JP4735522B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、内燃機関の吸気経路に冷却媒体を供給して吸気を冷却する内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that cools intake air by supplying a cooling medium to an intake path of the internal combustion engine.

内燃機関(エンジン)において、吸気の冷却が行われることがある。これは、吸気の温度を低下させることでノッキングの発生を抑制したり、吸気の体積効率を向上させたりするためである。吸気を冷却する手段として、エンジンの吸気経路に冷却媒体(例えば水)が供給されることがある。   In an internal combustion engine (engine), intake air may be cooled. This is because the occurrence of knocking is suppressed or the volumetric efficiency of the intake air is improved by lowering the intake air temperature. As a means for cooling the intake air, a cooling medium (for example, water) may be supplied to the intake passage of the engine.

この場合、供給された冷却媒体が十分に蒸発しない場合には、その分だけ吸気から奪われる熱量が減少するので、吸気を冷却する効果が十分に得られない場合がある。また、供給された冷却媒体が蒸発しきれずに吸気経路に残留することは望ましくない。低温時には上記残留した冷却媒体が凍結する虞がある。   In this case, if the supplied cooling medium does not evaporate sufficiently, the amount of heat taken from the intake air is reduced by that amount, so that the effect of cooling the intake air may not be sufficiently obtained. In addition, it is not desirable that the supplied cooling medium does not evaporate and remains in the intake passage. When the temperature is low, the remaining cooling medium may freeze.

特開平9−317480号公報JP-A-9-317480 特開昭61−152954号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-152594 特許第2557244号公報Japanese Patent No. 2557244 実開昭61−97534号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-97534 特開昭61−49128号公報JP-A-61-49128

内燃機関の吸気経路に冷却媒体が供給されて吸気が冷却される場合に、冷却媒体の蒸発が促進されることが望まれている。   It is desired that evaporation of the cooling medium is promoted when the cooling medium is supplied to the intake path of the internal combustion engine to cool the intake air.

本発明の目的は、内燃機関の吸気経路に冷却媒体が供給されて吸気が冷却される場合に、冷却媒体の蒸発が促進されることの可能な内燃機関の制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of promoting evaporation of the cooling medium when the cooling medium is supplied to the intake path of the internal combustion engine and the intake air is cooled.

本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気経路における過給機の設置位置よりも下流側に前記過給機により加圧された吸気を冷却するための冷却媒体を噴射する噴射装置と、前記加圧された吸気を冷却すべき期間を判定する冷却期間判定手段とを備え、前記加圧された吸気を冷却すべき期間は、前記冷却媒体が噴射される第1の期間と、前記第1の期間に続く前記冷却媒体が噴射されない第2の期間と、前記第2の期間に続く前記冷却媒体が噴射される第3の期間を含み、前記冷却媒体が噴射される期間は、前記冷却媒体の噴射が開始されてから、噴射される前記冷却媒体の圧力が予め定められた所定の圧力に達するまでの時間に設定されることを特徴としている。 An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes: an injection device that injects a cooling medium for cooling the intake air pressurized by the supercharger downstream of the installation position of the supercharger in the intake path of the internal combustion engine; Cooling period determination means for determining a period during which the pressurized intake air is to be cooled. The period during which the pressurized intake air is to be cooled includes a first period during which the cooling medium is injected, and a second period in which the cooling medium following the first period is not injected, the third viewing including the period in which the second of the cooling medium following the period is ejected, the period in which the cooling medium is injected, The time is set from the start of the injection of the cooling medium until the pressure of the injected cooling medium reaches a predetermined pressure .

本発明の内燃機関の制御装置において、前記冷却媒体が噴射されない期間は、前記冷却媒体が噴射される期間における前記冷却媒体の噴射量の設定値に対して前記冷却媒体が噴射されない期間が設定された場合の前記加圧された吸気の温度の降下量に基づいて設定されることを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine of the present invention, the period during which the cooling medium is not injected is set to a period during which the cooling medium is not injected with respect to a set value of the cooling medium injection amount during the period during which the cooling medium is injected. In this case, it is set based on the amount of decrease in temperature of the pressurized intake air.

本発明の内燃機関の制御装置において、前記冷却媒体の単位時間あたりの噴射量は、前記冷却媒体が噴射される期間、前記冷却媒体が噴射される期間における前記冷却媒体の噴射量、及び前記冷却媒体が噴射されない期間に基づいて求められ、前記加圧された吸気の温度の降下量の目標値が設定されたときの前記冷却媒体が噴射されない期間は、前記加圧された吸気の温度の降下量の目標値を実現可能な前記冷却媒体の単位時間あたりの噴射量に基づいて設定されることを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the injection amount of the cooling medium per unit time includes a period during which the cooling medium is injected, an injection amount of the cooling medium during the period during which the cooling medium is injected, and the cooling The period of time during which the cooling medium is not injected when the target value of the amount of decrease in the pressurized intake air temperature is set based on the period during which the medium is not injected. It is set based on the injection amount per unit time of the cooling medium capable of realizing the target value of the amount.

本発明の内燃機関の制御装置において、前記冷却媒体が噴射されない期間は、噴射された前記冷却媒体が蒸発するまでの時間に設定されることを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the period during which the cooling medium is not injected is set to a time until the injected cooling medium evaporates.

