JP3994855B2

JP3994855B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP3994855B2
Application number: JP2002322738A
Authority: JP
Inventors: 千佳神庭; 浩市秋田; 修五十嵐; 桂増田; 浩成橋本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: DE10306586A1; JP2003307134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサを回転させ得る電動機を有するターボチャージャを備えた内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン（内燃機関）の吸入空気量をターボチャージャで過給して、高出力（あるいは、低燃費）を得ようとする試みは以前から常用されている。ターボチャージャの改善が要望されている点の一つとして、低回転域の過給圧の立ち上がりが悪く、低回転域でのエンジン出力特性が良好でないというものがある。これは、排気エネルギーを利用して吸入空気を過給するというターボチャージャの原理上、排気エネルギーの少ない低回転域で発生する現象であった。これを改善するために、ツインターボ化などが一般に行われているが、タービン／コンプレッサに電動機（モータ）を組み込んで強制的にタービンを駆動して所望の過給圧を得ようとする試みもなされている。このような場合は、排気エネルギーを利用して電動機に回生発電を行わせることも可能である。このような電動機付ターボチャージャとしては、［特許文献１］に記載のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３２１６８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した［特許文献１］に記載の電動機付ターボチャージャでは、出力向上以外に冷間始動時の暖機性を向上させるということも目的とされている。［特許文献１］に記載のエンジンにおいては、冷間始動直後からオルタネータの出力を用いてタービン／コンプレッサを電動機で駆動し、エンジンのフリクションを増大させることによって燃料流量を増加させて暖機性を向上させることを意図している。このように、電動機付ターボチャージャの電動機を用いて出力向上以外の効果を得ようとする試みもなされている。しかし、この手法では、エンジン負荷を増大させることで暖機性を向上させるので、適切な部位の暖機に時間がかかるという問題があった。また、この手法はエンジン始動後に利用できるもので、エンジンの始動性向上には利用できないものであった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、コンプレッサを電動機で駆動することのできるターボチャージャを備えた内燃機関の始動性、特に冷間始動性を向上させることができると共に、暖機すべき所定部位を効果的に暖機することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、コンプレッサを回転させ得る電動機を有するターボチャージャを備えた内燃機関を制御する制御装置であり、該内燃機関の始動前に電動機を作動させて該内燃機関の所定部位を暖機する電動機暖機モードを実行する電動機制御手段、及び、電動機暖機モード時にターボチャージャと暖機される所定部位との間の通路を開放させる通路開放手段をさらに備え、暖機される所定部位は複数あり、通路開放手段が、電動機暖機モード時に、暖機する所定部位に応じてターボチャージャとの間の通路を開放することを特徴としている。さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、暖機される所定部位に燃焼室及び排気通路上の排気浄化触媒が含まれており、燃焼室を暖機した後に排気浄化触媒を暖機する第１暖機モードと、排気浄化触媒を暖機した後に燃焼室を暖機する第２暖機モードと、燃焼室と排気浄化触媒を同時に暖機する第３暖機モードのいずれかの暖機モードで暖機することを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、暖機される所定部位に一つ又は複数の燃焼室が含まれており、通路開放手段が、電動機暖機モード時に、暖機する各燃焼室毎に少なくとも一つの吸気弁を開弁することを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、暖機される所定部位に排気通路上の排気浄化触媒が含まれており、通路開放手段が、電動機暖機モード時に、少なくとも一つの燃焼室について少なくとも一つの吸気弁と少なくとも一つの排気弁とを開弁させることを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、暖機される所定部位に排気通路上の排気浄化触媒が含まれており、通路開放手段が、電動機暖機モード時に、排気ガスを吸気通路に還流させる外部ＥＧＲ機構における還流路上のＥＧＲバルブを開放させることを特徴としている。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関が吸気通路上にスロットルバルブを有しており、通路開放手段が、電動機暖機モード時に、スロットルバルブを開放することを特徴としている。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関の始動時に優先的に暖機すべき燃焼室を決定する暖機部位決定手段をさらに備えていることを特徴としている。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の制御装置において、暖機部位決定手段が、内燃機関の始動時に点火順の早い燃焼室を優先的に所定部位と決定することを特徴としている。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関の温度又は内燃機関の雰囲気温度を検出する温度検出手段をさらに有しており、暖機部位決定手段が、温度検出手段によって検出された温度が低い程、所定部位と決定する燃焼室数を少なくすることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の内燃機関の制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置を有するエンジン（内燃機関）１を図１に示す。
【００１５】
本実施形態で説明するエンジン１は、多気筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが断面図として図１に示されている。エンジン１は、インジェクタ２によってシリンダ３内のピストン４の上面に燃料を噴射するタイプのエンジンである。このエンジン１は、成層燃焼が可能であり、いわゆるリーンバーンエンジンである。後述するターボチャージャによってより多くの吸入空気を過給してリーンバーンを行うことによって、高出力化だけでなく低燃費化をも実現し得るものである。
【００１６】
エンジン１は、吸気通路５を介してシリンダ３内に吸入した空気をピストン４によって圧縮し、ピストン４の上面に形成された窪みの内部に燃料を噴射して濃い混合気を点火プラグ７近傍に集め、これに点火プラグ７で着火させて燃焼させる。シリンダ３の内部と吸気通路５との間は、吸気バルブ８によって開閉される。燃焼後の排気ガスは排気通路６に排気される。シリンダ３の内部と排気通路６との間は、排気バルブ９によって開閉される。
【００１７】
本実施形態の吸排気バルブ８，９は、電磁駆動式のバルブであり、後述するＥＣＵ１６からの信号によってその開閉時期が制御される。このため、吸排気バルブ８，９は任意のタイミングで任意の開度（バルブリフト）に設定することができる。また、その開閉の長さも任意に制御できる。従来のカムシャフトを用いたバルブ開閉機構であると、ある程度の制御幅を持ってバルブタイミングを制御できたが、本実施形態の吸排気バルブ８，９は電磁コイルを用いた開閉機構で開閉されるので、その制御幅は完全に自由である
【００１８】
また、吸気通路５上には、上流側からエアクリーナ１０、ターボユニット１１、インタークーラー１２、スロットルバルブ１３などが配置されている。エアクリーナ１０は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。ターボユニット１１は、吸気通路５と排気通路６との間に配され、過給を行うものである。本実施形態のターボユニット１１においては、タービン側インペラーとコンプレッサ側インペラーとが回転軸で連結されている（以下、この部分を単にタービン／コンプレッサ１１ａと言うこととする）。
