JP2014005779A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、内燃機関に関し、内燃機関の始動後に冷却水温度が所定温度以下である場合に触媒の早期暖機などのためにウェイストゲートバルブを開弁する制御を行う場合において、凝縮水を被ることによる排気ガスセンサの割れを回避しつつ、排気ガスセンサの早期活性化を図ることを目的とする。
【解決手段】タービン２２ｂをバイパスする排気バイパス通路３６を開閉するＷＧＶ３８を備える。センサ素子を加熱するヒータを備えるＡ／Ｆセンサ４４をタービン２２ｂの下流に備える。冷間始動時における触媒暖機のためのＷＧＶ３８の開弁中に、凝縮水によるＡ／Ｆセンサ４４の被水ストレスＳが許容ストレスＳ０以上となる場合には、ＷＧＶ３８を開閉するＷＧＶアクティブ制御を実行する。
【選択図】図４

Description

この発明は、内燃機関に係り、特に、ターボ過給機と、タービン下流の排気通路にヒータ付き排気ガスセンサとを備える内燃機関に関する。

従来、例えば特許文献１には、ターボ過給機付き内燃機関の制御装置が開示されている。この従来の内燃機関は、タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを備えている。そして、上記制御装置は、内燃機関の低速域においては、タービンの上流側においてタービンに通じる側の排気通路が閉塞し、かつ排気バイパス通路が開放されるように、ウェイストゲートバルブを制御するようにしている。このような手法により、上記特許文献１の内燃機関では、低速域において、タービンの下流に配置される触媒の活性化温度を十分に確保できるようにしている。

特開２００４−３３９９４２号公報 特開２００８−１５７１５０号公報 特開２００７−３０３３９４号公報 特開２００３−３４３２７３号公報 特開２００７−０５６８４２号公報 特開２００８−２０８７８７号公報 特開２００８−０６８７４５号公報

ところで、ターボ過給機付きの内燃機関においては、タービンの下流側の排気通路を流れる排気ガスの成分（例えば、酸素濃度）を検知するための排気ガスセンサに対し、センサ素子を加熱するためのヒータが備えられることは一般的である。タービンの下流側の排気通路にそのような排気ガスセンサとヒータとを備える場合には、以下のような問題が考えられる。

すなわち、冷間始動時（内燃機関の始動後に冷却水温度が所定温度以下である時）には、排気通路自体や排気通路に備えられる排気系部品（タービンなど）が冷えているため、排気ガス中に含まれている水分が凝縮し、排気通路や排気系部品の各部において凝縮水が発生する。また、ターボ過給機付き内燃機関は、自然吸気式の内燃機関に比べて熱容量の増加により凝縮水が発生し易い。そして、冷間始動時に上記特許文献１に記載のように触媒の早期暖機などの目的でウェイストゲートバルブを開弁するという制御が行われていると、タービンを通過する排気ガス量が少なくなる。その結果、タービンの内部およびその近傍の部位には、凝縮水が溜まり易くなる。そして、このようなタービンの内部およびその近傍の部位には、上記目的でのウェイストゲートバルブの開弁中に排気バイパス通路側の排気ガスが到達しない（もしくは到達しにくい）ため、凝縮水が長時間残留してしまう。

一方、排気ガスセンサでは、センサ素子温度を所定の活性温度に維持するためにヒータによってセンサ素子を加熱する制御が行われる。このような制御が行われる排気ガスセンサが許容量を超える量で被水すると、熱衝撃によりセンサ素子に割れが発生してしまうことが懸念される。このようなセンサ素子の割れを回避するために、上記目的で開いていたウェイストゲートバルブが閉じられる際に排気ガスセンサが被ることになる凝縮水が消失し終えるまで、ヒータの通電を禁止することとすると、排気ガスセンサの早期活性化が阻害されてしまう結果となる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動後に冷却水温度が所定温度以下である場合に触媒の早期暖機などのためにウェイストゲートバルブを開弁する制御を行う場合において、凝縮水を被ることによる排気ガスセンサの割れを回避しつつ、排気ガスセンサの早期活性化を図ることのできる内燃機関を提供することを目的とする。

第１の発明は、内燃機関であって、
排気エネルギにより作動するタービンを排気通路に設けるターボ過給機と、
前記タービンの下流側の前記排気通路に配置された排気ガスセンサと、
前記タービンの上流側の前記排気通路から分岐し、前記タービンの下流側の前記排気通路に合流する排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記排気ガスセンサのセンサ素子を加熱するヒータと、
前記排気ガスセンサの上流側の前記排気通路内の凝縮水の量を推定する凝縮水量推定手段と、
内燃機関の始動後、冷却水温度が所定温度以下である場合に前記ウェイストゲートバルブを開弁するＷＧＶ開弁手段と、
前記ＷＧＶ開弁手段によって前記ウェイストゲートバルブが開弁している場合であって前記凝縮水の量が第１所定量以上である場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度を変更するＷＧＶ開度変更手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記ＷＧＶ開度変更手段による前記ウェイストゲートバルブの開度変更は、当該ウェイストゲートバルブの開度を閉じ側の開度に制御するものであることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記凝縮水の量が前記第１所定量以下に減少した場合に前記ヒータへの通電を開始する、
ことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１から第３の発明のいずれか１つにおいて、
前記凝縮水が飛散した場合に前記排気ガスセンサが被ることになる水の量である被水量を推定する被水量推定手段を更に備え、
前記ＷＧＶ開弁変更手段は、前記ＷＧＶ開弁手段によって前記ウェイストゲートバルブが開弁している場合であって前記被水量が前記第２所定量以上である場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度を変更する、
ことを特徴とする。

また、第５の発明は、第４の発明において、
前記ＷＧＶ開度変更手段による前記ウェイストゲートバルブの開度変更は、当該ウェイストゲートバルブの開度を閉じ側の開度に制御するものであることを特徴とする。

また、第６の発明は、第４または第５の発明において、
前記被水量が前記第２所定量以下に減少した場合に前記ヒータへの通電を開始する、
ことを特徴とする。

また、第７の発明は、第４から第６の発明のいずれか１つにおいて、
前記ＷＧＶ開弁変更手段は、前記被水量と予め設定された前記排気ガスセンサの許容被水量との差分が第３所定量以下となるまで、前記ウェイストゲートバルブの開度の変更を実行する、
ことを特徴とする。