本発明の内燃機関の制御装置において、前記冷却期間判定手段は、外気の温度を検出する外気温度検出手段を含み、前記外気温度検出手段により検出された前記外気の温度が予め定められた所定の外気温度以下である場合には、前記加圧された吸気を冷却すべき期間の開始時における前記加圧された吸気の温度に比べて、前記加圧された吸気の温度が高い状態で前記加圧された吸気を冷却すべき期間の終了を判定することを特徴としている。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the cooling period determination means includes an outside air temperature detection means for detecting the temperature of the outside air, and the temperature of the outside air detected by the outside air temperature detection means is predetermined. If the temperature of the pressurized intake air is lower than the outside air temperature, the pressure of the pressurized intake air is higher than the temperature of the pressurized intake air at the start of the period for cooling the pressurized intake air. It is characterized by determining the end of the period during which the pressurized intake air is to be cooled.

本発明の内燃機関の制御装置において、前記冷却期間判定手段は、前記外気温度検出手段により検出された前記外気の温度が前記所定の外気温度以下である場合には、前記加圧された吸気の圧力に基づいて前記加圧された吸気を冷却すべき期間を判定することを特徴としている。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the cooling period determination means may be configured to reduce the pressurized intake air when the temperature of the outside air detected by the outside air temperature detection means is equal to or lower than the predetermined outside air temperature. A period for cooling the pressurized intake air is determined based on pressure.

本発明の内燃機関の制御装置において、前記吸気経路における前記噴射装置による前記冷却媒体の噴射位置よりも下流側には、前記加圧された吸気を冷却するための吸気冷却装置が設けられ、前記外気温度検出手段は、前記吸気冷却装置の近傍に設けられることを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine of the present invention, an intake air cooling device for cooling the pressurized intake air is provided on the downstream side of the injection position of the cooling medium by the injection device in the intake passage, The outside air temperature detecting means is provided in the vicinity of the intake air cooling device.

本発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の吸気経路に冷却媒体が供給されて吸気が冷却される場合に、冷却媒体の蒸発が促進される。   According to the control device for an internal combustion engine of the present invention, when the cooling medium is supplied to the intake path of the internal combustion engine and the intake air is cooled, evaporation of the cooling medium is promoted.

以下、本発明の内燃機関の制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1から図7を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、内燃機関の吸気経路に冷却媒体を供給して吸気を冷却する内燃機関の制御装置に関する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The present embodiment relates to a control device for an internal combustion engine that cools intake air by supplying a cooling medium to an intake path of the internal combustion engine.

本実施形態では、吸気の温度が高温である場合に、噴射装置(水インジェクター)により吸気経路に冷却媒体(水)が噴射される。水の噴射は、間欠的に行われる。これにより、吸気経路において、噴射された水の噴霧(以下、水噴霧とする)と次回の水噴霧との間に高温となった吸気の層が挟まれるため、水噴霧と高温の吸気の混合が促進される。このため、連続的に水が噴射される場合に比べて、噴射された水の蒸発が促進されるので、水の気化潜熱による吸気の冷却効果が高まる。   In the present embodiment, when the temperature of the intake air is high, the cooling medium (water) is injected into the intake passage by the injection device (water injector). Water is sprayed intermittently. As a result, in the intake path, a layer of high-temperature intake air is sandwiched between the spray of sprayed water (hereinafter referred to as water spray) and the next water spray, so that the mixture of water spray and high-temperature intake air is mixed. Is promoted. For this reason, since evaporation of the injected water is promoted compared to the case where water is continuously injected, the effect of cooling the intake air due to the latent heat of vaporization of water is enhanced.

図1は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。図1において、符号1は内燃機関(エンジン)を示す。エンジン1は、シリンダブロック2を有する。シリンダブロック2には、シリンダブロック2の内部を往復動可能なピストン4が設けられている。ピストン4の上方には、燃焼室5が形成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine (engine). The engine 1 has a cylinder block 2. The cylinder block 2 is provided with a piston 4 that can reciprocate inside the cylinder block 2. A combustion chamber 5 is formed above the piston 4.

シリンダブロック2の上方には、シリンダヘッド3が設けられている。シリンダヘッド3には、吸気ポート6及び排気ポート7が設けられている。燃焼室5と吸気ポート6との接続部には、吸気弁8が設けられている。燃焼室5と排気ポート7との接続部には、排気弁9が設けられている。   A cylinder head 3 is provided above the cylinder block 2. The cylinder head 3 is provided with an intake port 6 and an exhaust port 7. An intake valve 8 is provided at a connection portion between the combustion chamber 5 and the intake port 6. An exhaust valve 9 is provided at a connection portion between the combustion chamber 5 and the exhaust port 7.

シリンダヘッド3には、点火プラグ10及び燃料インジェクター11が設けられている。燃料インジェクター11により燃焼室5に燃料が噴射される。点火プラグ10は、燃焼室5内で圧縮された混合気に点火する。   The cylinder head 3 is provided with a spark plug 10 and a fuel injector 11. Fuel is injected into the combustion chamber 5 by the fuel injector 11. The spark plug 10 ignites the air-fuel mixture compressed in the combustion chamber 5.

吸気ポート6には、吸気マニホルド12が接続されている。吸気マニホルド12には、サージタンク13が接続されている。サージタンク13には、吸気経路(吸気管)14が接続されている。吸気管14には、スロットルバルブ15が設けられている。吸気管14におけるスロットルバルブ15の設置位置よりも上流側には、エアクリーナ16が設けられている。   An intake manifold 12 is connected to the intake port 6. A surge tank 13 is connected to the intake manifold 12. An intake passage (intake pipe) 14 is connected to the surge tank 13. A throttle valve 15 is provided in the intake pipe 14. An air cleaner 16 is provided upstream of the installation position of the throttle valve 15 in the intake pipe 14.