【００１９】
本実施形態のターボチャージャは、タービン／コンプレッサ１１ａの回転軸が出力軸となるように電動機１１ｂが組み込まれている電動機付ターボチャージャである。電動機１１ｂは、交流モータであり、発電機としても機能し得る。ターボユニット１１は、排気エネルギーによってのみ過給を行う通常の過給機としても機能し得るが、電動機１１ｂによってタービン／コンプレッサ１１ａを強制的に駆動することでさらなる過給を行うこともできる。
【００２０】
また、排気エネルギーを利用して、タービン／コンプレッサ１１ａを介して電動機１１ｂを回転させることで回生発電させ、発電された電力を回収することもできる。電動機１１ｂは、タービン／コンプレッサ１１ａの回転軸に固定されたロータと、その周囲に配置されたステータとを主たる構成部分として有している。吸気通路５上のターボユニット１１の下流側には、ターボユニット１１による過給で圧力上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げる空冷式インタークーラ１２が配されている。インタークーラー１２によって吸入空気の温度を下げ、充填効率を向上させる。
【００２１】
インタークーラー１２の下流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ１３が配されている。本実施形態のスロットルバルブ１３は、いわゆる電子制御式スロットルバルブであり、アクセルペダル１４の操作量をアクセルポジショニングセンサ１５で検出し、この検出結果と他の情報量とに基づいてＥＣＵ１６がスロットルバルブ１３の開度を決定するものである。スロットルバルブ１３は、これに付随して配設されたスロットルモータ１７によって開閉される。また、スロットルバルブ１３に付随して、その開度を検出するスロットルポジショニングセンサ１８も配設されている。このスロットルバルブ１３は電子制御式であるので、後述するＥＣＵ１６によって制御することによって、任意のタイミングで任意の開度に設定することが可能である。
【００２２】
スロットルバルブ１３の下流側には、吸気通路５内の圧力（吸気圧）を検出する圧力センサ１９が配設されている。また、エンジンブロックには、冷却水の温度を検出する水温センサ２０が取り付けられている。これらのセンサ１５，１８，１９，２０はＥＣＵ１６に接続されており、その検出結果をＥＣＵ１６に送出している。ＥＣＵ１６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ１６には、上述したインジェクタ２、点火プラグ７や、電動機１１ｂ、等が接続されており、これらはＥＣＵ１６からの信号によって制御されている。
【００２３】
ＥＣＵ１６には、このほかにも、電動機１１ｂと接続されたコントローラ２１、バッテリ２２なども接続されている。コントローラ２１は、電動機１１ｂの駆動を制御するだけでなく、電動機１１ｂが回生発電した電力の電圧変換を行うインバータとしての機能も有している。回生発電による電力は、コントローラ２１によって電圧変換された後にバッテリ２２に充電される。
【００２４】
一方、排気通路６上には、排気ガスを浄化する排気浄化触媒２３がターボユニット１１の下流側に取り付けられている。そして、排気通路６（ターボユニット１１の上流部）から吸気通路５（圧力センサ１９の下流側に形成されたサージタンク部）にかけて排気ガスを還流させるためのＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)通路２４が配設されている。ＥＧＲ通路２４上には、排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ２５が取り付けられている。ＥＧＲバルブ２５の開度制御も上述したＥＣＵ１６によって行われる。さらに、エンジン１のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの回転位置やエンジン回転数を検出するクランクシャフトポジショニングセンサ２６が取り付けられている。
【００２５】
また、図示されていないが、排気通路６上には、ターボユニット１１をバイパスする流路も設けられており、この流路上にウェイストゲートバルブが配されている。ウェイストゲートバルブは、過給圧が所定圧力以上となると開かれ、タービン／コンプレッサ１１ａへの排気流量を減じることによって過給圧を制御するものである。