また、第８の発明は、第１から第７の発明のいずれか１つにおいて、
前記ＷＧＶ開弁変更手段は、吸気圧力が所定値以上である場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度の変更を禁止する、
ことを特徴とする。

また、第９の発明は、第１から第８の発明のいずれか１つにおいて、
前記内燃機関は、動力伝達部にクラッチ機構を備える車両に搭載されており、
前記ＷＧＶ開度変更手段は、前記クラッチ機構が切り離された場合に前記ウェイストゲートバルブの開度を変更する、
ことを特徴とする。

第１の発明によれば、内燃機関の始動後に冷却水温度が所定温度以下であるとき（冷間始動時）においてウェイストゲートバルブを開弁している場合であって、上記凝縮水の量が第１所定量以上である場合には、ウェイストゲートバルブの開度変更が実行される。これにより、タービンの周囲の排気ガスの流れを変更させることができるので、タービンの内部およびその近傍に滞留する凝縮水を積極的に排除することができる。このため、何らの配慮なしに排気通路に滞留する凝縮水が十分に消失するのを待ったうえでヒータへの通電を実施する場合と比べ、ヒータへの通電を早期に開始できるようになる。このように、本発明によれば、冷間始動時に触媒の早期暖機などのためにウェイストゲートバルブを開弁する制御を行う場合において、凝縮水を被ることによる排気ガスセンサの割れを回避しつつ、排気ガスセンサの早期活性化を図れるようになる。

第２の発明によれば、タービンを通過する排気ガス量を多くすることで、タービンの内部およびその近傍に滞留する凝縮水を効果的に排除することができる。

第３の発明によれば、ウェイストゲートバルブの開度変更による積極的な凝縮水の排除によって凝縮水の量が第２所定量以下に減少したことを確認したうえでヒータへの通電が開始される。これにより、凝縮水を被ることによる排気ガスセンサの割れを回避しつつ、排気ガスセンサの早期活性化を図れるようになる。

第４の発明によれば、上記凝縮水の飛散に伴う排気ガスセンサの被水量が多い状況下においてウェイストゲートバルブの開度変更を実行することにより、積極的な凝縮水の排除が行われる。これにより、凝縮水を被ることによる排気ガスセンサの割れを回避しつつ、排気ガスセンサの早期活性化を図れるようになる。

第５の発明によれば、タービンを通過する排気ガス量を多くすることで、タービンの内部およびその近傍に滞留する凝縮水を効果的に排除することができる。

第６の発明によれば、上述した積極的な凝縮水の排除によって上記被水量が第２所定量以下に減少したことを確認したうえでヒータへの通電が開始される。これにより、凝縮水を被ることによる排気ガスセンサの割れを回避しつつ、排気ガスセンサの早期活性化を図れるようになる。

第７の発明によれば、上記の被水量と許容被水量との差分が第３所定量以下となったことで排気ガスセンサの被水量が少なくなった状況下において、ウェイストゲートバルブの開度変更による内燃機関のトルクショックが生ずるのを防止することができる。

吸気圧力が高いと、排気ガス流量が多くなるので、ウェイストゲートバルブの開度変更が内燃機関のトルクに与える影響が大きくなる。このため、第８の発明によれば、吸気圧力が所定値以上である場合にはウェイストゲートバルブの開度変更を禁止することにより、ウェイストゲートバルブの開度変更によるトルクショックの発生を抑制することができる。

第９の発明によれば、クラッチ機構が切り離された場合にウェイストゲートバルブの開度を変更することにより、ウェイストゲートバルブの開度変更によるトルクショックが内燃機関から車両に伝達されないようにすることができる。

本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための模式図である。 冷間始動時に排気通路に発生する凝縮水の挙動を表した図である。 冷間始動時の凝縮水の飛散形態を吸入空気流量を異ならせた状態で比較して表した図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態１の制御の効果を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１のＷＧＶアクティブ制御の実施に関する変形例に相当する制御ルーチンを示すフローチャートである。 ＷＧＶの閉弁による滞留水量の時間変化を表した図である。 被水によるセンサ素子の割れ危険度をＷＧＶアクティブ制御の実行の有無で比較して表した図である。

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための模式図である。本実施形態のシステムは、内燃機関（ここでは、一例として火花点火式のガソリンエンジンであるものとする）１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。

吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流近傍には、吸気通路１２に吸入される空気（吸気）の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８と、吸気の温度を検知するための吸気温度センサ２０とが設けられている。エアフローメータ１８の下流には、ターボ過給機２２のコンプレッサ２２ａが設置されている。コンプレッサ２２ａは、排気通路１４に配置されたタービン２２ｂと連結軸を介して一体的に連結されている。

コンプレッサ２２ａの下流には、圧縮された空気を冷却するインタークーラ２４が設けられている。インタークーラ２４の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２６が設けられている。スロットルバルブ２６の下流（吸気マニホールド１２ａ）には、吸気圧力を検知するための吸気圧力センサ２８が配置されている。

内燃機関１０の各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁３０が設けられている。また、内燃機関１０の各気筒には、混合気に点火するための点火プラグ３２が設けられている。更に、内燃機関１０は、吸気弁（図示省略）および排気弁（図示省略）の開閉時期を調整するための可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ機構）３４を備えている。

排気通路１４には、タービン２２ｂよりも上流側の部位において排気通路１４から分岐し、タービン２２ｂよりも下流側の部位において排気通路１４と合流するように構成された排気バイパス通路３６が接続されている。排気バイパス通路３６の途中には、排気バイパス通路３６の開閉を切り替え可能なウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）３８が設けられている。ＷＧＶ３８は、ここでは、調圧式もしくは電動式のアクチュエータ（図示省略）によって任意の開度に調整可能に構成されているものとする。

タービン２２ｂの下流側における排気バイパス通路３６との接続部位よりも更に下流側の排気通路１４には、排気ガスを浄化するための排気浄化触媒（以下、単に「触媒」と称する）４０が配置されている。また、タービン２２ｂの上流側における排気バイパス通路３６との接続部位よりも上流側の排気通路１４には、筒内から排出された排気ガスの温度を取得するための排気温度センサ４２が取り付けられている。