排気ポート7には、排気マニホルド17が接続されている。排気マニホルド17には、排気管18が接続されている。   An exhaust manifold 17 is connected to the exhaust port 7. An exhaust pipe 18 is connected to the exhaust manifold 17.

エンジン1は、過給手段として過給機(ターボチャージャー)30を備えている。ターボチャージャー30は、コンプレッサー30a、タービン30b、回転軸30c及びウェストゲートバルブ30dを備える。コンプレッサー30aは、吸気管14に設けられている。タービン30bは、排気マニホルド17に設けられている。コンプレッサー30aとタービン30bとは回転軸30cにより連結されている。   The engine 1 includes a supercharger (turbocharger) 30 as supercharging means. The turbocharger 30 includes a compressor 30a, a turbine 30b, a rotating shaft 30c, and a wastegate valve 30d. The compressor 30 a is provided in the intake pipe 14. The turbine 30 b is provided in the exhaust manifold 17. The compressor 30a and the turbine 30b are connected by a rotating shaft 30c.

タービン30bは、排気マニホルド17を通って供給される排気ガスのエネルギーによって駆動されて回転する。タービン30bの回転に伴って、コンプレッサー30aが回転し、吸気が圧縮される。コンプレッサー30aに供給された吸気は、コンプレッサー30aによって圧縮されることにより、温度が上昇して高温となる。吸気管14におけるコンプレッサー30aの設置位置よりも下流側には、吸気を冷却するための空冷式の吸気冷却装置(インタークーラー)31が設けられている。高温の吸気は、インタークーラー31内を流れる間に外気との熱交換により冷却される。   The turbine 30 b is driven to rotate by the energy of exhaust gas supplied through the exhaust manifold 17. As the turbine 30b rotates, the compressor 30a rotates and the intake air is compressed. The intake air supplied to the compressor 30a is compressed by the compressor 30a, so that the temperature rises and becomes high. An air-cooled intake air cooling device (intercooler) 31 for cooling the intake air is provided downstream of the installation position of the compressor 30 a in the intake pipe 14. The hot intake air is cooled by heat exchange with the outside air while flowing through the intercooler 31.

排気マニホルド17には、タービン30bへ供給される排気ガスをバイパスさせるための排気バイパス通路33が接続されている。排気バイパス通路33の一端は、排気マニホルド17における、タービン30bの設置位置よりも上流側に接続されている。排気バイパス通路33の他端は、排気管18に接続されている。排気バイパス通路33には、ウェストゲートバルブ30dが設けられている。ウェストゲートバルブ30dにより、排気バイパス通路33が開閉される。   An exhaust bypass passage 33 for bypassing exhaust gas supplied to the turbine 30b is connected to the exhaust manifold 17. One end of the exhaust bypass passage 33 is connected to the upstream side of the exhaust manifold 17 relative to the installation position of the turbine 30b. The other end of the exhaust bypass passage 33 is connected to the exhaust pipe 18. A waste gate valve 30 d is provided in the exhaust bypass passage 33. The exhaust bypass passage 33 is opened and closed by the wastegate valve 30d.

コンプレッサー30aの回転数が上昇しすぎて圧縮された吸気の圧力が予め定められた所定の給気圧よりも高くなった場合には、ウェストゲートバルブ30dが開かれる。これにより、排気マニホルド17を流れる排気ガスの一部は排気バイパス通路33を通って排気管18へ流れるようになる。この場合、タービン30bに供給される排気ガスの量が減少し、タービン30b及びコンプレッサー30aの回転数の上昇が抑制される。その結果、吸気の圧力が過度に上昇することが抑制される。   When the rotation speed of the compressor 30a increases too much and the pressure of the compressed intake air becomes higher than a predetermined supply pressure, the wastegate valve 30d is opened. As a result, part of the exhaust gas flowing through the exhaust manifold 17 flows to the exhaust pipe 18 through the exhaust bypass passage 33. In this case, the amount of exhaust gas supplied to the turbine 30b is reduced, and an increase in the rotational speed of the turbine 30b and the compressor 30a is suppressed. As a result, an excessive increase in the intake pressure is suppressed.

吸気管14における、コンプレッサー30aの設置位置とインタークーラー31の設置位置との間には、水インジェクター34が設けられている。水インジェクター34により吸気管14内に水が噴射される。エンジン1が搭載された車両(図示省略)には、水タンク36が設けられている。水タンク36と水インジェクター34とは水配管38を介して接続されている。水配管38には、水ポンプ35が設けられている。水タンク36に貯留された水37は、水ポンプ35により圧送されて水インジェクター34に供給される。   In the intake pipe 14, a water injector 34 is provided between the installation position of the compressor 30 a and the installation position of the intercooler 31. Water is injected into the intake pipe 14 by the water injector 34. A water tank 36 is provided in a vehicle (not shown) on which the engine 1 is mounted. The water tank 36 and the water injector 34 are connected via a water pipe 38. A water pump 35 is provided in the water pipe 38. The water 37 stored in the water tank 36 is pumped by the water pump 35 and supplied to the water injector 34.

