替弁の消費電力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。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る内燃機関の制御装置は、ＥＧＲクーラ１６が設けられたクーラ通路１４ａ、およびクーラ通路１４ａをバイパスするバイパス通路１４ｂを有し、内燃機関３から排出された排ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系（実施形態における（以下、本項において同じ）排気管５）から吸気系（吸気管４）に還流させるＥＧＲ通路（ＥＧＲ管１４）と、クーラ通路１４ａとバイパス通路１４ｂとの分岐部に設けられ、ＥＧＲ通路をクーラ通路１４ａ側とバイパス通路１４ｂ側に切り替えるためのＥＧＲバイパス弁１７と、負圧を発生させる負圧源（バキュームポンプ４３）と、負圧源に接続された負圧供給通路（負圧配管４０）と、通電時に、ＥＧＲバイパス弁１７をクーラ通路１４ａ側およびバイパス通路１４ｂ側の一方に駆動し、通電の停止時に、負圧供給通路内の負圧によりＥＧＲバイパス弁１７をクーラ通路１４ａ側およびバイパス通路１４ｂ側の他方に駆動する負圧切替弁１９と、内燃機関３の停止時に、負圧供給通路に残留する負圧を排出する負圧排出手段（負圧調整弁５０、ＥＣＵ６０、ステップ４）と、負圧排出手段による負圧の排出が完了したか否かを判定する負圧排出完了判定手段（ＥＣＵ６０、ステップ５）と、負圧排出完了判定手段により負圧供給通路からの負圧の排出が完了したと判定されたときに、負圧切替弁１９への通電を停止する通電停止手段（ＥＣＵ６０、ステップ７，８）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、負圧切替弁は、通電時には、ＥＧＲバイパス弁をＥＧＲ通路のクーラ通路側およびバイパス通路側の一方に駆動し、通電の停止時には、負圧供給通路内の負圧により、ＥＧＲバイパス弁をクーラ通路側およびバイパス通路側の他方に駆動する。また、内燃機関の停止時に、負圧供給通路に残留する負圧を排出するとともに、この負圧の排出が完了したか否かを判定し、負圧の排出が完了したと判定されたときに、負圧切替弁への通電を停止する。

したがって、負圧切替弁への通電の停止時には、負圧供給通路に残留する負圧が確実に排出されているので、ＥＧＲバイパス弁が負圧によって作動することはない。これにより、ＥＧＲバイパス弁の作動頻度を減少させることができ、ＥＧＲバイパス弁の耐用性を向上させることができる。

また、負圧供給通路からの負圧の排出が完了したと判定されたときに負圧切替弁への通電を停止するので、負圧の排出が完了した後に負圧切替弁への通電が継続されることはなく、負圧切替弁への通電を最適なタイミングで停止できるため、消費電力を低減することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関３の停止時は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関３を自動的に停止するアイドルストップ時であることを特徴とする。

前述したように、内燃機関の停止がアイドルストップによって行われる場合には、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作による場合と比較して、内燃機関の停止が頻繁に行われる。この構成によれば、このような発生頻度が非常に高いアイドルストップ時に、前述した負圧排出制御が行われるので、ＥＧＲバイパス弁の作動頻度を低減するという請求項１の作用をより効果的に得ることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、負圧供給通路内の負圧（負圧管内圧ＰＢＡ）を検出する負圧検出手段（負圧管内圧センサ３１）と、ＥＧＲバイパス弁１７の開度（ＥＧＲバイパス弁開度θＶＢＰ）を検出するＥＧＲバイパス弁開度検出手段（ＥＧＲバイパス弁開度センサ３２）と、負圧切替弁１９への通電を一時的に停止する通電一時停止手段（ＥＣＵ６０、ステップ６，７）と、をさらに備え、通電一時停止手段は、負圧排出手段による負圧の排出が開始された後、検出された負圧供給通路内の負圧が所定値よりも小さくなったときに（ステップ１４：ＹＥＳ）、負圧切替弁１９への通電を一時的に停止するとともに、負圧排出完了判定手段は、通電の一時停止後に、検出されたＥＧＲバイパス弁１７の開度が変化しないときに（ステップ１８：ＹＥＳ）、負圧供給通路からの負圧の排出が完了したと判定する(ステップ１２)ことを特徴とする。

