JP2019027306A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インタークーラ内の凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブの作動を防止する。
【解決手段】本発明の一の態様は内燃機関の制御装置を提供する。内燃機関１は、ターボチャージャ１４と、インタークーラ１５と、インタークーラの吸気下流側に配置されたスロットルバルブ１６と、スロットルバルブをバイパスしてインタークーラと、スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路３とを連結するバイパス通路９と、バイパス通路に設けられたバイパスバルブ１９とを備える。制御装置は、バイパスバルブ１９を制御するように構成された制御ユニット１００を備える。制御ユニットは、内燃機関の運転状態に基づいて、インタークーラの内部に貯留された凝縮水が非凍結か否かを判断し、非凍結と判断した場合にバイパスバルブの作動を許可する。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の制御装置に関する。

例えば車両用の内燃機関において、ターボチャージャとインタークーラを備えたものが公知である。一方、インタークーラ内に、吸気中の水分に起因した凝縮水が溜まることがあるが、この凝縮水を排出するための構成も種々知られている（例えば特許文献１−３参照）。

特開２００４−１７６６９１号公報 特開２０１３−１０８４８２号公報 特開２０１６−１８０３７７号公報

凝縮水を排出するための構成として、例えば、スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路とインタークーラとをバイパス通路で連結し、バイパス通路にバイパスバルブを設け、凝縮水排出時にバイパスバルブを作動すなわち開弁し、吸気負圧を利用して凝縮水を排出するものが考えられる。

しかし、インタークーラ内の凝縮水が凍結しているときにバイパスバルブを作動させても、吸気負圧による凝縮水の吸引排出が行えず、無駄に電力を消費してしまう。

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、インタークーラ内の凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブの作動を防止することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

本発明の一の態様によれば、
内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、ターボチャージャと、インタークーラと、前記インタークーラの吸気下流側に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブをバイパスして前記インタークーラと、前記スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路とを連結するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバイパスバルブとを備え、
前記制御装置は、前記バイパスバルブを制御するように構成された制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記インタークーラの内部に貯留された凝縮水が非凍結か否かを判断し、非凍結と判断した場合に前記バイパスバルブの作動を許可する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態に応じて異なる非凍結カウンタの値を所定時間毎に積算し、その積算値が所定の閾値以上であるとき凝縮水が非凍結と判断する。

好ましくは、前記内燃機関は、前記ターボチャージャのコンプレッサをバイパスするコンプレッサバイパス通路と、前記コンプレッサバイパス通路に設けられたブローオフバルブとを備え、
前記制御ユニットは、前記ブローオフバルブを制御するように構成されると共に、前記ブローオフバルブの作動と同期して前記バイパスバルブを作動させる。

本発明によれば、インタークーラ内の凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブの作動を抑制することができる。

本発明の実施形態の構成を示す概略図である。 メインルーチンのフローチャートである。 許可条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンのフローチャートである。 禁止条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンのフローチャートである。 開始条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンのフローチャートである。 非凍結判定のためのサブルーチンのフローチャートである。 エンジン運転状態と非凍結カウンタのカウント値との関係を定めたマップを示す。 ブローオフバルブとバイパスバルブの作動方法を説明するためのタイムチャートである。 バイパスバルブの作動時間を設定するためのマップを示す。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお本発明は以下の実施形態に限定されない点に留意すべきである。

図１は、本発明の実施形態の構成を示す概略図である。内燃機関（エンジンともいう）１は、車両（図示せず）に搭載された多気筒エンジンである。本実施形態において、車両はトラック等の大型車両であり、これに搭載される車両動力源としてのエンジン１は直列４気筒ＣＮＧエンジンである。しかしながら、車両および内燃機関の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジン１はガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン（圧縮着火式内燃機関）であってもよい。なおＣＮＧエンジンは、ガソリンエンジンと同様の火花点火式内燃機関の一種である。

エンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３および排気通路４と、ターボチャージャ１４と、インジェクタ７とを備える。エンジン本体２は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含む。

インジェクタ７は、各気筒に設けられ、吸気ポート内に燃料であるＣＮＧを噴射する。また各気筒に点火プラグ５が設けられる。

吸気通路３は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド１０と、吸気マニホールド１０の上流端に接続された吸気管１１とにより主に画成される。吸気マニホールド１０は、吸気管１１から送られてきた吸気を各気筒の吸気ポートに分配供給する。吸気管１１には、吸気流れ方向の上流側（吸気上流側）から順に、エアクリーナ１２、エアフローメータ１３、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃ、インタークーラ１５、および電子制御式のスロットルバルブ１６が設けられる。エアフローメータ１３は、エンジン１の単位時間当たりの吸入空気量すなわち吸気流量を検出するためのセンサで、ＭＡＦセンサ等とも称される。

排気通路４は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド２０と、排気マニホールド２０の排気流れ方向下流側（排気下流側）に配置された排気管２１とにより主に画成される。排気マニホールド２０は、各気筒の排気ポートから送られてきた排気ガスを集合する。排気管２１、もしくは排気マニホールド２０と排気管２１の間には、ターボチャージャ１４のタービン１４Ｔが設けられる。タービン１４Ｔより下流側の排気管２１には三元触媒からなる触媒２２が設けられる。

エンジン１はＥＧＲ装置３０も備える。ＥＧＲ装置３０は、排気通路４内（特に排気マニホールド２０内）の排気ガスの一部（「ＥＧＲガス」という）を吸気通路３内（特に吸気マニホールド１０内）に還流させるためのＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３２と、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲバルブ３３とを備える。

またエンジン１は、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃをバイパスするコンプレッサバイパス通路８と、コンプレッサバイパス通路８に設けられたブローオフバルブ１８とを備える。コンプレッサバイパス通路８は、コンプレッサ１４Ｃ付近の上下流側の吸気通路３を連結する。ブローオフバルブ１８は、コンプレッサ１４Ｃのサージングが発生し得るような状況下で作動すなわち開弁され、そのサージングを防止または抑制するためのバルブである。ブローオフバルブ１８はオフ時に停止すなわち閉弁状態となるノーマルクローズタイプであり、オン時には作動すなわち開弁状態となる。

またエンジン１は、バイパス通路９と、バイパス通路９に設けられたバイパスバルブ１９とを備える。バイパス通路９は、スロットルバルブ１６をバイパスすると共に、インタークーラ１５と、スロットルバルブ１６の吸気下流側の吸気通路３とを連結する。

バイパス通路９は、インタークーラ１５内に溜まった凝縮水を吸引排出するための通路である。その先端部は、凝縮水が溜まり易いインタークーラ１５内の底部に開放して位置され、その基端部は吸気通路３に接続されている。そしてバイパスバルブ１９の開弁時に、吸気負圧を利用して、インタークーラ１５内に溜まった凝縮水がバイパス通路９を通じて吸気通路３内へと吸引排出される。バイパスバルブ１９は、オフ時に停止すなわち閉弁状態となるノーマルクローズタイプであり、オン時に作動すなわち開弁状態となる。

またエンジン１は、詳細は図示省略するが、ブローバイガス環流装置（またはＰＣＶ装置）を備える。ブローバイガス環流装置は周知のように、燃焼室からクランクケース内に漏れ出たブローバイガスを吸気通路３に環流させるための装置である。

スロットルバルブ１６の上流側と下流側の吸気通路３にそれぞれ第１環流通路２３Ａと第２環流通路２３Ｂとが接続される。エンジンの低中負荷運転時には第２環流通路２３Ｂを通じて、またエンジンの高負荷運転時には第１環流通路２３Ａを通じて、ブローバイガスが吸気通路３に環流される。本実施形態において、第１環流通路２３Ａは、インタークーラ１５の上流側、コンプレッサ１４Ｃの上流側で且つエアクリーナ１２の直後の位置で吸気通路３に接続されている。また第２環流通路２３Ｂは、吸気マニホールド１０の直前の位置で吸気通路３に接続されている。但しこれらの接続位置は変更可能である。