吸気管14におけるコンプレッサー30aの設置位置と水インジェクター34の設置位置との間には、加圧空気温スイッチ39が設けられている。加圧空気温スイッチ39は、吸気の温度に応じてON信号またはOFF信号を出力する。検出された吸気の温度が予め定められた吸気温度の設定値よりも高い場合には、加圧空気温スイッチ39からON信号が出力される。一方、検出された吸気の温度が上記吸気温度の設定値以下である場合には、加圧空気温スイッチ39からOFF信号が出力される。   A pressurized air temperature switch 39 is provided between the installation position of the compressor 30 a and the installation position of the water injector 34 in the intake pipe 14. The pressurized air temperature switch 39 outputs an ON signal or an OFF signal according to the intake air temperature. When the detected intake air temperature is higher than a preset value of the intake air temperature, an ON signal is output from the pressurized air temperature switch 39. On the other hand, when the detected temperature of the intake air is equal to or lower than the set value of the intake air temperature, an OFF signal is output from the pressurized air temperature switch 39.

車両には、車両各部を制御するECU(Electronic Control Unit)を有する車両制御部40が設けられている。車両制御部40には加圧空気温スイッチ39が接続されており、加圧空気温スイッチ39により出力される信号が車両制御部40に入力される。車両制御部40には水インジェクター34が接続されており、水インジェクター34は車両制御部40により制御される。   The vehicle is provided with a vehicle control unit 40 having an ECU (Electronic Control Unit) that controls each part of the vehicle. A pressurized air temperature switch 39 is connected to the vehicle control unit 40, and a signal output from the pressurized air temperature switch 39 is input to the vehicle control unit 40. A water injector 34 is connected to the vehicle control unit 40, and the water injector 34 is controlled by the vehicle control unit 40.

図2は、本実施形態のタイムチャートである。図3は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a time chart of this embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the present embodiment.

図2において、符号100は、水インジェクター34に対する駆動信号の状態を示す。符号101は、加圧空気温スイッチ39の出力を示す。符号102は、吸気の温度の時間的推移を示す。符号103は、吸気の圧力の時間的推移を示す。符号A0は、予め定められた吸気温度の設定値を示す。符号t1は、車両の加速時にターボチャージャー30による過給が開始される点を示す。 In FIG. 2, reference numeral 100 indicates the state of the drive signal for the water injector 34. Reference numeral 101 indicates an output of the pressurized air temperature switch 39. Reference numeral 102 indicates the temporal transition of the intake air temperature. Reference numeral 103 indicates a temporal transition of the pressure of the intake air. Symbol A 0 indicates a preset value of the intake air temperature. Reference numeral t1 indicates a point at which supercharging by the turbocharger 30 is started when the vehicle is accelerated.

本実施形態では、吸気の温度102が高温の場合に、加圧された吸気の冷却が行われる。吸気の温度102が上記吸気温度の設定値A0よりも高い場合には、車両制御部40からの噴射指令により水インジェクター34から水が噴射される。 In the present embodiment, when the intake air temperature 102 is high, the pressurized intake air is cooled. When the intake air temperature 102 is higher than the intake air temperature setting value A 0 , water is injected from the water injector 34 in response to an injection command from the vehicle control unit 40.

符号Tonは、車両制御部40により駆動信号100がONとされている期間(以下、ON時間とする)を示す。ON時間Tonにおいて、ONとされた駆動信号100に応答して水インジェクター34により吸気管14内に水が噴射される。符号Toffは、駆動信号100がOFFとされている期間(以下、OFF時間とする)を示す。OFF時間Toffにおいては水インジェクター34による水の噴射は停止される。   Symbol Ton indicates a period during which the drive signal 100 is ON by the vehicle control unit 40 (hereinafter referred to as ON time). In the ON time Ton, water is injected into the intake pipe 14 by the water injector 34 in response to the drive signal 100 turned ON. A symbol Toff indicates a period during which the drive signal 100 is OFF (hereinafter referred to as OFF time). In the OFF time Toff, water injection by the water injector 34 is stopped.

過給時には、図3に示すフローチャートが予め定められた所定の時間間隔で実行される。ステップS10において、加圧空気温スイッチ39からON信号が出力されているか否かが判定される。上記のように、加圧空気温スイッチ39からON信号が出力されるのは、吸気の温度102(図2)が上記吸気温度の設定値A0よりも高い場合である。 During supercharging, the flowchart shown in FIG. 3 is executed at predetermined time intervals. In step S10, it is determined whether or not an ON signal is output from the pressurized air temperature switch 39. As described above, the ON signal is output from the pressurized air temperature switch 39 when the intake air temperature 102 (FIG. 2) is higher than the set value A 0 of the intake air temperature.

図2に示すように、時刻t1において過給が開始されると、吸気の圧力103が上昇し、それに連動して吸気の温度102が上昇し始める。時刻t1において過給が開始されてから時刻t2までの間は、吸気の温度102が上記吸気温度の設定値A0に比べて低い。よって、加圧空気温スイッチ39の出力101はOFFとなる。この場合、ステップS10において否定判定が行われるので、本制御フローはリセットされ、再度図3に示すフローチャートが実行される。 As shown in FIG. 2, when supercharging is started at time t1, the intake air pressure 103 rises, and the intake air temperature 102 begins to rise in conjunction therewith. At time t1 between the supercharging is started to the time t2, the temperature 102 of the intake air is lower than the set value A 0 of the intake air temperature. Therefore, the output 101 of the pressurized air temperature switch 39 is turned off. In this case, a negative determination is made in step S10, so this control flow is reset and the flowchart shown in FIG. 3 is executed again.

時刻t2において、吸気の温度102が上記吸気温度の設定値A0に達する。これにより、符号101に示すように、時刻t2において加圧空気温スイッチ39から車両制御部40にON信号が出力される。この場合、ステップS10において肯定判定が行われるので、ステップS20へ移行する。 At time t2, the intake air temperature 102 reaches the set value A 0 of the intake air temperature. As a result, as indicated by reference numeral 101, an ON signal is output from the pressurized air temperature switch 39 to the vehicle control unit 40 at time t2. In this case, since a positive determination is made in step S10, the process proceeds to step S20.