この構成によれば、負圧排出手段による負圧の排出が開始された後、検出された負圧供給通路内の負圧が所定値よりも小さくなったときに、負圧切替弁への通電を一時的に停止する。その後、検出されたＥＧＲバイパス弁の開度が変化しないときに、負圧供給通路内の負圧の排出が完了したと判定する。これは、負圧供給通路内の負圧の排出が完了している場合には、負圧によりＥＧＲバイパス弁の開度が変化することがないためである。以上により、負圧の排出の完了を精度良く判定でき、この判定結果に基づき、より早い最適なタイミングで負圧切替弁への通電を停止できるため、消費電力を低減するという請求項１の作用をより有効に得ることができる。

本発明を適用した内燃機関の概略構成を示す図である。負圧調整弁を、負圧排出モードに制御されている状態において示す断面図である。負圧調整弁を、負圧導入モードに制御されている状態において示す断面図である。制御装置を示すブロック図である。アイドルストップ条件が成立したときに実行される負圧排出制御処理を示すフローチャートである。負圧排出完了判定制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。負圧排出制御処理によって得られる動作例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の制御装置２を、これを適用した内燃機関（以下「エンジン」という）３とともに示している。エンジン３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば４気筒のディーゼルエンジンである。

エンジン３は、ピストン３ａ、シリンダヘッド３ｂ、燃焼室３ｃおよびクランクシャフト３ｄを備えている。シリンダヘッド３ｂには、吸気管４および排気管５がそれぞれ接続されるとともに、燃焼室３ｃに臨むように燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）６が取り付けられている。

インジェクタ６は、エンジン３の各気筒（図示せず）に設けられており、燃料を燃焼室３ｃ内に噴射する。このインジェクタ６による燃料の噴射量および噴射タイミングは、後述するＥＣＵ６０からの制御信号によって制御される。

クランクシャフト３ｄには、マグネットロータ３０ａとＭＲＥピックアップ３０ｂから成るクランク角センサ３０が設けられている。クランク角センサ３０は、クランクシャフト３ｄの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号を、それぞれの所定クランク角（例えば３０°、１８０°）ごとにＥＣＵ６０に出力する。ＥＣＵ６０は、ＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。

また、エンジン３は過給機８を備えている。この過給機８は、吸気管４に設けられたコンプレッサブレード８ａと、排気管５に設けられたタービンブレード８ｂおよび複数の回動自在の可変ベーン８ｃと、これらのブレード８ａ，８ｂを連結するシャフト８ｄを有している。過給機８は、排気管５内を流れる排ガスによりタービンブレード８ｂが回転駆動されるのに伴い、これと一体のコンプレッサブレード８ａが回転することによって、吸入空気を加圧する過給動作を行う。

可変ベーン８ｃには、リフトロッド（図示せず）を介して、負圧アクチュエータ９が連結されている。この負圧アクチュエータ９は、負圧によって作動するダイヤフラム式のものである。負圧アクチュエータ９には、バキュームポンプ４３の負圧が、負圧配管４０から負圧調整弁５０を介して供給される。バキュームポンプ４３は、ベーン型のものであり、エンジン３の運転に伴い、カムシャフト（図示せず）によって駆動され、負圧配管４０に負圧を供給する。

負圧調整弁５０は、負圧アクチュエータ９に供給される負圧を調整するとともに、負圧配管４０内の負圧を調整するものであり、ＥＣＵ６０からの制御信号によって、デューティ制御される。これにより、負圧アクチュエータ９に供給される負圧が変化するのに応じて、リフトロッドのリフト量が変化し、それに伴い、可変ベーン８ｃの開度が連続的に変化することで、過給圧が連続的に制御される。

図２に示すように、負圧調整弁５０は、ステータコア５１、コイル５２、負圧導入通路５４、負圧送出通路５５、大気圧通路５６およびピストン５８などで構成されている。ステータコア５１は、第１ハウジング５７ａに挿入・固定されており、ピストン５８側の端面には、シート状の弁体６２が設けられている。コイル５２は、ステータコア５１の外側に配置され、ＥＣＵ６０に電気的に接続されている。ピストン５８は、磁性体で構成され、第１ハウジング５７ａ内に摺動自在に設けられている。以上の構成により、ＥＣＵ６０からの駆動信号によりコイル５２が通電されると、それにより発生した磁束によって、ピストン５８がステータコア５１側に引き寄せられる。