更に、触媒４０の上流側の排気通路１４には、触媒４０に流入する排気ガスの空燃比に対してほぼリニアな出力を発する（メイン）Ａ／Ｆセンサ４４が配置されている。Ａ／Ｆセンサ４４には、センサ素子（図示省略）を加熱するためのヒータ（図示省略）が備えられている。触媒４０の下流側の排気通路１４には、触媒４０から流出してくる排気ガスが理論空燃比に対してリッチである場合にリッチ出力を発生し、また、その排気ガスが理論空燃比に対してリーンである場合にリーン出力を発生する（サブ）Ｏ_２センサ４６が配置されている。クランクシャフトの近傍には、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ４８が設けられている。

更に、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述したエアフローメータ１８、吸気温度センサ２０、吸気圧力センサ２８、排気温度センサ４２、Ａ／Ｆセンサ４４、Ｏ_２センサ４６およびクランク角センサ４８に加え、エンジン冷却水温度を検知するための水温センサ５２等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０には、内燃機関１０と、内燃機関１０に組み合わされる変速機（図示省略）との間に設けられるクラッチ機構（図示省略）の係合状態を検知するためのクラッチセンサ５４が接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、上述したスロットルバルブ２６、燃料噴射弁３０、点火プラグ３２、ＶＶＴ機構３４、およびＷＧＶ３８等の内燃機関１０の運転状態を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、上述した各種センサの出力と所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御するものである。

（触媒暖機制御）
上述した構成を有する本実施形態のシステムでは、触媒４０が所定の活性状態に達していない冷間始動時に、速やかに活性状態となるように触媒４０の暖機を促す触媒暖機制御が実行される。本実施形態の触媒暖機制御では、ＷＧＶ３８が所定開度（例えば、制御上の最大開度）に開かれるようになっている。ＷＧＶ３８を開いた場合には、ＷＧＶ３８を閉じた場合と比べ、タービン２２ｂやそのハウジング等の昇温に排気熱が費やされにくくなるため、下流側の触媒４０に対して、より高温の排気ガスを供給できるようになる。このため、触媒４０の早期暖機化を図ることができる。

（Ａ／Ｆセンサのヒータ制御）
また、本実施形態のシステムでは、内燃機関１０の運転中に、Ａ／Ｆセンサ４４の素子温度が所定の活性温度で維持されるように、ヒータへの通電が制御されるようになっている。

［ターボ過給機付き内燃機関における冷間始動時の凝縮水の発生に伴う課題］
冷間始動時には、排気通路および排気バイパス通路自体やこれらに備えられる排気系部品（タービン２２ｂなど）が冷えているため、排気ガス中に含まれている水分が凝縮し、排気通路および排気バイパス通路や排気系部品の各部において凝縮水が発生する。また、本実施形態の内燃機関１０のようにターボ過給機付き内燃機関は、自然吸気式の内燃機関に比べて熱容量の増加により凝縮水が発生し易い。そして、上述したように冷間始動時に触媒４０の早期暖機のためにＷＧＶ３８を開弁するという制御が行われていると、タービン２２ｂを通過する排気ガス量が少なくなる。その結果、タービン２２ｂの内部およびその近傍には、凝縮水が溜まり易くなる。

図２は、冷間始動時に排気通路に発生する凝縮水の挙動を表した図である。より具体的には、図２（Ａ）は、Ａ／Ｆセンサ４４の上流側の排気通路１４および排気バイパス通路３６に発生する凝縮水全体についての飛散液滴数を示す波形（図２（Ｂ）〜図２（Ｅ）において示す飛散液滴数の合計値を示す波形）である。また、図２（Ｂ）は、排気バイパス通路３６側で発生した凝縮水がＷＧＶ３８から出てくる際の飛散液滴数を示す波形であり、図２（Ｃ）は、タービン２２ｂ側で発生した凝縮水がタービン２２ｂから出てくる際の飛散液滴数を示す波形であり、図２（Ｄ）は、排気通路１４および排気バイパス通路３６内において発生した後にタービン２２ｂの近傍（タービン２２ｂのハウジングのくぼみ部など）において溜まった凝縮水（以下、特に「滞留水」と称する場合がある）が飛散する際の液滴数を示す波形であり、図２（Ｅ）は、「その他」の凝縮水（すなわち、Ａ／Ｆセンサ４４の上流側に発生する凝縮水のうちで上記図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）に示す各凝縮水と明確に切り分けることが難しい残りの凝縮水）が飛散する際の液滴数を示す波形である。

図２に示す運転状態は、冷間始動直後のファーストアイドリング状態であり、触媒暖機のためにＷＧＶ３８が開かれており、かつ、始動から６０秒経過後に吸入空気流量が所定値（一例として９ｇ／ｓ）に高められた場合のものである。図２に示す冷間始動の初期には、ＷＧＶ３８が開かれていることで、Ａ／Ｆセンサ４４が設けられている部位には排気バイパス通路３６を介して排気ガスが導入されることになり、タービン２２ｂは回転していない。このため、この場合には、図２（Ｂ）に示すように、ＷＧＶ３８側からの飛散液滴数が多くなる。また、この場合には、図２（Ｅ）に示すように、「その他」と定義した部位からも凝縮水が多く飛散することが分かる。

一方、図２に示す例では、冷間始動から６０秒経過後に吸入空気流量が増やされることで、それに応じてタービン２２ｂが回転し始めている。その結果、タービン２２ｂの周辺の排気ガスの流れが変化する。これにより、図２（Ｃ）および図２（Ｄ）に示すように、タービン２２ｂ側から飛散する液滴（タービン２２ｂの内部から出てくる凝縮水およびタービン２２ｂの近傍の上記「滞留水」が飛散する際の液滴）の数が多くなる。また、図２（Ｅ）より、「その他」と定義した部位からの飛散液滴数も多くなることが分かる。