【００２６】
本実施形態の内燃機関の制御装置によれば、通常の走行時に電動機１１ｂを駆動して過給をアシストして更なる出力向上や燃費向上を実現する以外に、エンジン１の始動前に電動機１１ｂを用いて過給することによって早期暖機や始動性向上を実現することができる。過給を行うことによって、吸入空気の圧力が上昇し、圧力上昇に伴って吸入空気の温度が上昇する（条件にもよるが数十度の上昇が可能）。この温度上昇した吸入空気を暖機する所定部位に導いて、所定部位を暖機することができる。また、吸入空気の温度が上昇すれば着火性が良くなるので始動性も向上する。
【００２７】
まず、エンジン１の始動前にシリンダ（燃焼室）３を暖機する場合について説明する。ここでは、複数ある全部のシリンダ３について暖機を行うが、多気筒エンジンの場合に必ずしも全ての気筒について暖機を行わなくてはならないというものではない。例えば、直列複数気筒のエンジンの一つおきのシリンダについてのみ暖機を行っても良いし、四気筒エンジンのうちの三気筒についてのみ暖機を行うようにしても構わない。あるいは、何れのシリンダ３を優先して暖機すべきかを決め、この決定に基づいて一つ又はいくつかのシリンダ３を暖機しても良い（これについては追って詳しく説明する）。
【００２８】
まず、所定のタイミング（例えば、キー差し込み直後など）で、所定部位を電動機１１ｂの過給によって暖機する電動機暖機モードに移行する。シリンダ３を暖機する（即ち、ここでは暖機する所定部位がシリンダ３である）電動機暖機モードでは、このシリンダ３と電動機１１ｂとの間の通路（ここでは吸気通路５）の間が開放される。具体的には、スロットルバルブ１３と吸気バルブ８とがＥＣＵ１６からの指令に基づいて開放される。
【００２９】
一つのシリンダ３に吸気バルブ８が複数ある場合は、少なくとも一方が開放されればよい。この状態で電動機１１ｂが回転駆動され、過給による暖機が開始される。暖機がある程度完了（あるいは、完全に完了）した後に、エンジン１が始動（燃焼による運転）される。なお、ここでは、排気バルブ９は閉じた状態とされている。しかし、排気バルブ９も開いてもシリンダ３の暖機は可能である。この場合は、過給によって温度上昇した吸入空気はシリンダ３を暖めた後に排気通路６に排気される。しかし、シリンダ３自体は暖められるので暖機することができる。
【００３０】
また、従来のエンジンでは、冷間始動直後に着火性を向上させるために噴射燃料量を増量したりしているが、このように暖機を行えば燃料増量が必要なくなり燃費向上も図れる。この場合は、コントローラ２１，ＥＣＵ１６などが、電動機制御手段として機能し、ＥＣＵ１６やスロットルバルブ１３を駆動するスロットルモータ１７，吸気バルブ８のバルブ駆動機構などが通路開放手段として機能している。電動機暖機モードは、状況にもよるが一秒前後から数秒、十数秒など、任意の期間設定すればよい。
【００３１】
上述したように、過給によって吸入空気の温度を上昇させて暖機を行うことで始動性等を向上させることができるが、温度上昇幅を一定として考えれば暖められることのできる吸気量には限界がある。別の言い方をすれば、多くの容積を暖めようとすれば温度上昇幅は小さくなる。そこで、より効率的に効果を得られるように、複数のシリンダ３のうちで暖機を行うシリンダを限定し、そのシリンダ３では確実に効果を得るようにしても良い。
【００３２】
まず、始動時の点火順序に着目し、点火順が早いものを優先して暖機する場合について説明する。エンジン回転数が低い程、（吸気慣性が有効に働かないなどの理由で）圧縮圧力が低いために着火性が悪い。特に、クランキングのような低回転時が条件的には一番厳しい。中でも、エンジン１の始動時のクランキング開始後一番最初に点火されるシリンダ３が条件的に一番厳しいので、このシリンダを優先して暖機することが好ましい。
【００３３】
この場合、最も点火時期が早いシリンダ３のみを暖機しても良いし、点火時期が最も早いシリンダ３と次に点火されるシリンダ３の二つを暖機するなど、暖機するシリンダ数は適宜決定すればよい。ここでは、前回エンジン停止時に各シリンダ３におけるピストン４の位置をクランクシャフトポジショニングセンサ２６によって記憶すると共に、これに基づいて次回始動時の点火順序をＥＣＵ１６内に記憶しておく。本実施形態の場合はカムシャフトを用いないので、吸排気バルブ８，９の駆動制御は自由に行えるので、ピストン４の位置で点火順をほぼ決定できる。