ピストン５８は、中空状のものであり、上下方向に延びる内部通路５３を有している。内部通路５３の上端には大気側開口６３が形成され、下端には負圧アクチュエータ側開口６５が形成されており、この負圧アクチュエータ側開口６５には、内方に突出するフック５９が設けられている。また、第１ハウジング５７ａには、大気圧通路５６が一体に設けられており、この大気圧通路５６はピストン５８の上端部付近に開口している。

第１ハウジング５７ａの下端部には、第２ハウジング５７ｂが嵌合・固定されている。両ハウジング５７ａ、５７ｂの間には、弾性材で構成されたダイヤフラム６６の外端部が挟持されており、その内端部はピストン５８の外周壁に気密に取り付けられている。

また、第２ハウジング５７ｂには、負圧導入通路５４および負圧送出通路５５が一体に設けられている。負圧送出通路５５は、一端部が負圧アクチュエータ９に接続されるとともに、他端部は、ピストン５８の下端部付近に開口している。負圧導入通路５４は、一端部が負圧配管４０に接続されるとともに、他端部は、負圧アクチュエータ側開口６５を通って、ピストン５８の内部通路５３に若干、突出している。負圧導入通路５４の先端には、これを開閉する弁体６１が設けられている。図２に示すように、弁体６１が負圧導入通路５４を閉鎖した状態では、弁体６１とピストン５８のフック５９との間に隙間が形成されており、この隙間を介して、ピストン５８の内部通路５３と負圧送出通路５５が互いに連通されている。

次に、上述した構成の負圧調整弁５０の動作について説明する。コイル５２が通電されていないときには、ピストン５８は、図示しないばねの弾性により図２に示す下側の位置に位置しており、それにより、大気側開口６３が開放されるとともに、負圧送出通路５４は弁体６１で閉鎖されている。このため、負圧アクチュエータ９には、バキュームポンプ４３の負圧は供給されず、同図に矢印で示すように、大気圧が、大気圧通路５６、大気側開口６３、ピストン５８の内部通路５３、弁体６１とフック５９との間の隙間、および負圧送出通路５５を介して、負圧アクチュエータ９に供給される。それに伴い、負圧アクチュエータ９内の負圧が、上記と逆の経路を介して、大気に排出される（以下「負圧排出モード」という）。

この状態から、コイル５２が通電されると、図３に示すように、ピストン５８がステータコア５１側に引き寄せられ、上方に移動する。これに伴い、ピストン５８のフック５９が弁体６１に係合することで、ピストン５８の負圧アクチュエータ側開口６５が閉鎖されるとともに、弁体６１がピストン５８と一緒にステータコア５１側に移動することによって、負圧導入通路５４を開放する。これにより、同図に矢印で示すように、バキュームポンプ４３の負圧が、負圧導入通路５４および負圧送出通路５５を介して、負圧アクチュエータ９に導入される（以下「負圧導入モード」という）。このときの負圧の導入量は、コイル５２に供給される電流のデューティ比により、ピストン５８の移動量を変化させることによって、制御される。

また、この負圧調整弁５０を、負圧配管４０内に残留する負圧を排出するための負圧排出手段として用いる場合には、上記の負圧導入モードと負圧排出モードが繰り返される。具体的には、上記のディーティ比を１００％に制御し、負圧調整弁５０を負圧導入モードに切り替えることによって、負圧配管４０内の負圧が負圧アクチュエータ９に導入される。次いで、デューティ比を０％まで減少させ、負圧排出モードに切り替えることにより、負圧アクチュエータ９に導入された負圧が大気に排出される。このような負圧導入モードと負圧排出モードが繰り返されることにより、負圧配管４０内に残留する負圧が排出される。

吸気管４には、水冷式のインタークーラ１１が設けられている。インタークーラ１１は、過給機８の過給動作によって吸入空気の温度が上昇したときなどに、吸入空気を冷却するものである。