以上のように、図２に示す結果からも、冷間始動時に触媒暖機のためにＷＧＶ３８の開弁が行われると、始動初期には、タービン２２ｂ側からの液滴の飛散が少ないことが分かる。すなわち、タービン２２ｂ側（タービン２２ｂ内部およびその近傍）に生じた凝縮水は、ＷＧＶ３８の開弁中には長時間消失せずに残留し、その後の吸入空気流量の増加に伴う積極的なタービン２２ｂの回転開始に伴って液滴となって多量に飛散することが分かる。

図３は、冷間始動時の凝縮水の飛散形態を吸入空気流量を異ならせた状態で比較して表した図である。より具体的には、図３は、冷間始動後６０秒の時点において、凝縮水が存在する各部（図２で定義した部位と同じ）の飛散液滴比率を、所定の吸入空気流量毎に表したものである。尚、図３において「成り行き」と称する状態は、始動から６０秒経過した後の吸入空気流量を積極的に所定値に合わせる制御を行っていない状態（吸入空気流量Ｇａ＜８ｇ／ｓ）のものである。

図３より、冷間始動時の吸入空気流量が多いほど、タービン２２ｂ側を流れる排気ガス流量が増えることで、ＷＧＶ３８開弁中にタービン２２ｂ側（タービン２２ｂ内部およびその近傍）に残存していた凝縮水の飛散比率が高まることが分かる。

一方、上述したように、Ａ／Ｆセンサ４４では、センサ素子温度を所定の活性温度に維持するためにヒータによってセンサ素子を加熱する制御が行われる。このような制御が行われるＡ／Ｆセンサ４４が許容量を超える量で被水すると、熱衝撃によりセンサ素子に割れが発生してしまうことが懸念される。このようなセンサ素子の割れを回避するために、触媒暖機制御の完了に伴うＷＧＶ３８の閉弁時にＡ／Ｆセンサ４４が被ることになる凝縮水が消失し終えるまで、ヒータの通電を禁止することとすると、Ａ／Ｆセンサ４４の早期活性化が阻害されてしまう結果となる。

［実施の形態１における特徴的な制御］
そこで、冷間始動時（内燃機関１０の始動後に冷却水温度が所定温度以上である時）にＡ／Ｆセンサ４４の上流側において排気ガスが流れる通路内（タービン２２ｂのハウジングを含む排気通路１４の内部および排気バイパス通路３６の内部）に存在する凝縮水の量を推定するようにした。具体的には、冷間始動時に触媒暖機制御が完了するまでＷＧＶ３８が開かれた状態とされた場合における凝縮水の量（後述の凝縮水量Ｗ１と滞留水量Ｗ２との和に相当）を推定するようにした。そして、この凝縮水の量に基づいて、当該凝縮水が飛散した場合にＡ／Ｆセンサ４４が被ることになる水の量である被水量の推定値（以下、「推定被水量」と称する）Ｓを被水ストレスとして算出するようにした。

そして、算出された推定被水量（被水ストレス）Ｓが所定の許容被水量（許容ストレス）Ｓ０以上となる場合に、ＷＧＶ３８を所定回数だけ開閉する動作（以下、「ＷＧＶアクティブ制御」と称する）を実行するようにした。そして、そのようなＷＧＶアクティブ制御を行った後に、Ａ／Ｆセンサ４４の上流側に存在する凝縮水が所定量飛散したか否かを判定するようにした。そのうえで、凝縮水が所定量飛散したと判定された場合に、Ａ／Ｆセンサ４４が備えるヒータへの通電を許可するようにした。

また、本実施形態では、凝縮水の飛散の程度を判定する上記所定量として、推定被水量Ｓと許容被水量Ｓ０との差（要求飛散量）Ｆを用いるようにした。すなわち、ここでは、上記ＷＧＶアクティブ制御において低減しなければならない被水ストレスＳとして、この要求飛散量Ｆを用いるようにした。そして、推定被水量Ｓと許容被水量Ｓ１との差である要求飛散量Ｆ以上の量の凝縮水が飛散したと判定されるまで、ＷＧＶアクティブ制御を実行するようにした。

また、本実施形態では、吸気圧力に基づいて、ＷＧＶアクティブ制御の実行の可否を判定するようにした。具体的には、吸気圧力が所定値よりも低い場合には、ＷＧＶアクティブ制御の実行を許可するようにした。更に、本実施形態では、上記クラッチ機構が切り離されているか否かに基づいて、ＷＧＶアクティブ制御の実行の可否を判定するようにした。具体的には、クラッチ機構が切り離された際にＷＧＶアクティブ制御の実行を許可するようにした。

図４は、本発明の実施の形態１における制御を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、エンジン水温が所定値よりも低い状態からの始動（冷間始動）が開始後の所定のタイミングにおいて起動されるものとする。

図４に示すルーチンでは、先ず、内燃機関１０の運転状態を示すＥＮＧ運転情報が取得される（ステップ１００）。具体的には、以下の凝縮水量Ｗ１、滞留水量Ｗ２、飛散量Ｗ３の算出に必要なＥＮＧ運転情報として、既述した各種センサを利用して、吸気温度、エンジン水温、排気温度および吸入空気量等が取得される。

次に、凝縮水量Ｗ１が算出される（ステップ１０２）。具体的には、ＥＣＵ５０には、排気温度、吸入空気量および始動時の水温との関係で、内燃機関１０の暖機が完了するまでに発生し得る凝縮水量Ｗ１を定めたマップ（図示省略）を記憶している。本ステップ１０２では、そのようなマップを参照して、上記ステップ１００において取得された排気温度、吸入空気量および始動時の水温に基づいて凝縮水量Ｗ１が算出される。

次に、滞留水量Ｗ２が算出される（ステップ１０４）。具体的には、滞留水量Ｗ２は、上記凝縮水量Ｗ１に所定の比率ｋ２を乗じて得られる値（ｋ２×Ｗ１）として算出される。この比率ｋ２は、排気通路１４（排気管部分）やタービン２２ｂのハウジングの形状に基づいて予め設定された値である。尚、滞留水Ｗ２は、排気管部分やタービン２２ｂのハウジングのくぼみ部等に溜まっていき、やがて飽和するものであるため、（後述の図５に示すように）最大値を有する。