この構成の場合、特に、第１環流通路２３Ａから環流されたブローバイガスが、コンプレッサ１４Ｃを通過後、インタークーラ１５内で冷却され、ブローバイガスに含まれる水分が凝縮水となってインタークーラ１５内に溜まる。この溜まった凝縮水は、例えば外気温が氷点下のときのエンジン停止中に凍結することがある。するとこの凍結した凝縮水が膨張し、インタークーラ１５のハウジングやチューブ等を破損させる虞がある。また、その後のエンジン始動後に、凝縮水の氷が吸気と共に吸気下流側に流れ、他のエンジン部品を破損させる虞がある。

そこで、こうした凝縮水の凍結に起因したインタークーラ１５および他のエンジン部品の損傷を防止するため、本実施形態では、定期的にバイパスバルブ１９を作動させ、インタークーラ１５内に溜まった凝縮水を吸引排出するようにしている。

他方、本実施形態に係る制御装置は、制御ユニットもしくはコントローラをなす電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１００と、後述するセンサ類とを備える。ＥＣＵ１００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートおよび記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、インジェクタ７、点火プラグ５、スロットルバルブ１６、ＥＧＲバルブ３３、ブローオフバルブ１８、バイパスバルブ１９を制御するように構成され、プログラムされている。

センサ類に関しては、上述のエアフローメータ１３の他、エンジンの回転速度（具体的には単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ））を検出するための回転速度センサ４０と、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ４１とが設けられる。また、触媒２２に流入する排気ガスの空気過剰率λを検出するためのλセンサ４２と、エンジン冷却水の水温Ｔｗを検出するための水温センサ４３とが設けられている。これらセンサ類の出力信号はＥＣＵ１００に送られる。

また、過給圧もしくはブースト圧を検出するためのブースト圧センサ４７が設けられ、その出力信号もＥＣＵ１００に送られる。ブースト圧センサ４７は、本実施形態ではスロットルバルブ１６の下流側で且つ吸気マニホールド１０の直前の吸気管１１に設置されているが、この設置位置は任意であり、例えば吸気マニホールド１０に設置してもよい。

次に、本実施形態の制御について説明する。制御はＥＣＵ１００により所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。

ＥＣＵ１００はまず、図２に示すメインルーチンに従って制御を実行する。

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、バイパスバルブ１９の作動を許可する許可条件が成立しているか否かを判断する。

非成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進んでバイパスバルブ１９を停止（閉弁）状態とし、ステップＳ１０９でバルブ作動フラグＦＧをオフ（ＯＦＦ）にし、ルーチンを終える。

他方、成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０２に進んで、バイパスバルブ１９の作動を禁止する禁止条件が成立しているか否かを判断する。

成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進む。他方、非成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３に進んでバルブ作動フラグＦＧがオン（ＯＮ）か否かを判断する。

オフの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に進んで、バイパスバルブ１９の作動を開始する開始条件（もしくはトリガー条件）が成立しているか否かを判断する。

非成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進む。他方、成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進んでバイパスバルブ１９を作動（開弁）状態とし、ステップＳ１０６でバルブ作動フラグＦＧをオンにする。

次いでＥＣＵ１００は、ステップＳ１０７に進んで、バイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐが経過したか否かを判断する。未経過の場合はルーチンを終え、経過の場合はステップＳ１０８に進む。なお作動時間Ｔｏｐの始期はバイパスバルブ１９の作動開始時期である。