ステップS20では、加圧空気温スイッチ39の出力101がONとされたのに応答して、車両制御部40において、現在は加圧された吸気を冷却すべき期間にあると判定される。図2に示す例では、時刻t2から時刻t6までの期間が、加圧された吸気を冷却すべき期間に設定される。加圧された吸気を冷却すべき期間では、水噴射信号がONとされる。水噴射信号とは、車両制御部40内において、水インジェクター34に対する噴射指令が生成されて水の噴射制御が行われる状態となるための信号である。   In step S20, in response to the output 101 of the pressurized air temperature switch 39 being turned ON, the vehicle control unit 40 determines that the pressurized intake air is currently in a period to be cooled. In the example shown in FIG. 2, the period from time t2 to time t6 is set as a period during which the pressurized intake air is to be cooled. During the period in which the pressurized intake air is to be cooled, the water injection signal is turned on. The water injection signal is a signal for causing the water injection control to be performed by generating an injection command for the water injector 34 in the vehicle control unit 40.

以上説明したように、本実施形態では、加圧空気温スイッチ39の出力101に基づいて、ターボチャージャー30により加圧された吸気を冷却するか否か(加圧された吸気を冷却すべき期間)が判定される。加圧された吸気を冷却すべき期間は、冷却期間判定手段(車両制御部40)により判定される。車両制御部40は、加圧空気温スイッチ39の出力101がONである期間を、加圧された吸気を冷却すべき期間として設定する。加圧された吸気を冷却すべき期間において、車両制御部40は、水インジェクター34に対して駆動信号100を出力する。水インジェクター34は、駆動信号100に応答して水を噴射する。   As described above, in this embodiment, whether or not the intake air pressurized by the turbocharger 30 is cooled based on the output 101 of the pressurized air temperature switch 39 (period in which the pressurized intake air is to be cooled). Is determined. The period during which the pressurized intake air is to be cooled is determined by the cooling period determination means (vehicle control unit 40). The vehicle control unit 40 sets a period during which the output 101 of the pressurized air temperature switch 39 is ON as a period during which the pressurized intake air is to be cooled. In the period in which the pressurized intake air is to be cooled, the vehicle control unit 40 outputs a drive signal 100 to the water injector 34. The water injector 34 ejects water in response to the drive signal 100.

図2に示すように、水インジェクター34に対する駆動信号100は、ONの状態とOFFの状態とが交互に繰り返される。即ち、ON時間Tonにおいて水を噴射した後、OFF時間Toffにおいて水の噴射を停止する動作が繰り返される。これにより、水噴霧は、吸気管14の吸気の流れ方向における水噴霧よりも上流側及び下流側から高温の吸気に挟まれる。このため、水噴霧と高温の吸気の混合が促進される。よって、連続的に水が噴射される場合に比べて、噴射された水の蒸発が促進される。   As shown in FIG. 2, the drive signal 100 for the water injector 34 is alternately turned on and off. That is, after the water is injected at the ON time Ton, the operation of stopping the water injection at the OFF time Toff is repeated. As a result, the water spray is sandwiched between the high-temperature intake air from the upstream side and the downstream side of the water spray in the intake air flow direction of the intake pipe 14. For this reason, mixing of water spray and hot intake air is promoted. Therefore, evaporation of the injected water is promoted as compared with the case where water is continuously injected.

本実施形態では、水インジェクター34から水が噴射されるON時間Tonは、水インジェクター34に対する駆動信号100がONとされてから、噴射される水の圧力が予め定められた所定の圧力に上昇するまでの時間に設定される。後述するように、上記所定の圧力は、水噴霧の形状が安定した形状となる圧力に設定される。これにより、以下に説明するように水噴霧の広がる角度(噴霧角度)が大きくなるので、水と吸気とが混合しやすくなり、水の蒸発が促進される。また、噴射される水が十分に微粒化されるので、蒸発が促進される。   In the present embodiment, the ON time Ton when water is injected from the water injector 34 is increased to a predetermined pressure after the drive signal 100 for the water injector 34 is turned ON. Is set to the time until. As will be described later, the predetermined pressure is set to a pressure at which the shape of the water spray becomes a stable shape. As a result, as described below, the angle at which the water spray spreads (spray angle) increases, so that the water and the intake air are easily mixed, and the evaporation of the water is promoted. In addition, since the sprayed water is sufficiently atomized, evaporation is promoted.

図4は、水インジェクター34の拡大図である。水インジェクター34は、本体45と、本体45の先端部に設けられた小径部49とを備える。小径部49は、本体45よりも小径に形成されている。小径部49には、水インジェクター34から外部空間に噴射される水の通路である噴孔41が設けられている。本体45の内部には、本体45の軸線方向に往復動可能なバルブ43が設けられている。本体45とバルブ43との間には、水通路46が形成されている。バルブ43は、図示しない駆動機構により、本体45の軸線方向に往復移動される。バルブ43の往復移動する方向において、噴孔41へ向かう方向を矢印Xで示す(以下、この方向をX方向とする)。   FIG. 4 is an enlarged view of the water injector 34. The water injector 34 includes a main body 45 and a small-diameter portion 49 provided at the tip of the main body 45. The small diameter portion 49 is formed with a smaller diameter than the main body 45. The small-diameter portion 49 is provided with an injection hole 41 that is a passage for water that is injected from the water injector 34 into the external space. A valve 43 that can reciprocate in the axial direction of the main body 45 is provided inside the main body 45. A water passage 46 is formed between the main body 45 and the valve 43. The valve 43 is reciprocated in the axial direction of the main body 45 by a drive mechanism (not shown). In the direction in which the valve 43 reciprocates, the direction toward the nozzle hole 41 is indicated by an arrow X (hereinafter, this direction is referred to as the X direction).