次に、被水ストレス（推定被水量）Ｓが算出される（ステップ１０６）。具体的には、この被水ストレス（推定被水量）Ｓは、上記のように算出される凝縮水量Ｗ１と滞留水量Ｗ２との和（Ｗ１＋Ｗ２）として算出される。次いで、被水によるＡ／Ｆセンサ４４の割れ発生の危険度を判定する処理が実行される（ステップ１０８）。具体的には、上記ステップ１０６において算出された被水ストレス（推定被水量）Ｓが所定の許容ストレス（許容被水量）Ｓ０以上であるか否かが判定される。許容ストレス（許容被水量）Ｓ０は、Ａ／Ｆセンサ４４の被水強度に基づいて予め設定された値である。

上記ステップ１０８の判定が成立する場合、すなわち、被水ストレス（推定被水量）Ｓが許容ストレス（許容被水量）Ｓ０以上であることによりセンサ素子の割れの防止のために被水ストレスを低減させる必要があると判断できる場合には、要求飛散量Ｆが算出される（ステップ１１０）。要求飛散量Ｆは、被水ストレス（推定被水量）Ｓと許容ストレス（許容被水量）Ｓ０との差として算出される。

次に、ＷＧＶアクティブ制御の実行可否を判定する処理が実行される（ステップ１１２）。具体的には、吸気圧力が所定値より低くなっているか否か、または、クラッチ機構が切り離されたか否かが判定される。その結果、本ステップ１１２の判定が成立する場合には、ＷＧＶアクティブ制御が実行される（ステップ１１４）。ＷＧＶアクティブ制御は、所定回数ＷＧＶ３８を開閉する制御である。本実施形態では、その一例として、触媒暖機のために開弁状態にあるＷＧＶ３８を所定時間だけ閉弁状態とする制御が行われるものとする（後述の図５参照）。尚、このようなＷＧＶアクティブ制御が実行されるときには、内燃機関１０のトルク変動が生じないようにするための吸入空気量の要求値が得られるように、スロットルバルブ２６およびＶＶＴ機構３４が制御される。

次に、飛散量Ｗ３が算出される（ステップ１１６）。具体的には、飛散量Ｗ３は、排気通路１４等の壁面等に存在する凝縮水に働く排気ガスからのせん断力に比例するものである。このため、ここでは、飛散量Ｗ３は、上記滞留水量Ｗ２に、所定の比率ｋ３と吸入空気量をそれぞれ乗じて得られる値（Ｗ２×ｋ３×吸入空気量）として算出されるようになっている。尚、この比率ｋ３は、排気管部分やタービン２２ｂのハウジングの形状に基づいて予め設定された値である。また、飛散量Ｗ３は、ＷＧＶ３８の開度に対する感度が高いため、上記比率ｋ３の設定値は、図示省略するマップ等を利用して、所定ＷＧＶ開度毎に与えられている。

次に、飛散量判定が実行される（ステップ１１８）。具体的には、上記ステップ１１６において算出された飛散量Ｗ３が、上記ステップ１１０において算出された要求飛散量Ｆ以上であるか否かが判定される。その結果、本ステップ１１８の判定が成立する場合には、Ａ／Ｆセンサ４４のヒータへの通電が許可される（ステップ１２０）。これにより、他にヒータへの通電を禁止する条件が成立していなければ、ヒータへの通電が直ちに開始される。

図５は、上述した本発明の実施の形態１の制御の効果を説明するためのタイムチャートである。尚、図５において、破線で示す波形は、「従来制御」、すなわち、本実施形態の制御が行われない場合のものであり、実線で示す波形は、本実施形態の制御が実行される場合のものである。

図５に示された冷間始動後の期間は、触媒暖機制御が行われている期間を示している。このため、この場合には、図５（Ｇ）および図５（Ｈ）に示すように、本実施形態の制御によってＷＧＶアクティブ制御が実行されない限り、ＷＧＶ３８が開弁状態とされることになる。

図５（Ａ）に示すように、排気温度（排気温度センサ４２が配置された部位の温度）は、冷間始動後に排気通路１４の暖機が進むにつれ上昇していく。図５（Ｂ）に示すように、積算空気量は、冷間始動後の時間経過とともに増えていく。

図５（Ｃ）に示すように、冷間始動時にＡ／Ｆセンサ４４の上流側において排気ガスが流れる通路内（タービン２２ｂのハウジングを含む排気通路１４の内部および排気バイパス通路３６の内部）に発生する凝縮水の量は、冷間始動初期においては積算空気量の増加に伴って増加していき、その後、上記通路の各部の壁面温度の上昇に伴って減少していく。尚、上記凝縮水量Ｗ１は、冷間始動時に触媒暖機制御が完了するまでＷＧＶ３８が開かれた状態とされた場合における凝縮水の量であるので、触媒暖機制御が完了するまでに発生する凝縮水の量の積算値に相当するものである。

既述した理由により、滞留水量は図５（Ｄ）に示すように最大値を有する。上記滞留水量Ｗ２は、この最大値に相当するものである。滞留水は、冷間始動後の上記通路の各部の壁面温度の上昇に伴って蒸発していくとともに、排気ガスの流れによって液滴として飛散していく。

ＷＧＶアクティブ制御が行われない場合には、図５（Ｄ）中に破線で示すように、滞留水量は、飽和した後に緩やかに減少していく。また、ＷＧＶアクティブ制御が行われない場合（タービン２２ｂ付近の排気ガスの流れに大きな変化がない場合）の凝縮水の飛散は、図５（Ｅ）中に破線で示すように、緩やかに行われる。この場合の被水ストレスは、図５（Ｆ）中に破線で示すように、図５（Ｄ）に示す滞留水量の変化に応じて変化していく。そして、飛散による滞留水の減少によって、被水ストレスが許容ストレスＳ０未満にまで下がった場合に、図５（Ｉ）中に破線で示すように、ヒータへの通電が許可されることになる。