【００３４】
例えば、四気筒エンジンにおいて、始動前の過給による暖機は二気筒のみに対して行うと決められている場合、エンジン１の始動時にはＥＣＵ１６内に記憶された情報に基づいて、点火順が一番目と二番目のシリンダ３に関してのみ吸気バルブ８を開き、点火時期三番目と四番目のシリンダ３に関しては吸気バルブ８を開かないようにする。このようにすれば、暖機される部位の容積を所定容積に限定でき、確実に暖機を行うことができる。ここでは、クランクシャフトポジショニングセンサ２６やＥＣＵ１６が暖機部位決定手段として機能している。
【００３５】
あるいは、まず、点火順が一番目と二番目のシリンダ３に関してのみ吸気バルブ８を開き、点火時期三番目と四番目のシリンダ３に関しては吸気バルブ８を開かないようにし、その後、点火順が一番目と二番目のシリンダ３に関して吸気バルブ８を閉じ、点火時期三番目と四番目のシリンダ３の吸気バルブ８を開いても良い。このように、暖機すべき容積を限定しつつ、暖機すべきシリンダを切り替えても良い。
【００３６】
上述した例では、暖機すべき気筒数を限定したが、この気筒数をエンジン１の温度やその周辺の雰囲気温度で可変としても良い。過給による暖機で与えることのできるエネルギー量には上限があるので、エンジン１の温度（やその雰囲気温度）が低い場合、過給による暖機後の絶対的な温度は低くなる傾向にある。そこで、温度が低い場合は暖機するシリンダ３の数を減らし、温度が高い場合は暖機するシリンダ３の数を増やすようにすると効果的である。ここでは、上述した点火順と併用する場合を説明する。
【００３７】
まず、上述した所定のタイミングと同時に、水温センサ２０によって冷却水温（エンジン１の温度）を検出する。これに基づいて、暖機するシリンダ３の気筒数を決定する。上述したように、温度が低ければ暖機する気筒数は少なく、高ければ暖機する気筒数は多くなる。決定された気筒数に基づいて、上述した手法によって点火順に基づいて暖機するシリンダ３を決定する。決定されたシリンダ３の吸気バルブ８のみを開く。開放する気筒数を変えずに、吸気バルブ８を開放するシリンダ３を順次切り替えても良いのは上述した例と同様である。
【００３８】
なお、ここでは、点火順による優先順位と温度による気筒数制限とを併用したが、温度による気筒数制限のみを単独で行うことももちろん可能であり、この場合もより効果的に過給による暖機の効果を得ることができる。また、ここでは、水温センサ２０が温度検出手段として機能している。
【００３９】
次に、エンジン１の始動前に、排気浄化触媒２３を暖機する場合の第一例について説明する。排気浄化触媒は、排気ガス中の浄化すべき成分を主として酸化・還元反応によって浄化するものであるが、所定の活性化温度まで昇温していないと十分な浄化性能を発揮しない。このため、通常は、排気浄化触媒はエンジン始動後に速やかに昇温されるよう、排気温を利用して暖機される。しかし、ここでは電動機１１ｂの過給によってエンジン１の始動前から排気浄化触媒２３の暖機を行い、エンジン１の始動時から良好な排気浄化性能を実現しようとしている。
【００４０】
まず、所定のタイミング（具体的には上述したとおり）で、所定部位を電動機１１ｂの過給によって暖機する電動機暖機モードに移行する。排気浄化触媒２３を暖機する（即ち、暖機する所定部位が排気浄化触媒２３である）電動機暖機モードでは、この排気浄化触媒２３と電動機１１ｂとの間の通路（ここでは吸気通路５−シリンダ３−排気通路６）の間が開放される。具体的には、スロットルバルブ１３と吸気バルブ８と排気バルブ９がＥＣＵ１６からの指令に基づいて開放される。
【００４１】
このとき、シリンダ３が複数ある場合には、少なくとも一つのシリンダ３の吸排気バルブ８，９が開放される。排気浄化触媒２３を早期に暖機させるという観点からすれば、昇温された吸入空気の温度が他の部位に奪われることなく排気浄化触媒２３にまで達した方がよいので、できるだけ少ないシリンダ３を経由させた方が好ましい。この状態で電動機１１ｂが回転駆動され、過給による暖機が開始される。暖機がある程度完了（あるいは、完全に完了）した後に、エンジン１が始動（燃焼による運転）される。
【００４２】