吸気管４と排気管５の間には、ＥＧＲ管１４が設けられている。このＥＧＲ管１４を介して、エンジン３の排ガスの一部が排気管５から吸気管４にＥＧＲガスとして還流し、それにより、燃焼室３ｃ内の燃焼温度が低下することによって、排ガス中のＮＯｘが低減される。

ＥＧＲ管１４には、排気管５側から順に、ＥＧＲ制御弁１５およびＥＧＲクーラ１６が設けられている。ＥＧＲ制御弁１５は、リニア電磁弁で構成されており、そのリフト量がＥＣＵ６０からの制御信号で制御されることにより、ＥＧＲガス量を制御する。ＥＧＲクーラ１６は、高負荷運転時などに、ＥＧＲガスを冷却するものである。

また、ＥＧＲ管１４は、ＥＧＲクーラ１６が配置されたクーラ通路１４ａと、このクーラ通路１４ａをバイパスするバイパス通路１４ｂを有しており、クーラ通路１４ａとバイパス通路１４ｂとの分岐部には、ＥＧＲバイパス弁１７が取り付けられている。このＥＧＲバイパス弁１７は、ＥＧＲ管１４を、クーラ通路１４ａ側とバイパス通路１４ｂ側に切り替えるためのものであり、負圧アクチュエータ１８および負圧切替弁１９によって駆動される。

負圧アクチュエータ１８は、前述した負圧アクチュエータ９と同様、負圧によって作動するダイヤフラム式のものであり、負圧室を画成するダイヤフラムと、ダイヤフラムに固定され、ＥＧＲバイパス弁１７に連結されたリフトロッドと、リフトロッドを復帰させるための復帰ばね（いずれも図示せず）を有している。負圧アクチュエータ１８の負圧室は、負圧切替弁１９の開閉に応じて、負圧配管４０または大気に連通する。

負圧切替弁１９は、開閉式の電磁弁で構成され、通電時には、負圧アクチュエータ１８の負圧室を大気に連通させ、通電の停止時には、負圧室を負圧配管４０に連通させ、負圧配管４０内の負圧を負圧室に導入する。負圧切替弁１９への通電は、ＥＣＵ６０からの制御信号によって制御される。

以上の構成により、負圧切替弁１９への通電の停止時には、負圧アクチュエータ１８の負圧室が負圧配管４０に連通し、負圧室に導入された負圧によりダイヤフラムを介してリフトロッドが負圧室側に引かれることによって、ＥＧＲバイパス弁１７が駆動され、ＥＧＲ管１４がクーラ通路１４ａ側に切り替えられる。一方、負圧切替弁１９への通電時には、負圧アクチュエータ１８の負圧室が大気に連通し、負圧室内に導入された負圧が排出され、復帰ばねがリフトロッドを復帰させることによって、ＥＧＲバイパス弁１７が駆動され、ＥＧＲ管１４がバイバス通路１４ｂ側に切り替えられる。

また、負圧配管４０には負圧管内圧センサ３１が設けられている。この負圧管内圧センサ３１は、負圧配管４０内の圧力（以下「負圧管内圧」という）ＰＢＡを絶対圧として検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ６０に出力する。したがって、負圧管内圧ＰＢＡが小さいことは、負圧配管４０内の負圧が大きいことを表す。

また、負圧アクチュエータ１８のリフトロッドには、ＥＧＲバイパス弁開度センサ３２が設けられている。このＥＧＲバイパス弁開度センサ３２は、ＥＧＲバイパス弁１７の開度（以下「ＥＧＲバイパス弁開度」という）θＶＢＰを検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ６０に出力する。

ＥＣＵ６０には、アクセル開度センサ３３から、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が、車速センサ３４から、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号が、それぞれ出力される。

また、ＥＣＵ６０には、イグニッションスイッチ３６から、そのＯＮ／ＯＦＦ状態を表す信号が、ブレーキスイッチ３７から、ブレーキペダル（図示せず）のＯＮ／ＯＦＦ状態を表す信号が、それぞれ出力される。

ＥＣＵ６０は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ６０は、前述した各種のセンサ３０〜３４の検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、燃料噴射量の制御などのエンジン３の制御を実行する。