これに対し、本実施形態では、被水ストレスＳが許容ストレスＳ０以上となる場合には、ＷＧＶアクティブ制御の可否判定（上記ステップ１１２参照）が成立することを条件として、図５（Ｇ）および図５（Ｈ）中に実線で示すように、ＷＧＶアクティブ制御が実行される。これにより、図５（Ｄ）および図５（Ｅ）中に実線で示すように、飛散による滞留水の減少が促される。より具体的には、ＷＧＶ３８を閉じ側に制御することによって、タービン２２ｂを通過する排気ガス量を多くすることで、タービン２２ｂの内部およびその近傍に滞留する凝縮水を効果的に排除することができる。ＷＧＶアクティブ制御自体は、図５（Ｆ）および図５（Ｇ）中に実線で示すように、滞留水の飛散によって被水ストレスＳが許容ストレスＳ０未満に下がるまで（すなわち、飛散量Ｗ３が要求飛散量Ｆに達するまで）実行される。そして、被水ストレスＳが許容ストレスＳ０未満にまで下がった場合に、図５（Ｉ）中に実線で示すように、ヒータ通電許可フラグがＯＮとされる。これにより、他にヒータへの通電を禁止する条件が成立していなければ、ヒータへの通電が直ちに開始されることになる。

以上のように、本実施形態の制御によれば、冷間始動時における触媒暖機促進のためのＷＧＶ３８の開弁中に被水ストレスＳが許容ストレスＳ０以上であると判定された場合には、ＷＧＶ３８の開閉動作を行うＷＧＶアクティブ制御によってタービン２２ｂの周囲の排気ガスの流れが変更させられる。これにより、タービン２２ｂの内部およびその近傍に滞留する凝縮水が積極的に排除されるので、Ａ／Ｆセンサ４４の被水ストレスＳを軽減させることができる。このため、図５（Ｉ）に示すように、滞留水が十分に消失するのを待ったうえでヒータ通電許可フラグがＯＮとなる従来制御（破線）と比べ、ヒータ通電許可フラグが早期にＯＮとされる（実線）。これにより、ヒータへの早期通電開始により、Ａ／Ｆセンサ４４の早期活性化を図れるようになる。また、ＷＧＶアクティブ制御によってタービン２２ｂ側に排気ガスを供給することは、ＷＧＶ３８の開弁による触媒暖機制御が行われていることによって遅れることになるターボ過給機２２の暖機を促進することにも繋がるものである。

また、本実施形態の制御では、吸気圧力が所定値より低い場合（アイドル時や低負荷時など）に限ってＷＧＶアクティブ制御の実行が許可され、吸気圧力が上記所定値以上である状況下では、ＷＧＶアクティブ制御の実行が禁止されるようになっている。吸気圧力が高いと、排気ガス流量が多くなるので、ＷＧＶ３８の開度変更が内燃機関１０のトルクに与える影響が大きくなる。従って、吸気圧力が上記所定値以上である場合にはＷＧＶアクティブ制御の実行を禁止することにより、ＷＧＶ３８の開閉によるトルクショックの発生を抑制することができる。

また、本実施形態の制御では、クラッチ機構が切り離された際にＷＧＶアクティブ制御の実行が許可されるようになっている。これにより、ＷＧＶアクティブ制御の実行によるトルクショックが内燃機関１０から車両に伝達されないようにすることができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、滞留水を積極的に排除するために、ＷＧＶアクティブ制御（図５においては、１回のＷＧＶ３８の開閉を行うものを例示）を行うようにしている。しかしながら、本発明におけるウェイストゲートバルブの開度の変更は、上記の態様で実行されるＷＧＶアクティブ制御に限定されるものではない。すなわち、本発明の制御は、ウェイストゲートバルブの開度を変更することによってタービンの周囲の排気ガスの流れを変更できればよく、所定回数（少なくとも１回）でＷＧＶを開閉するものに限られず、例えば、ＷＧＶ開度を任意の開度に向けて所定回数（少なくとも１回）変更するものであってもよい。

また、上述した実施の形態１においては、触媒４０の上流に配置されたＡ／Ｆセンサ４４を対象としたＷＧＶ３８の制御およびヒータ制御を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明は、Ａ／Ｆセンサ４４を対象とした制御に限定されるものではなく、Ｏ_２センサ４６（システムによってはＡ／Ｆセンサ）のように触媒４０の下流に配置される排気ガスセンサを対象としたウェイストゲートバルブの制御およびヒータ制御であってもよい。更に、上述した実施の形態１においては、ヒータを備えるＡ／Ｆセンサ４４を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる排気ガスセンサは、そのセンサ素子を加熱するヒータとともに備えられるものであれば、Ａ／Ｆセンサに限られるものではなく、排気ガスの任意の成分を検出するための各種センサ（例えば、Ｏ_２センサ、ＮＯｘセンサ、ＰＭセンサ）であってもよい。

また、上述した実施の形態１においては、内燃機関１０の始動後に冷却水温度が所定温度以下である時（冷間始動時）に触媒４０の早期暖機のためにＷＧＶ３８を開弁する制御が前提として実施される内燃機関１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明におけるＷＧＶ開弁手段が冷間始動時にウェイストゲートバルブを開弁する目的は、触媒の早期暖機以外のものであってもよい。

また、上述した実施の形態１においては、冷間始動時のＷＧＶ３８の開弁中に被水ストレスＳが許容ストレスＳ０以上であると判定された場合には、ＷＧＶアクティブ制御の可否判定が成立することを条件として、ＷＧＶアクティブ制御を行うようにしている。しかしながら、冷間始動時におけるＷＧＶアクティブ制御の実施は上記態様によるものに限らず、例えば、以下の図６に示すルーチンの処理に基づくものであってもよい。

図６は、本発明の実施の形態１のＷＧＶアクティブ制御の実施に関する変形例に相当する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、冷間始動時に所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。

図６に示すルーチンでは、先ず、内燃機関１０の冷間始動時にＡ／Ｆセンサ４４の上流側において排気ガスが流れる通路内（タービン２２ｂのハウジングを含む排気通路１４の内部および排気バイパス通路３６の内部）における凝縮水残留量（滞留水量）の推定値（前回値）Ｑ_０が読み込まれる（ステップ２００）。