本体45と小径部49との接続部における本体45の内周面には、弁座44が設けられている。図4には、バルブ43が弁座44に当接した状態(水噴射の停止時の状態)が示されている。小径部49の内部には、水貯留部42が形成されている。噴孔41は、水貯留部42と水インジェクター34の外部空間とを連通させている。噴孔41は、X方向と概ね直交する方向に開口している。   A valve seat 44 is provided on the inner peripheral surface of the main body 45 at the connection portion between the main body 45 and the small diameter portion 49. FIG. 4 shows a state where the valve 43 is in contact with the valve seat 44 (a state when water injection is stopped). A water reservoir 42 is formed inside the small diameter portion 49. The nozzle hole 41 communicates the water reservoir 42 and the external space of the water injector 34. The nozzle hole 41 opens in a direction substantially orthogonal to the X direction.

図5は、水噴射時における水インジェクター34の様子を示す図である。水が噴射される際には、バルブ43が図示しない駆動機構によりX方向と反対の方向に移動される。これにより、バルブ43は弁座44から離れ、水通路46と水貯留部42が連通された状態となる。水ポンプ35(図1)により水配管38(図1)を介して水インジェクター34に圧送された水は、矢印47に示すように、水通路46を通り水貯留部42へ流れ込む。水貯留部42に流れ込んだ高圧の水は、噴孔41を通り外部空間に噴射される。噴射された水は、水噴霧48となる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state of the water injector 34 at the time of water injection. When water is injected, the valve 43 is moved in the direction opposite to the X direction by a drive mechanism (not shown). As a result, the valve 43 is separated from the valve seat 44 and the water passage 46 and the water reservoir 42 are in communication with each other. The water pumped to the water injector 34 by the water pump 35 (FIG. 1) via the water pipe 38 (FIG. 1) flows through the water passage 46 and into the water reservoir 42 as indicated by an arrow 47. The high-pressure water that has flowed into the water reservoir 42 passes through the nozzle hole 41 and is injected into the external space. The jetted water becomes a water spray 48.

符号Yで示す矢印は、吸気の流れ方向(吸気管14における下流側)を示す。本実施形態では、吸気の流れ方向における下流側(エンジン1に近い側)に向けて水が噴射される。符号αは、水噴霧48の噴霧角度を示す。なお、噴霧角度αは、図では上下方向の角度を示しているが、水噴霧48は、水の噴射方向(矢印Yで示す方向)に直交する方向の断面形状が概ね円形となる。このため、水噴霧48の左右方向(紙面に直交する方向)の広がりの角度も符号αで示す値となる。   An arrow indicated by a symbol Y indicates the flow direction of intake air (downstream side in the intake pipe 14). In this embodiment, water is injected toward the downstream side (side closer to the engine 1) in the direction of intake air flow. The symbol α indicates the spray angle of the water spray 48. Although the spray angle α indicates an angle in the vertical direction in the figure, the water spray 48 has a substantially circular cross-sectional shape in a direction orthogonal to the water injection direction (direction indicated by the arrow Y). For this reason, the spread angle of the water spray 48 in the left-right direction (direction perpendicular to the paper surface) is also a value indicated by the symbol α.

本実施形態では、上記のように、水インジェクター34に対する駆動信号100がONとされて水が噴射されるON時間Tonは、上記駆動信号100がONとされてから噴射される水の圧力(水貯留部42の圧力)が予め定められた所定の圧力(図6のPw参照)に上昇するまでの時間に設定される。以下に図6を参照して説明するように、上記所定の圧力は、例えば水噴霧48が安定した形状となる最低圧力に設定されることができる。ここで、水噴霧48の形状が安定するとは、噴霧角度αが予め設定された所定の角度(図6のα0参照)となることをいう。 In the present embodiment, as described above, the ON time Ton when the drive signal 100 for the water injector 34 is turned ON and water is injected is the pressure of water (water) that is injected after the drive signal 100 is turned ON. It is set to the time until the pressure of the storage part 42 rises to a predetermined pressure (see Pw in FIG. 6). As described below with reference to FIG. 6, the predetermined pressure can be set to a minimum pressure at which the water spray 48 has a stable shape, for example. Here, that the shape of the water spray 48 is stable means that the spray angle α becomes a predetermined angle (see α 0 in FIG. 6) set in advance.

図6は、噴射される水の圧力と噴霧角度αとの関係を示す図である。符号Pwは、上記所定の圧力を示す。符号α0は、上記所定の角度を示す。符号400は、水インジェクター34により噴射される水の圧力と噴霧角度αとの対応関係を示す。符号400に示すように、噴霧角度αは、噴射される水の圧力が上昇するに連れて大きくなる。噴射される水の圧力が上昇して上記所定の圧力Pwに達すると、それ以上に水圧が上昇しても噴霧角度αは変化せず、噴霧角度αが概ね上記所定の角度α0で推移する。上記所定の圧力Pwは、このように噴霧角度αが概ね上記所定の角度α0で推移する圧力の領域における下限値に設定される。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the pressure of water to be injected and the spray angle α. Reference symbol Pw indicates the predetermined pressure. The symbol α 0 indicates the predetermined angle. Reference numeral 400 indicates a correspondence relationship between the pressure of water sprayed by the water injector 34 and the spray angle α. As indicated by reference numeral 400, the spray angle α increases as the pressure of the injected water increases. When the pressure of the injected water rises and reaches the predetermined pressure Pw, the spray angle α does not change even if the water pressure further increases, and the spray angle α generally changes at the predetermined angle α 0 . . The predetermined pressure Pw is thus set to a lower limit value in a pressure region where the spray angle α changes approximately at the predetermined angle α 0 .