さらに、ＥＣＵ６０は、エンジン３のアイドルストップ時に、負圧配管４０に残留する負圧を排出するための負圧排出制御を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ６０が、負圧排出手段、負圧排出完了判定手段、通電停止手段、および通電一時停止手段に相当する。

図５は、上述した負圧排出制御処理を示す。本処理は、アイドルストップ条件が成立したときに、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行される。このアイドルストップ条件は、以下の（ａ）〜（ｅ）のエンジン３および車両の運転条件がすべて満たされたときに、成立したと判定される。
（ａ）イグニッションスイッチ３６がＯＮ状態であること
（ｂ）エンジン回転数ＮＥが所定回転数（例えば３００ｒｐｍ）以上であること
（ｃ）車速ＶＰが所定速度（例えば１ｋｍ／ｈ）以下であること
（ｄ）アクセル開度ＡＰが所定開度（例えば１°）以下であること
（ｅ）ブレーキスイッチ３７がＯＮ状態であること

本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、エンジン回転数ＮＥが０であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、アイドルストップ条件の成立後、エンジン３がまだ停止していないときには、アップカウント式の負圧排出完了タイマの値（以下「負圧排出完了タイマ値」という）ＴＭ＿ＶＦＩＮを０にリセットし（ステップ２）、負圧切替弁１９への通電を行い（ステップ３）、本処理を終了する。

一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳで、エンジン３が停止したときには、負圧配管４０内の負圧の排出動作を実行する（ステップ４）。具体的には、この負圧排出動作は、負圧調整弁５０に制御信号を出力し、前述した負圧調整弁５０の負圧導入モードと負圧排出モードを交互に繰り返すことによって行われる。これにより、負圧配管４０内に残留する負圧が、大気中に徐々に排出される。

次に、負圧排出完了判定処理を実行する（ステップ５）。この負圧排出完了判定処理は、上記の負圧排出動作による負圧の排出が完了したか否かを判定するものであり、その詳細については後述する。

次に、通電一時停止フラグＦ＿ＣＲＯＦＦが「１」であるか否かを判別する（ステップ６）。後述するように、この通電一時停止フラグＦ＿ＣＲＯＦＦは、負圧排出完了判定処理において負圧切替弁１９への通電を一時的に停止すべきと判定されたときに、「１」にセットされるものである。したがって、このステップ６の判別結果がＹＥＳのときには、負圧切替弁１９への通電を停止し（ステップ７）、本処理を終了する。

一方、ステップ６の判別結果がＮＯのときには、負圧排出完了フラグＦ＿ＶＦＩＮが「１」であるか否かを判別する（ステップ８）。後述するように、この負圧排出完了フラグＦ＿ＶＦＩＮは、負圧排出完了判定処理において負圧の排出が完了したと判定されたときに、「１」にセットされるものである。このステップ８の判別結果がＮＯで、負圧の排出が完了していないときには、前記ステップ３を実行することによって、負圧切替弁１９への通電を継続するようにし、本処理を終了する。一方、ステップ８の判別結果がＹＥＳで、負圧の排出が完了したときには、前記ステップ７を実行することによって、負圧切替弁１９への通電を停止し、本処理を終了する。

図６は、前記ステップ５で実行される負圧排出完了判定処理のサブルーチンを示している。本処理では、まず負圧排出完了タイマ値ＴＭ＿ＶＦＩＮが所定時間ＴＶＲＥＦ（例えば２０〜４０ｍｓｅｃ）以上であるか否かを判別する（ステップ１１）。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち負圧排出動作が開始されてから所定時間ＴＶＲＥＦが経過したときには、負圧排出動作による負圧配管４０からの負圧の排出が完了したとして、負圧排出完了フラグＦ＿ＶＦＩＮを「１」にセットし（ステップ１２）、本処理を終了する。このステップ１２の実行に伴い、図５のステップ８の判別結果がＹＥＳになり、ステップ７が実行されることによって、負圧切替弁１９への通電が停止される。