他方、ステップＳ１０３でバルブ作動フラグＦＧがオンの場合、ＥＣＵ１００はステップＳ１０７に進む。

このメインルーチンによれば、許可条件成立（Ｓ１０１：イエス）、禁止条件非成立（Ｓ１０２：ノー）の場合、バルブ作動フラグＦＧが初期状態でオフ（Ｓ１０３：ノー）なので、ステップＳ１０４に進み、ここで開始条件成立（Ｓ１０４：イエス）ならば、ステップＳ１０５でバイパスバルブ１９の作動が開始され、ステップＳ１０６でバルブ作動フラグＦＧがオンされる。そして作動時間Ｔｏｐ未経過（Ｓ１０７：ノー）なので今回のルーチンが終了される。

次回のルーチン実行時期（演算時期）では、ステップＳ１０３がイエスなので、バイパスバルブ１９の作動状態が維持されたまま、ステップＳ１０７に至り、ステップＳ１０７の判断がなされる。ステップＳ１０７で作動時間Ｔｏｐ経過（Ｓ１０７：イエス）となるまで、バイパスバルブ１９の作動が維持される。

ステップＳ１０７で作動時間Ｔｏｐ経過（Ｓ１０７：イエス）となると、ステップＳ１０８に進んでバイパスバルブ１９が停止され、ステップＳ１０９でバルブ作動フラグＦＧがオフされる。以上でバイパスバルブ１９の１回の作動が終了する。

次に、前述の各条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンについて説明する。

図３は、ステップＳ１０１における許可条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンである。ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の各条件（ＡＮＤ条件）が全て満たされたときにステップＳ２０８で許可条件を成立とし、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の各条件のうち一つでも満たされない場合はステップＳ２０９で許可条件を非成立とする。

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１００は、回転速度センサ４０により検出されたエンジン回転数Ｎｅが所定の閾値Ｎｅｔｈ以下か否かを判断する。

イエスの場合、ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１００は、ブースト圧センサ４７により検出されたブースト圧Ｐｂが所定の閾値Ｐｂｔｈ以下か否かを判断する。

イエスの場合、ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１００は、水温センサ４３により検出された水温Ｔｗが所定の閾値Ｔｗｔｈ以上か否かを判断する。

イエスの場合、ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１００は、インタークーラ１５の内部に貯留された凝縮水が非凍結であるか否か、すなわち凍結してないか否かを判断する非凍結判定を行う。この非凍結判定の方法は後述する。

非凍結である旨の判定を行った場合、ステップＳ２０５において、ＥＣＵ１００は、車両の走行距離に関する距離条件が成立したか否かを判断する。この判断は例えば車両の図示しないトリップメータの値に基づいて行う。

イエスの場合、ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１００は、上述の各センサに異常がないか否かを判断する。なお各センサの異常の有無は、ＥＣＵ１００に備えられている診断機能によりＥＣＵ１００が常時把握している。

イエスの場合、ステップＳ２０７において、ＥＣＵ１００は、バイパスバルブ１９に異常がないか否かを判断する。この異常の有無もＥＣＵ１００は常時把握している。特にＥＣＵ１００は、バイパスバルブ１９の弁体を駆動するバルブリレーに異常がないか否かを判断する。

イエスの場合、ステップＳ２０８において、ＥＣＵ１００は、許可条件を成立とする。他方、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７のいずれかがノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９で許可条件を非成立とする。特にステップＳ２０４で凍結である旨の判定を行った場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９で許可条件を非成立とする。

エンジン回転数およびブースト圧の閾値Ｎｅｔｈ，Ｐｂｔｈは、仮にバイパスバルブ１９が作動された場合に凝縮水を吸引し得る十分な吸気負圧が生じるような比較的低い値とされる。

水温の閾値Ｔｗｔｈは、インタークーラ内部で凍結した凝縮水が解凍すると予想されるエンジン暖機状態のときの水温（例えば７５℃）とされる。こうした閾値Ｔｗｔｈ以上であることを許可条件成立の条件とすることで、次のステップＳ２０４の非凍結判定と相俟って、バイパスバルブ１９の無駄な作動を防止できる。