次に、エンジン回転数、燃料噴射量、エンジン水温、エンジン油温および外気温度等の滞留水量Ｑの推定に必要な各種情報が取得される（ステップ２０２）。次いで、滞留水変化量ΔＱの推定値が算出される（ステップ２０４）。具体的には、ステップ２０４では、上記ステップ２０２において取得された情報に基づいて、凝縮水の最新の変化（発生、または乾燥や流出）を考慮して滞留水変化量ΔＱが算出される。

次に、上記ステップ２００において取得された凝縮水残留量の推定値Ｑ_０に対して上記ステップ２０４において算出された滞留水変化量ΔＱを加算することによって、凝縮水残留量の最新値Ｑの推定値が算出される（ステップ２０６）。次いで、被水によるＡ／Ｆセンサ４４の割れ発生の危険度を判定する処理が実行される（ステップ２０８）。具体的には、上記ステップ２０６において算出された凝縮水残留量の最新値Ｑが所定の閾値α以上であるか否かが判定される。この閾値αは、Ａ／Ｆセンサ４４の被水強度等に基づいて予め設定された値である。

上記ステップ２０８の判定が成立する場合には、ＷＧＶアクティブ制御の実行可否判定が実行される（ステップ２１０）。具体的には、本ステップ２１０では、アイドル運転中であって、Ａ／Ｆセンサ４４への通電が行われていない場合に、ＷＧＶアクティブ制御が実行可能であると判定される。この場合には、ＷＧＶアクティブ制御（開閉制御）が実行される（ステップ２１２）。一方、上記ステップ２０８の判定が不成立となる場合には、ＷＧＶ３８を強制的に所定回数だけ開閉する制御（ＷＧＶアクティブ制御）が実行可能となる状況が到来するまで、滞留水量の最新値Ｑが繰り返し推定される。

図７は、ＷＧＶ３８の閉弁による滞留水量の時間変化を表した図である。
ＷＧＶアクティブ制御によってＷＧＶ３８を開閉することにより、滞留位置（タービン２２ｂの内部やその近傍）における排気ガスの流速が変化する。一般に、流速が速くなると、滞留水が飛散し易くなる。従って、それまで開弁状態にあったＷＧＶ３８が閉じられることによって、タービン２２ｂ側を通過する排気ガスの流量が増えて流速も増えるため、図７に示すように、滞留水量が減少する。また、流速が遅くなる場合であっても、ＷＧＶ３８の開閉を繰り返すと滞留水の液面が波打ち、飛散が生じ易くなる。このため、ＷＧＶアクティブ制御によって滞留水量を減少させることができるといえる。

更に、ＷＧＶアクティブ制御は、数秒間の実行によって効果が得られるため、内燃機関１０のドライバビリティへの影響は少ないといえる。図８は、被水によるセンサ素子の割れ危険度をＷＧＶアクティブ制御の実行の有無で比較して表した図である。図８に示す被水割れ危険度とは、センサ素子への水滴の付着によって素子割れが発生する確率の指標である。図８に示すように、ＷＧＶアクティブ制御（開閉制御）を行うことによって、被水割れ危険度を効果的に下げることができる。これにより、Ａ／Ｆセンサ４４の保護を図ることができる。そして、図６に示すルーチンを利用する場合においても、ＷＧＶアクティブ制御の実行後に上記図４に示すルーチンにおけるステップ１１６〜１２０相当の処理を行うようにすることで、ヒータの早期通電が可能となり、Ａ／Ｆセンサ４４の早期活性化を図れるようになる。

また、上述した実施の形態１においては、ＷＧＶアクティブ制御の実施に伴う滞留水の飛散によって被水ストレスＳが許容ストレスＳ０未満に下がった場合（すなわち、飛散量Ｗ３が要求飛散量Ｆに達した場合）に、図５（Ｉ）中に実線で示すように、ヒータ通電許可フラグをＯＮとし、他にヒータへの通電を禁止する条件が成立していないことを条件として、ヒータへの通電を直ちに開始するようにしている。しかしながら、本発明において制御されるヒータ通電の開始タイミングは、上記のものに限らない。
すなわち、例えば、排気ガスセンサの上流側の排気通路内の凝縮水の推定量が第１所定量以上である場合にＷＧＶアクティブ制御を実施している構成において、当該凝縮水の量が上記第１所定量以下に減少した場合にヒータへの通電を開始するものであってもよい。また、このような構成におけるヒータへの通電の開始タイミングは、より好ましくは、上記凝縮水の量が上記第１所定量よりも小さな閾値以下に減少した時であってもよい。これにより、センサ素子の割れをより確実に回避できるようになる。
或いは、例えば、上記凝縮水が飛散した場合に排気ガスセンサが被ることになる水の量である被水量が第２所定量以上である場合にＷＧＶアクティブ制御を実施している構成において、当該被水量が上記第２所定量以下に減少した場合にヒータへの通電を開始するものであってもよい。また、このような構成におけるヒータへの通電の開始タイミングは、より好ましくは、上記被水量が上記第２所定量よりも小さな閾値以下に減少した時であってもよい。これにより、センサ素子の割れをより確実に回避できるようになる。

また、上述した実施の形態１においては、滞留水の飛散によって被水ストレスＳが許容ストレスＳ０未満に下がった時（すなわち、飛散量Ｗ３が要求飛散量Ｆに達した時）にＷＧＶアクティブ制御を終了するようにしている。しかしながら、本発明におけるウェイストゲートバルブの開度変更動作の終了タイミングは、上記のものに限らない。
すなわち、例えば、排気ガスセンサの上流側の排気通路内の凝縮水の推定量が第１所定量以上である場合にＷＧＶアクティブ制御を実施している構成において、当該凝縮水の量が上記第１所定量以下に減少した時に上記開度変更動作（ＷＧＶアクティブ制御）を終了するようにしてもよい。また、このような構成における上記開度変更動作の終了タイミングは、より好ましくは、上記凝縮水の量が上記第１所定量よりも小さな閾値以下に減少した時であってもよい。これにより、センサ素子の割れをより確実に回避できるようになる。
或いは、例えば、上記凝縮水が飛散した場合に排気ガスセンサが被ることになる水の量である被水量が第２所定量以上である場合にＷＧＶアクティブ制御を実施している構成において、当該被水量が上記第２所定量以下に減少した時に上記開度変更動作（ＷＧＶアクティブ制御）を終了するようにしてもよい。また、このような構成における上記開度変更動作の終了タイミングは、より好ましくは、上記被水量が上記第２所定量よりも小さな閾値以下に減少した時であってもよい。これにより、センサ素子の割れをより確実に回避できるようになる。