一方、ステップ１１の判別結果がＮＯで、負圧排出動作の開始後、所定時間ＴＶＲＥＦが経過していないときには、後述する通電一時停止終了フラグＦ＿ＣＲＯＦＦＦＩＮが「１」であるか否かを判別する（ステップ１３）。この判別結果がＮＯのときには、負圧管内圧ＰＢＡが所定値ＰＢＡＲＥＦよりも大きいか否かを判別する（ステップ１４）。この判別結果がＮＯで、ＰＢＡ≦ＰＢＡＲＥＦのときには、負圧配管４０内の負圧が大きいため、負圧の排出が完了していないとして、負圧排出完了フラグＦ＿ＶＦＩＮを「０」にセットし（ステップ１５）、本処理を終了する。このステップ１５の実行に伴い、図５のステップ８の判別結果がＮＯになり、ステップ３が実行されることによって、負圧切替弁１９への通電が継続される。

一方、ステップ１４の判別結果がＹＥＳで、ＰＢＡ＞ＰＢＡＲＥＦのとき、すなわち負圧配管４０内の負圧が所定値よりも小さくなったときには、負圧の排出が完了している可能性があるため、通電一時停止フラグＦ＿ＣＲＯＦＦを「１」にセットする（ステップ１６）。このステップ１６の実行に伴い、図５のステップ６の判別結果がＹＥＳになり、ステップ７が実行されることにより、負圧切替弁１９への通電が一時的に停止される。

次に、上記の通電の一時停止後の経過時間を計時する通電一時停止タイマの値ＴＭ＿ＣＲＯＦＦが、所定時間ＴＣＲＯＦＦ以上であるか否かを判別する（ステップ１７）。この判別結果がＮＯのときには、通電の一時停止後において負圧配管４０内の負圧が安定していないと推定されるため、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１７の判別結果がＹＥＳで、通電の一時停止後、所定時間ＴＣＲＯＦＦが経過したときには、ＥＧＲバイパス弁開度変化量ΔθＶＢＰがほぼ０に等しいか否かを判別する（ステップ１８）。このＥＧＲバイパス弁開度変化量ΔθＶＢＰは、ＥＧＲバイパス弁開度θＶＢＰの今回値と通電の一時停止の開始時の値との差として算出される。

このステップ１８の判別結果がＹＥＳのときには、通電の一時停止後、ＥＧＲバイパス弁開度θＶＢＰがほとんど変化していないことから、負圧配管４０内に負圧がほとんど残留していないと推定されるため、負圧配管４０内の負圧の排出が完了していると判定し、前記ステップ１２において負圧排出完了フラグＦ＿ＶＦＩＮを「１」にセットし、本処理を終了する。すなわち、この場合には、負圧排出動作が開始されてから所定時間ＴＶＲＥＦが経過する（ステップ１１：ＹＥＳ）のを待たずに、負圧の排出が完了したと判定し、その後は負圧切替弁１９への通電が引き続き停止される。

一方、ステップ１８の判別結果がＮＯで、負圧切替弁１９への通電の一時停止後においても、ＥＧＲバイパス弁開度θＶＢＰが変化しているときには、負圧配管４０内に負圧が残留していると推定されるため、負圧配管４０内の負圧の排出が完了していないと判定し、通電一時停止フラグＦ＿ＣＲＯＦＦを「０」にセットする（ステップ１９）。次に、この通電の一時停止制御が終了したことを表すために、通電一時停止終了フラグＦ＿ＣＲＯＦＦＦＩＮを「１」にセットし（ステップ２０）、前記ステップ１５を実行した後、本処理を終了する。上記のステップ１９および１５の実行により、図５のステップ６および８の判別結果がいずれもＮＯになることによって、負圧切替弁１９への通電が再開される。

また、上記ステップ２０が実行された後には、前記ステップ１３の判別結果がＹＥＳになり、その場合には、前記ステップ１５を実行することによって、負圧切替弁１９への通電が継続される。その後、負圧排出動作の開始時から所定時間ＴＶＲＥＦが経過したときに、ステップ１１の判別結果がＹＥＳになることで、負圧の排出が完了したと判定され、負圧切替弁１９への通電が停止される。以上のように、負圧切替弁１９の通電一時停止制御は一回だけ実行され、その制御中に負圧の排出の完了が確認されなかったときには、その後、負圧排出動作の開始時から所定時間ＴＶＲＥＦが経過するまで、負圧切替弁１９への通電が継続される。