ステップＳ２０４の非凍結判定は、図６に示すサブルーチンと図７に示す所定のマップとに基づいて行われる。

図６に示すように、エンジン始動と同時にサブルーチンが開始されると、ステップＳ５０１において、ＥＣＵ１００は、エンジン運転状態を表すパラメータの値を取得する。具体的にはＥＣＵ１００は、回転速度センサ４０により検出されたエンジン回転数Ｎｅの値を取得すると共に、インジェクタ７への指示噴射量である目標燃料噴射量Ｑの値を取得する。なお目標燃料噴射量Ｑは、回転速度センサ４０およびアクセル開度センサ４１によりそれぞれ検出されたエンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度Ａｃの値に基づき、図示しないマップから算出される。目標燃料噴射量Ｑおよびアクセル開度Ａｃはいずれもエンジン負荷を表すパラメータである。このパラメータとしては他に、エアフローメータ１３により検出された吸入空気量Ｇａを用いることもできる。

次にステップＳ５０２において、ＥＣＵ１００は、取得したエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑの値に対応した非凍結カウンタの値すなわちカウント値ＣＴ（ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３）を、図７のマップから取得する。なお非凍結カウンタはＥＣＵ１００に内蔵されたカウンタである。

図７に示すように、マップにおいては、エンジンの全運転領域が高負荷領域、中負荷領域および低負荷領域の三つに区分され、各領域に異なるカウント値ＣＴが入力されている。高負荷領域にはカウント値ＣＴ１が入力され、中負荷領域にはカウント値ＣＴ２が入力され、低負荷領域にはカウント値ＣＴ３が入力されている。ＣＴ１＞ＣＴ２＞ＣＴ３であり、高負荷側ほど大きなカウント値ＣＴが入力されている。例えばＣＴ１＝＋１、ＣＴ２＝０、ＣＴ３＝−１である。

従ってここでは、取得したエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑの値が高負荷側の値であるほど、大きなカウント値ＣＴが得られるようになっている。

なお、図７の例では便宜上、各領域の境界の目標燃料噴射量Ｑの値をエンジン回転数Ｎｅに拘わらず一定としているが、エンジン回転数Ｎｅに応じて変化させることも当然に可能であり、マップの特性は図７の例に限られない。

次にステップＳ５０３において、ＥＣＵ１００は、取得したカウント値ＣＴを積算して積算値ΣＣＴを求める。

次にステップＳ５０４において、ＥＣＵ１００は、積算値ΣＣＴが所定の閾値ΣＣＴｔｈ以上か否かを判断する。

イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０５に進んで凝縮水は非凍結との判定を行う。他方、ノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０６に進んで凝縮水は凍結との判定を行う。

エンジン運転状態が高負荷側であるほど、インタークーラ内の吸気温度が高く、その内部で凍結した凝縮水の解凍が促進されると考えられる。従って上記マップでは高負荷側ほど、解凍側である大きなカウント値ＣＴが入力されている。他方、エンジン運転状態が低負荷だと、インタークーラ内の吸気温度も低く、外気が氷点下の場合には、解凍した凝縮水が再凍結する虞がある。従って低負荷時のカウント値ＣＴ３は、凍結側の負の値とされている。

このカウント値ＣＴを所定時間毎に積算し、積算値ΣＣＴが閾値ΣＣＴｔｈ以上に達したときに、凝縮水は非凍結との判定を行う。従って、凝縮水が非凍結か否かの判定を、エンジンの運転履歴を考慮して精度良く行うことができる。

この非凍結判定で非凍結と判定された場合に限り、バイパスバルブ１９が作動される。従って、インタークーラ内の凝縮水が凍結しているときにバイパスバルブ１９が作動されることを防止でき、その作動による無駄もしくは非効率な電力消費を防止することができる。