この場合、コントローラ２１，ＥＣＵ１６などが、電動機制御手段として機能し、ＥＣＵ１６やスロットルバルブ１３を駆動するスロットルモータ１７，吸排気バルブ８，９のバルブ駆動機構などが通路開放手段として機能している。電動機暖機モードは、状況にもよるが一秒前後から数秒、十数秒など、任意の期間設定すればよい。
【００４３】
次に、エンジン１の始動前に、排気浄化触媒２３を暖機する場合の第二例について説明する。上述した第一例では、過給により昇温させた吸入空気がシリンダ３を経由して排気浄化触媒２３にまで達するようにされていた。ここでは、シリンダ３を経由せずに、ＥＧＲ通路２４を経由して排気浄化触媒２３に間で達するようにした例を説明する。
【００４４】
まず、所定のタイミング（具体的には上述したとおり）で、所定部位を電動機１１ｂの過給によって暖機する電動機暖機モードに移行する。ここでは、この排気浄化触媒２３と電動機１１ｂとの間のＥＧＲ通路２４が開放される。具体的には、スロットルバルブ１３とＥＧＲバルブ２５とがＥＣＵ１６からの指令に基づいて開放される。吸気バルブ８は閉じられている。この状態で電動機１１ｂが回転駆動され、過給による暖機が開始される。暖機がある程度完了（あるいは、完全に完了）した後に、エンジン１が始動（燃焼による運転）される。
【００４５】
この場合、コントローラ２１，ＥＣＵ１６などが、電動機制御手段として機能し、ＥＣＵ１６やスロットルバルブ１３を駆動するスロットルモータ１７，ＥＧＲバルブ２５などが通路開放手段として機能している。電動機暖機モードは、状況にもよるが一秒前後から数秒、十数秒など、任意の期間設定すればよい。
【００４６】
また、本発明の制御装置による具体的制御例としては以下のようなものも考えられる。上述したような暖機を開始する所定のタイミング直後は、シリンダ３内を急速に暖機するために、まず吸気バルブ８を開・排気バルブ９を閉とする状態を数秒、その後、排気バルブ９を開き排気浄化触媒２３を暖機する。あるいは、排気浄化触媒２３の早期暖機を重視するならば、上述した所定のタイミングの直後、まず吸気バルブ８を開・排気バルブ９を開とする状態を数秒、その後、排気バルブ９を閉じ、シリンダ３内を重点的に暖機する。あるいは、所定のタイミングの直後、吸気バルブ８を開・排気バルブ９を閉・ＥＧＲバルブ２５を開として、シリンダ３の内部と排気浄化触媒２３とを同時に暖機する制御方法もある。
【００４７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態では、本発明の制御装置を直噴ガソリンエンジンに適用したが、直噴でないガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどに適用することも可能である。また、上述したＥＧＲ通路２４を用いた排気浄化触媒２３の暖機時には、過給により昇温させた吸入空気は、シリンダ３を経由せずにＥＧＲ通路２４によってのみ排気浄化触媒２３にまで運ばれた。しかし、ＥＧＲ通路２４経由の流路と、シリンダ３経由の流路とが併用されてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、暖機すべきシリンダ３の優先順位を決定する際にエンジン１の温度を検出したが、このとき水温センサ２０によって検出された冷却水温に基づいて優先順位を決定した。しかし、このような優先順位を決定する際に、冷却水温を介して検出したエンジン１本体の温度ではなく、エンジン１周囲の雰囲気温度を用いても良い。そのためには、専用のセンサを配設しても良いし、吸入空気の温度を検出する吸気温センサの検出結果を用いても良い。
【００４９】
また、上述した実施形態では、吸気バルブ８を電磁駆動式のバルブとすると共に、スロットルバルブ１３を併用した。しかし、電磁駆動式の吸気バルブ８のリフト量は自由に制御可能であるため、リフト量で吸入空気量を制御するようにすれば、スロットルバルブ１３を廃止することも可能である。このようにすれば、スロットルバルブ１３によるポンピングロスをなくすことができる。また、上述した実施形態では、点火順や温度に基づいて暖機すべきシリンダの優先順位を決定したが、請求項６に記載の発明によれば、他の要素に基づいて優先的に暖機するシリンダ（燃焼室）を決定しても良い。