ON時間Tonは、例えば実験の結果に基づいて設定される。ON時間Tonが、上記のように水インジェクター34に対する駆動信号100がONとされてから噴射される水の圧力が上記所定の圧力Pwに上昇するまでの時間に設定されるのは、以下の理由による。   The ON time Ton is set based on the result of an experiment, for example. The ON time Ton is set to the time from when the drive signal 100 to the water injector 34 is turned ON as described above until the pressure of the water jetted rises to the predetermined pressure Pw as follows. by.

水インジェクター34から水が噴射される場合に、図5に示す噴霧角度αが大きいほど、水の蒸発が促進される。これは、噴霧角度αが大きいほど、噴射された水が広範囲に広がって吸気と混合しやすくなるためである。図6を参照して説明したように、噴霧角度αは水圧が高くなるに連れて大きくなる。このため、ON時間Tonが大きな値に設定されて噴射される水の圧力が大きくなるほど水の蒸発が促進される。また、噴射される水の圧力が高くなると、水が十分に微粒化されるので水の蒸発が促進されるという効果がある。   When water is injected from the water injector 34, the larger the spray angle α shown in FIG. This is because as the spray angle α is larger, the injected water spreads over a wider area and becomes easier to mix with the intake air. As described with reference to FIG. 6, the spray angle α increases as the water pressure increases. For this reason, the evaporation of water is promoted as the ON time Ton is set to a large value and the pressure of the injected water increases. Further, when the pressure of the water to be jetted becomes high, the water is sufficiently atomized so that the evaporation of water is promoted.

しかしながら、図6に示すように、噴射される水の圧力が上記所定の圧力Pwよりも高くなっても、噴霧角度αは上記所定の角度α0よりも増加しない。従って、水圧が上記所定の圧力Pwまで上昇する時間よりも長く水の噴射が行われても、噴霧角度αの増加による蒸発効果の向上は期待できない。また、水の噴射が長く行われると、水噴霧48と吸気との混合が行われにくくなる。これは、水の噴射時間が長くなるほど、図5に符号Lで示す水噴霧48の噴射方向の長さが長くなるからである。水噴霧48の噴射方向の長さLが長くなるほど、水噴霧48は、符号Yで示す吸気の流れ方向における水噴霧48よりも上流側及び下流側を流れる高温の吸気と混合されにくくなる。この場合、水噴霧48が蒸発しにくくなってしまう。 However, as shown in FIG. 6, the spray angle α does not increase above the predetermined angle α 0 even when the pressure of the water to be injected becomes higher than the predetermined pressure Pw. Therefore, even if water is jetted longer than the time during which the water pressure rises to the predetermined pressure Pw, an improvement in the evaporation effect due to an increase in the spray angle α cannot be expected. In addition, if the water is sprayed for a long time, the water spray 48 and the intake air are hardly mixed. This is because the length of the spray direction of the water spray 48 indicated by the symbol L in FIG. As the length L in the injection direction of the water spray 48 becomes longer, the water spray 48 becomes less likely to be mixed with high-temperature intake air that flows upstream and downstream of the water spray 48 in the intake air flow direction indicated by the symbol Y. In this case, the water spray 48 is difficult to evaporate.

そこで、本実施形態では、ON時間Tonは水の噴射が開始されてから噴射される水の圧力が上記所定の圧力Pwに上昇するまでの時間に設定される。これにより、噴霧角度αが十分に大きくなると共に、水インジェクター34から噴射される水の粒子が十分に小さくなるため、噴射された水(水噴霧48)の蒸発が促進される。また、水噴霧48は、吸気管14の吸気の流れ方向における水噴霧48よりも上流側及び下流側を流れる高温の吸気と十分に混合される。このため、水噴霧48の蒸発が促進される。   Therefore, in the present embodiment, the ON time Ton is set to a time from when the water injection is started until the pressure of the injected water rises to the predetermined pressure Pw. As a result, the spray angle α becomes sufficiently large and the water particles ejected from the water injector 34 become sufficiently small, so that evaporation of the ejected water (water spray 48) is promoted. Further, the water spray 48 is sufficiently mixed with high-temperature intake air flowing upstream and downstream of the water spray 48 in the intake air flow direction of the intake pipe 14. For this reason, evaporation of the water spray 48 is promoted.