図７は、これまでに説明した負圧排出制御処理によって得られる動作例を示している。なお、この動作例では、説明の便宜上、上述した通電一時停止制御による動作は省略されている。この例では、イグニッションスイッチ３６がＯＮの状態で、アイドルストップ条件が成立していない場合には（ｔ０〜ｔ１、ｔ３〜ｔ４間およびｔ８以降）、バキュームポンプ４３から供給された負圧によって負圧配管４０内が負圧状態になっている。

また、この場合において、エンジン回転数ＮＥが比較的小さいときには、負圧切替弁１９への通電が行われることにより、負圧アクチュエータ１８の負圧室は大気に連通し、ＥＧＲバイパス弁１７はバイパス通路１４ｂ側に駆動されている。一方、エンジン回転数ＮＥが比較的大きいときには、負圧切替弁１９への通電が停止されることにより、負圧室は負圧配管４０に連通し、ＥＧＲバイパス弁１７はクーラ通路１４ａ側に駆動されている。

また、イグニッションスイッチ３６がＯＮの状態で、アイドルストップ条件が成立すると、負圧排出制御が開始される。その後、エンジン回転数ＮＥが０になると（ｔ１）、負圧排出動作が実行される（ステップ４）とともに、負圧切替弁１９への通電が行われる（ステップ３）。前述したように、この負圧排出動作は、負圧調整弁５０のコイル５２への電流のデューティ比を０〜１００％の間で増減し、負圧調整弁５０が負圧排出モードと負圧導入モードを交互に繰り返すことによって、行われる。この負圧排出動作により、負圧配管４０内の負圧が次第に排出され、負圧管内圧ＰＢＡが大気圧に近づく。

その後、負圧排出動作が開始されてから所定時間ＴＶＲＥＦが経過したときに（ｔ２、ステップ１１：ＹＥＳ）、負圧の排出が完了したと判定し（ステップ１２）、それに伴い、負圧切替弁１９への通電が停止される（ステップ７）。これにより、その後、アイドルストップ条件が不成立になるのに伴ってエンジン３が再始動されるまでの間（ｔ２〜ｔ３、ハッチング区間）、負圧切替弁１９への通電が停止されることによって、負圧切替弁１９の消費電力が低減される。

また、この例では、時点ｔ４の直前にアイドルストップ条件が成立し、時点ｔ６においてイグニッションスイッチ３６がＯＦＦされている。この場合には、前述した時点ｔ１〜ｔ２と同様、エンジン回転数ＮＥが０になったときに（ｔ４）、負圧排出動作が実行されるとともに、負圧切替弁１９への通電が行われ、その後、所定時間ＴＶＲＥＦが経過したときに（ｔ５）、負圧の排出が完了したと判定し、負圧切替弁１９への通電が停止される。その後、イグニッションスイッチ３６がＯＦＦされると（ｔ６）、ＥＣＵ６０は、所定のアフターラン期間（ｔ６〜ｔ７、破線で示す期間）、学習値などを記憶するために電源ＯＮの状態に維持される。したがって、この場合には、アフターラン期間が終了するまでの間（ｔ５〜ｔ７、ハッチング区間）、負圧切替弁１９への通電が停止されることによって、負圧切替弁１９の消費電力が低減される。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン３のアイドルストップ時に、負圧配管４０内に残留する負圧を排出するとともに、この負圧の排出が完了したか否かを判定し、負圧の排出が完了したと判定されたときに、負圧切替弁１９への通電を停止する。したがって、負圧切替弁１９への通電の停止時には、負圧配管４０に残留する負圧が確実に排出されているので、ＥＧＲバイパス弁１７が負圧によって作動することはない。その結果、ＥＧＲバイパス弁１７の作動頻度を減少させることにより、ＥＧＲバイパス弁１７の耐用性を向上させるとともに、負圧切替弁１９への通電を最適なタイミングで停止することにより、消費電力を低減することができる。

また、イグニッションスイッチ３６のＯＦＦ操作による場合と比較してエンジン３の停止が頻繁に行われるアイドルストップ時に、負圧排出制御が行われるので、ＥＧＲバイパス弁１７の作動頻度を低減するという作用をより効果的に得ることができる。