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に記載の内燃機関の制御装置によれば、電動機制御手段によって、内燃機関の始動以前にターボチャージャのコンプレッサを電動機を駆動して過給し、過給によって温度の上昇した吸入空気を、通路開放手段を用いて暖機される所定部位まで運ぶことができるので、この所定部位を確実に暖機することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の制御装置を有するエンジンの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…インジェクタ、３…シリンダ、４…ピストン、５…吸気通路、６…排気通路、７…点火プラグ、８…吸気バルブ、９…排気バルブ、１０…エアクリーナ、１１…ターボユニット、１１ａ…タービン／コンプレッサ、１１ｂ…電動機、１２…インタークーラー、１３…エアクリーナ、１３…スロットルバルブ、１４…アクセルペダル、１５…アクセルポジショニングセンサ、１６…ＥＣＵ（電動機制御手段：暖機部位決定手段）、１７…スロットルモータ（通路開放手段）、１８…スロットルポジショニングセンサ、１９…圧力センサ、２０…水温センサ（温度検出手段）、２１…コントローラ（電動機制御手段）、２２…バッテリ、２３…排気浄化触媒、２４…ＥＧＲ通路、２５…ＥＧＲバルブ（通路開放手段）、２６…クランクシャフトポジショニングセンサ（暖機部位決定手段）。

Claims

コンプレッサを回転させ得る電動機を有するターボチャージャを備えた内燃機関の制御装置において、
該内燃機関の始動前に前記電動機を作動させて該内燃機関の所定部位を暖機する電動機暖機モードを実行する電動機制御手段、及び、電動機暖機モード時に前記ターボチャージャと暖機される所定部位との間の通路を開放させる通路開放手段をさらに備え、
暖機される所定部位は複数あり、前記通路開放手段が、電動機暖機モード時に、暖機する所定部位に応じてターボチャージャとの間の通路を開放することを特徴とする内燃機関の制御装置。
暖機される所定部位に燃焼室及び排気通路上の排気浄化触媒が含まれており、燃焼室を暖機した後に排気浄化触媒を暖機する第１暖機モードと、排気浄化触媒を暖機した後に燃焼室を暖機する第２暖機モードと、燃焼室と排気浄化触媒を同時に暖機する第３暖機モードのいずれかの暖機モードで暖機す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。
暖機される所定部位に一つ又は複数の燃焼室が含まれており、前記通路開放手段が、電動機暖機モード時に、暖機する各燃焼室毎に少なくとも一つの吸気弁を開弁す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。
暖機される所定部位に排気通路上の排気浄化触媒が含まれており、前記通路開放手段が、電動機暖機モード時に、少なくとも一つの燃焼室について少なくとも一つの吸気弁と少なくとも一つの排気弁とを開弁させ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。
暖機される所定部位に排気通路上の排気浄化触媒が含まれており、前記通路開放手段が、電動機暖機モード時に、排気ガスを吸気通路に還流させる外部ＥＧＲ機構における還流路上のＥＧＲバルブを開放させ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。
前記内燃機関が吸気通路上にスロットルバルブを有しており、前記通路開放手段が、電動機暖機モード時に、スロットルバルブを開放することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
前記内燃機関の始動時に優先的に暖機すべき燃焼室を決定する暖機部位決定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
前記暖機部位決定手段が、前記内燃機関の始動時に点火順の早い燃焼室を優先的に前記所定部位と決定することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
前記内燃機関の温度又は前記内燃機関の雰囲気温度を検出する温度検出手段をさらに有しており、
前記暖機部位決定手段が、前記温度検出手段によって検出された温度が低い程、前記所定部位と決定する燃焼室数を少なくすることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。