なお、本実施形態において、図６のルーチンは基本の演算周期τより長い周期、例えば１００τ毎に実行される。よってカウント値ＣＴの積算も１００τ毎に実行される。こうした場合、ステップＳ３０１で取得されるエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑは、１００τ間の平均値であってもよい。積算値ΣＣＴの増大時と減少時で閾値ΣＣＴｔｈにヒステリシスを与えてもよい。上記で述べた数値やマップの特性、入力値等はあくまで一例であり変更可能である。

次に、ステップＳ２０５（図３）の距離条件について説明する。本実施形態では、走行距離の増加につれ、インタークーラ内に貯留する凝縮水の量が増加することが実験的に判明している。よって、前回のバイパスバルブ１９の作動終了時からトリップメータの値に基づいて算出される実際の走行距離が、凝縮水の量が一定値に達するような所定距離（例えば２００ｋｍ）に達したら、バイパスバルブ１９の作動が許可される。それ故、ステップＳ２０５の距離条件が成立する場合とは、前回のバイパスバルブ１９の作動終了時から算出される実際の走行距離が所定距離以上に達することである。

なお、実際の走行距離が所定距離に達する前にエンジンが繰り返し停止されてしまうと、合計の停止時間が増大し、バイパスバルブ１９の作動前に凝縮水が過剰に貯留する虞がある。

そこで本実施形態では、図２のメインルーチンとは別に、エンジン始動時にバイパスバルブ１９を所定時間作動させ、エンジン始動時に必ず１回、凝縮水を吸引排出するようにしている。これによりエンジンが繰り返し停止された場合でも、凝縮水が過剰に貯留することを防止できる。

また、図３のサブルーチンによれば、各センサに異常がなく、バイパスバルブ１９にも異常がない場合（Ｓ２０６，Ｓ２０７：イエス）に許可条件成立とするので、異常状態を前提とした制御を予め排除でき、制御の信頼性を高められる。

次に、図４を参照して、ステップＳ１０２における禁止条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンを説明する。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０１，Ｓ３０２の各条件（ＯＲ条件）のいずれかが満たされた場合にステップＳ３０３で禁止条件を成立とし、ステップＳ３０１，Ｓ３０２の各条件のいずれも満たされない場合にステップＳ３０４で禁止条件を非成立とする。

ステップＳ３０１において、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ４１により検出されたアクセル開度Ａｃが所定の閾値Ａｃｔｈ以上か否かを判断する。イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０３に進んで禁止条件を成立とする。

他方、ノーの場合、ステップＳ３０２において、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ１６のスロットル開度ＴＨが所定の閾値ＴＨｔｈ以上か否かを判断する。イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０３に進んで禁止条件を成立とする。他方、ノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０４に進んで禁止条件を非成立とする。

閾値Ａｃｔｈ，ＴＨｔｈは、エンジンがドライバの意思により通常運転中であることを示すような値とされる。こうした状況でバイパスバルブ１９が作動されると、吸気の一部がバイパス通路９を通じ、スロットルバルブ１６をバイパスしてエンジンに供給される。また凝縮水がエンジン燃焼室内に吸入され、燃焼を阻害する虞もある。これらはドライバビリティを悪化させる可能性がある。よってこうした状況ではバイパスバルブ１９の作動が禁止される。なお閾値Ａｃｔｈ，ＴＨｔｈは具体的にはアイドル時のアクセル開度およびスロットル開度よりも若干高い値に設定可能である。

ここで、特殊な制御が実行されている場合を除き、スロットル開度ＴＨは通常、アクセル開度Ａｃに追従するようにＥＣＵ１００により制御される。従ってスロットル開度ＴＨはアクセル開度Ａｃと概ね一致しているとして差し支えない。しかしながらアクセル開度Ａｃが急変する場合には、スロットル開度ＴＨがアクセル開度Ａｃに完全に追従できない応答遅れが発生する。

スロットル開度ＴＨは、ＥＣＵ１００がスロットルバルブ１６に指示する目標開度であり、ＥＣＵ１００の内部値である。しかしながら、スロットルバルブ１６に開度センサが設けられスロットル開度がフィードバック制御される場合は、その開度センサの値をスロットル開度ＴＨとしてもよい。