さらに、負圧の排出が開始された後、検出された負圧管内圧ＰＢＡが所定値ＰＢＡＲＥＦよりも大きく、すなわち負圧が小さくなったときに、負圧切替弁１９への通電を一時的に停止するとともに、その後、検出されたＥＧＲバイパス弁開度θＶＢＰが変化しないときに、負圧の排出が完了したと判定する。したがって、負圧の排出の完了を精度良く判定でき、この判定結果に基づき、より早い最適なタイミングで負圧切替弁１９への通電を停止できるため、消費電力を低減するという作用をより有効に得ることができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、図５に示す負圧排出制御を、エンジン３のアイドルストップ時に実行しているが、イグニッションスイッチ３６のＯＦＦ操作によるエンジン３の停止時に実行してもよい。これにより、エンジン３の停止後、アフターラン期間が終了するまでの間、負圧切替弁１９への通電が停止されることで、負圧切替弁１９への消費電力を低減することができる。

また、実施形態では、負圧排出手段として、過給機８の過給圧を制御するための負圧調整弁５０を利用しているが、負圧配管４０から負圧を排出することが可能な任意の手段を用いることができる。例えば、負圧切替弁１９を制御し、負圧アクチュエータ１８を介して負圧を排出してもよい。

さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両以外のエンジン、例えば、クランクシャフトを鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で細部の構成を適宜、変更することができる。

２制御装置
３エンジン（内燃機関）
４吸気管（吸気系）
５排気管（排気系）
１４ＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）
１４ａクーラ通路
１４ｂバイパス通路
１６ＥＧＲクーラ
１７ＥＧＲバイパス弁
１９負圧切替弁
３１負圧管内圧センサ（負圧検出手段）
３２ＥＧＲバイパス弁開度センサ（ＥＧＲバイパス弁開度検出手段）
４０負圧配管（負圧供給通路）
４３バキュームポンプ（負圧源）
５０負圧調整弁（負圧排出手段）
６０ＥＣＵ（負圧排出手段、負圧排出完了判定手段、通電停止手段、通電一時停止手段）
ＰＢＡ負圧管内圧（負圧供給通路内の負圧）
θＶＢＰＥＧＲバイパス弁の開度
ＰＢＡＲＥＦ所定値

Claims

ＥＧＲクーラが設けられたクーラ通路、および当該クーラ通路をバイパスするバイパス通路を有し、内燃機関から排出された排ガスの一部をＥＧＲガスとして排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、
前記クーラ通路と前記バイパス通路との分岐部に設けられ、前記ＥＧＲ通路を前記クーラ通路側と前記バイパス通路側に切り替えるためのＥＧＲバイパス弁と、
負圧を発生させる負圧源と、
当該負圧源に接続された負圧供給通路と、
通電時に、前記ＥＧＲバイパス弁を前記クーラ通路側および前記バイパス通路側の一方に駆動し、通電の停止時に、前記負圧供給通路内の負圧により前記ＥＧＲバイパス弁を前記クーラ通路側および前記バイパス通路側の他方に駆動する負圧切替弁と、
前記内燃機関の停止時に、前記負圧供給通路に残留する負圧を排出する負圧排出手段と、
当該負圧排出手段による負圧の排出が完了したか否かを判定する負圧排出完了判定手段と、
当該負圧排出完了判定手段により前記負圧供給通路からの負圧の排出が完了したと判定されたときに、前記負圧切替弁への通電を停止する通電停止手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
前記内燃機関の停止時は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、前記内燃機関を自動的に停止するアイドルストップ時であることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
前記負圧供給通路内の負圧を検出する負圧検出手段と、
前記ＥＧＲバイパス弁の開度を検出するＥＧＲバイパス弁開度検出手段と、
前記負圧切替弁への通電を一時的に停止する通電一時停止手段と、をさらに備え、
当該通電一時停止手段は、前記負圧排出手段による負圧の排出が開始された後、前記検出された負圧供給通路内の負圧が所定値よりも小さくなったときに、前記負圧切替弁への通電を一時的に停止するとともに、前記負圧排出完了判定手段は、当該通電の一時停止後に、前記検出されたＥＧＲバイパス弁の開度が変化しないときに、前記負圧供給通路からの負圧の排出が完了したと判定することを特徴とする、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。