また、上述した実施の形態１においては、滞留水の飛散によって被水ストレスＳが許容ストレスＳ０未満に下がった時（すなわち、飛散量Ｗ３が要求飛散量Ｆに達した時）にＷＧＶアクティブ制御を終了するようにしている。しかしながら、本発明におけるウェイストゲートバルブの開度変更動作の実施態様は、上記のものに限らない。すなわち、例えば、上記凝縮水が飛散した場合に排気ガスセンサが被ることになる水の量である被水量が第２所定量以上である場合にＷＧＶアクティブ制御を実施している構成において、上記被水量と予め設定された排気ガスセンサの許容被水量との差分（例えば、上記要求飛散量Ｆが相当）が第３所定量以下となるまでＷＧＶアクティブ制御を実行するものであってもよい。

また、上述した実施の形態１においては、タービン２２ｂの下流側における排気バイパス通路３６の合流部位よりも下流側の排気通路１４にＡ／Ｆセンサ４４が配置された内燃機関１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる排気ガスセンサの配置部位は、上記のものに限定されるものではなく、タービンの下流側の排気通路であれば、排気バイパス通路の上記合流部位よりも上流側の部位であってもよい。そして、このような配置が採用されている場合であっても、本発明のウェイストゲートバルブの制御を適用することにより、実施の形態１の配置の場合と同様に、冷間始動時におけるウェイストゲートバルブの開弁制御（例えば、触媒暖機目的）が終了してウェイストゲートバルブを閉じたときの排気ガスセンサの被水量を低減し、センサ素子の割れを好適に防止することができる。

尚、上述した実施の形態１およびその変形例においては、Ａ／Ｆセンサ４４が前記第１の発明における「排気ガスセンサ」に相当している。また、ＥＣＵ５０が上記ステップ１００〜１０６の処理または上記ステップ２００〜２０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「凝縮水量推定手段」が実現されている。また、ＥＣＵ５０が冷間始動時に触媒４０の暖機が完了するまでＷＧＶ３８を開弁状態とすることにより前記第１の発明における「ＷＧＶ開弁手段」が実現されている。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０８の判定が成立する場合に上記ステップ１１２および１１４の処理を実行することにより、または、上記ステップ２０８および２１０の判定が成立する場合に上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「ＷＧＶ開度変更手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップ１０２〜１０６の処理を実行することにより前記第４の発明における「被水量推定手段」が実現されている。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０８の判定が成立する場合に上記ステップ１１２および１１４の処理を実行することにより前記第４の発明における「ＷＧＶ開度変更手段」が実現されている。

１０ 内燃機関
１２ 吸気通路
１２ａ 吸気マニホールド
１４ 排気通路
１６ エアクリーナ
１８ エアフローメータ
２０ 吸気温度センサ
２２ ターボ過給機
２２ａ コンプレッサ
２２ｂ タービン
２４ インタークーラ
２６ スロットルバルブ
２８ 吸気圧力センサ
３０ 燃料噴射弁
３２ 点火プラグ
３４ 可変バルブタイミング（ＶＶＴ）機構
３６ 排気バイパス通路
３８ ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
４０ 触媒
４２ 排気温度センサ
４４ Ａ／Ｆセンサ
４６ Ｏ_２センサ
４８ クランク角センサ
５０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２ 水温センサ
５４ クラッチセンサ

Claims (9)

1. 排気エネルギにより作動するタービンを排気通路に設けるターボ過給機と、
   前記タービンの下流側の前記排気通路に配置された排気ガスセンサと、
   前記タービンの上流側の前記排気通路から分岐し、前記タービンの下流側の前記排気通路に合流する排気バイパス通路と、
   前記排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
   前記排気ガスセンサのセンサ素子を加熱するヒータと、
   前記排気ガスセンサの上流側の前記排気通路内の凝縮水の量を推定する凝縮水量推定手段と、
   内燃機関の始動後、冷却水温度が所定温度以下である場合に前記ウェイストゲートバルブを開弁するＷＧＶ開弁手段と、
   前記ＷＧＶ開弁手段によって前記ウェイストゲートバルブが開弁している場合であって前記凝縮水の量が第１所定量以上である場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度を変更するＷＧＶ開度変更手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関。
2. 前記ＷＧＶ開度変更手段による前記ウェイストゲートバルブの開度変更は、当該ウェイストゲートバルブの開度を閉じ側の開度に制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記凝縮水の量が前記第１所定量以下に減少した場合に前記ヒータへの通電を開始する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
4. 前記凝縮水が飛散した場合に前記排気ガスセンサが被ることになる水の量である被水量を推定する被水量推定手段を更に備え、
   前記ＷＧＶ開弁変更手段は、前記ＷＧＶ開弁手段によって前記ウェイストゲートバルブが開弁している場合であって前記被水量が前記第２所定量以上である場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度を変更する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の内燃機関。
5. 前記ＷＧＶ開度変更手段による前記ウェイストゲートバルブの開度変更は、当該ウェイストゲートバルブの開度を閉じ側の開度に制御するものであることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
6. 前記被水量が前記第２所定量以下に減少した場合に前記ヒータへの通電を開始する、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の内燃機関。
7. 前記ＷＧＶ開弁変更手段は、前記被水量と予め設定された前記排気ガスセンサの許容被水量との差分が第３所定量以下となるまで、前記ウェイストゲートバルブの開度の変更を実行する、
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の内燃機関。
8. 前記ＷＧＶ開弁変更手段は、吸気圧力が所定値以上である場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度の変更を禁止する、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の内燃機関。
9. 前記内燃機関は、動力伝達部にクラッチ機構を備える車両に搭載されており、
   前記ＷＧＶ開度変更手段は、前記クラッチ機構が切り離された場合に前記ウェイストゲートバルブの開度を変更する、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の内燃機関。

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