次に、図５および図８を参照して、ステップＳ１０４における開始条件と、ステップＳ１０７における作動時間Ｔｏｐとについて説明する。

図８に示すように、ＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８の作動と同期してバイパスバルブ１９を作動させるように構成されている。

具体的には、ＥＣＵ１００は、所定のブローオフバルブ作動条件が成立した時（ｔ０）に、ブローオフバルブ１８の作動を開始し、ブローオフバルブ作動時間Ｔｂｏｖ（例えば１．５ｓ）が経過した時にブローオフバルブ１８の作動を停止する。他方、ＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８の作動開始時（ｔ０）からの経過時間を計測し、その経過時間が所定のディレイ時間Ｔｄ（例えば３ｓ）に達した時（ｔ１）、バイパスバルブ１９の作動を開始させる。そしてその後、バイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐ（例えば１．５ｓ）が経過した時（ｔ２）にバイパスバルブ１９の作動を停止する。

つまりＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８より僅かに遅れてバイパスバルブ１９を作動させる。またＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８の作動時間Ｔｂｏｖにオーバーラップしないようにバイパスバルブ１９を作動させる。Ｔｂｏｖ＜Ｔｄである。

前述したように、ブローオフバルブ１８は、コンプレッサ１４Ｃのサージングが発生し得るような状況下で作動すなわち開弁され、そのサージングを防止または抑制するためのバルブである。すなわち、例えばドライバがアクセルペダルを踏み込んだ状態から解放（レットオフ）し、スロットルバルブ１６が急速に閉じられると、エンジンが減速状態となり、コンプレッサ下流側の吸気圧（コンプレッサ１４Ｃとスロットルバルブ１６の間の吸気圧）が高くかつ吸気流速が少ない状態となる。これにより、吸気がコンプレッサ１４Ｃを逆流するサージングが発生し、不快なサージ音が発生する。この場合、減速前のアクセル開度が大きい程、減速開始時の吸気圧が大きくなり、サージングが顕著となる。

よって本実施形態では、こうしたサージングが発生し得るような状況下でブローオフバルブ作動条件が成立し、ブローオフバルブ１８が作動される。すると、コンプレッサ下流側の吸気をコンプレッサバイパス通路８を通じて逆流させ、コンプレッサ１４Ｃの上流側に逃がし、サージングおよびサージ音の発生を防止もしくは抑制することができる。

ブローオフバルブ１８の作動時は、アクセルペダルが解放されスロットルバルブ１６が閉じられるエンジンの減速時である。なおこのときには減速フューエルカットも実行される。従ってこのときには十分な吸気負圧が生成され、バイパス通路９を通じた凝縮水の吸引に非常に有利である。またこのときにバイパスバルブ１９を作動させても、ドライバ側から見て、ドライバビリティは実質的に悪化しないし、凝縮水がエンジン燃焼室内に吸入されても特段問題は生じない。従ってブローオフバルブ１８の作動時は、バイパスバルブ１９の作動タイミングとして好適であり、ブローオフバルブ１８の作動と同期してバイパスバルブ１９を作動させることで、バイパスバルブ１９の作動に伴うドライバビリティや燃焼の悪化等の問題を確実に解消できる。

また、ブローオフバルブ１８より遅らせてバイパスバルブ１９を作動させるため、ブローオフバルブ１８の作動後、吸気通路３内の圧力を落ち着かせた後にバイパスバルブ１９を作動させることができ、作動性を向上できる。

もっとも、ブローオフバルブ１８と同期したバイパスバルブ１９の作動方法は変更可能であり、例えば両者を同時に作動開始してもよいし、両者の作動時間をオーバーラップさせて両者を作動させてもよい。

図５を参照して、ステップＳ１０４における開始条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンについて説明する。ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０１において、ブローオフバルブ１８の作動が開始されたか否かを判断する。

イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０２に進み、ブローオフバルブ１８の作動開始時から所定のディレイ時間Ｔｄが経過したか否かを判断する。

イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０３に進み、開始条件を成立とする。他方、ステップＳ４０１，Ｓ４０２のいずれかがノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０４に進み、開始条件を非成立とする。

次に、バイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐについて説明する。作動時間Ｔｏｐは一定値（例えば１．５ｓ）でもよいが、例えば以下に述べるように、バイパスバルブ１９の作動開始時（すなわち開始条件成立時）のブースト圧Ｐｂに応じて可変設定してもよい。

この場合、ＥＣＵ１００は、図９に示すような、予め記憶した所定のマップから、ブースト圧Ｐｂの検出値に対応した作動時間Ｔｏｐを求め、当該作動時間Ｔｏｐをバイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐとして設定する。なおこの設定は、ステップＳ１０７（図２）の最初の実行時に１回だけ行われる。

図から理解されるように、バイパスバルブ１９の作動開始時のブースト圧Ｐｂが負圧で且つ低い値であるほど、作動時間Ｔｏｐは短く設定される。これは、ブースト圧Ｐｂが負圧で且つ低い値であるほど、吸気負圧が大きいため、短い作動時間Ｔｏｐで凝縮水を吸引排出できるからである。従ってこのように作動時間Ｔｏｐを設定することで、作動時間Ｔｏｐを最適化し、バイパスバルブ１９を効率的に作動させることができる。すなわち、バイパスバルブ１９の作動に伴う電力消費を最小に抑制することができる。

このように本実施形態によれば、インタークーラ１５の内部に貯留された凝縮水が非凍結と判断した場合にバイパスバルブ１９の作動を許可するので、凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブ１９の作動を防止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。

以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々考えられる。

（１）例えば凝縮水が非凍結か否かの判定方法は、他の方法も可能である。例えばエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑ以外のエンジン運転状態を表すパラメータ（吸気温、ブースト圧等）にも基づいて判定を行ってもよい。

（２）バイパスバルブ１９の作動は、必ずしもブローオフバルブ１８の作動と同期させる必要はない。またブローオフバルブ１８は必須ではなく、省略可能である。バイパスバルブ１９をブローオフバルブ１８と無関係に作動させる場合、図５に示した開始条件は変更される。例えばより単純に、アクセルペダルの解放時（すなわちアクセル開度Ａｃが０％のとき）に開始条件成立とし、それ以外のときに開始条件非成立としてもよい。付加的もしくは代替的に、ブースト圧が所定の負圧値以下のときに開始条件成立とし、それ以外のときに開始条件非成立としてもよい。

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 内燃機関（エンジン）
８ コンプレッサバイパス通路
９ バイパス通路
１４ ターボチャージャ
１４Ｃ コンプレッサ
１５ インタークーラ
１６ スロットルバルブ
１８ ブローオフバルブ
１９ バイパスバルブ
１００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (3)

1. 内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関は、ターボチャージャと、インタークーラと、前記インタークーラの吸気下流側に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブをバイパスして前記インタークーラと、前記スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路とを連結するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバイパスバルブとを備え、
   前記制御装置は、前記バイパスバルブを制御するように構成された制御ユニットを備え、
   前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記インタークーラの内部に貯留された凝縮水が非凍結か否かを判断し、非凍結と判断した場合に前記バイパスバルブの作動を許可する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態に応じて異なる非凍結カウンタの値を所定時間毎に積算し、その積算値が所定の閾値以上であるとき凝縮水が非凍結と判断する
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関は、前記ターボチャージャのコンプレッサをバイパスするコンプレッサバイパス通路と、前記コンプレッサバイパス通路に設けられたブローオフバルブとを備え、
   前記制御ユニットは、前記ブローオフバルブを制御するように構成されると共に、前記ブローオフバルブの作動と同期して前記バイパスバルブを作動させる
   請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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