次に、水の噴射が停止される期間であるOFF時間Toffについて説明する。上記のようにON時間Tonにおいて水の噴射が行われた後で、OFF時間Toffでは水の噴射が停止される。ON時間TonとOFF時間Toffとが交互に繰り返されることで、水が噴射される期間(第1の期間)と次に水が噴射される期間(第3の期間)との間に、水が噴射されない期間(第2の期間)が設けられる。これにより、第1の期間に噴射された水噴霧48と第3の期間に噴射された水噴霧48との間に高温の吸気の層が保たれる。その結果、水噴霧48に高温の吸気が取り込まれやすくなり、蒸発が促進される。OFF時間Toffは、以下に説明するように、より効果的に水の蒸発を促進させる値に設定される。   Next, the OFF time Toff, which is a period during which water injection is stopped, will be described. After the water injection is performed at the ON time Ton as described above, the water injection is stopped at the OFF time Toff. By repeating the ON time Ton and the OFF time Toff alternately, water is injected between a period during which water is jetted (first period) and a period during which water is jetted next (third period). A period (second period) during which no injection is performed is provided. As a result, a high-temperature intake layer is maintained between the water spray 48 injected in the first period and the water spray 48 injected in the third period. As a result, the hot spray is easily taken into the water spray 48, and evaporation is promoted. The OFF time Toff is set to a value that promotes the evaporation of water more effectively as described below.

OFF時間Toffは、様々な要素によって値が変動する。例えば、水インジェクター34による1回のON時間Tonにおける水の噴射量(以下、各回噴射量とする(後述する図7の符号W参照))、エンジン回転数、過給圧、及び吸気の温度の降下量の目標値(以下、目標降下量Ctrgとする)等に応じてOFF時間Toffは異なる値に設定される。OFF時間Toffは、例えば実験の結果に基づいて設定される。この場合、OFF時間Toffは、以下に図7から図9を参照して説明するように、目標降下量Ctrgが実現できる範囲内で単位時間当たりの水の噴射量(以下、単位時間噴射量とする(図7の符号WA参照))が最小となる値に設定される。   The value of the OFF time Toff varies depending on various factors. For example, the amount of water injection during one ON time Ton by the water injector 34 (hereinafter referred to as each injection amount (see reference symbol W in FIG. 7 described later)), engine speed, supercharging pressure, and intake air temperature. The OFF time Toff is set to a different value according to the target value of the amount of descent (hereinafter referred to as the target amount of descent Ctrg). The OFF time Toff is set based on the result of an experiment, for example. In this case, as will be described below with reference to FIGS. 7 to 9, the OFF time Toff is a water injection amount per unit time (hereinafter referred to as a unit time injection amount) within a range in which the target drop amount Ctrg can be realized. (See symbol WA in FIG. 7)) is set to a minimum value.

OFF時間Toffが変化すると、例えば水噴霧48と吸気との混合しやすさの違い等により、水の蒸発のしやすさ(蒸発に要する時間等)が変化する。OFF時間Toffは、ON時間Tonが終了して水の噴射が停止されてから次回のON時間Tonにおける水の噴射が開始されるまでの時間間隔である。OFF時間Toffが大きな値に設定されるほど、1回目のON時間Tonで噴射される水噴霧48と2回目のON時間Tonで噴射される水噴霧48との間に挟まれる高温の吸気の量が多くなる。このため、OFF時間Toffが大きな値に設定されるほど、水噴霧48の蒸発が促進されて吸気の温度の降下量(以下、吸気温降下量とする(図7の符号C参照))が大きくなると考えられる。   When the OFF time Toff changes, easiness of water evaporation (e.g., time required for evaporation) changes due to, for example, a difference in ease of mixing between the water spray 48 and the intake air. The OFF time Toff is a time interval from the end of the ON time Ton to the stop of water injection until the start of water injection at the next ON time Ton. The larger the OFF time Toff is set, the higher the amount of hot intake air that is sandwiched between the water spray 48 injected at the first ON time Ton and the water spray 48 injected at the second ON time Ton. Will increase. For this reason, as the OFF time Toff is set to a larger value, the evaporation of the water spray 48 is promoted, and the amount of intake air temperature drop (hereinafter referred to as intake air temperature drop amount (see symbol C in FIG. 7)) increases. It is considered to be.

しかしながら、OFF時間Toffが必要以上に大きな値に設定された場合には、高温の吸気の量に対して噴射される水の量が不足するため、十分に吸気の温度を降下させることができなくなる。この場合、吸気温降下量Cは小さな値となってしまう。各回噴射量Wが同じであったとしても、上記のようにOFF時間Toffの値によって、吸気温降下量Cが異なる値となる。従って、図7に示すように、ある任意の各回噴射量Wに対して、吸気温降下量Cの値が最大値(以下、最大降下量Cmaxとする)となるOFF時間Toff(以下、最適OFF時間ZAとする)が存在する。   However, when the OFF time Toff is set to a value larger than necessary, the amount of water injected is insufficient with respect to the amount of hot intake air, so that the intake air temperature cannot be lowered sufficiently. . In this case, the intake air temperature drop amount C becomes a small value. Even if the respective injection amounts W are the same, the intake air temperature drop amount C varies depending on the value of the OFF time Toff as described above. Therefore, as shown in FIG. 7, the OFF time Toff (hereinafter referred to as optimum OFF) when the value of the intake air temperature decrease amount C becomes the maximum value (hereinafter referred to as the maximum decrease amount Cmax) with respect to a certain arbitrary injection amount W. Time ZA).

図7は、各回噴射量W、各回噴射量Wの条件下における最大降下量Cmax、及び最適OFF時間ZAの組合せを示す図である。図7において、符号W1、W2等は、各回噴射量Wの設定値を示す。符号C1、C2等は、各回噴射量Wの条件下における最大降下量Cmaxの値を示す。符号Z1、Z2等は、各回噴射量Wの条件下において最大降下量Cmaxが得られる最適OFF時間ZAの値を示す。   FIG. 7 is a diagram showing combinations of each injection amount W, the maximum drop amount Cmax under the conditions of each injection amount W, and the optimum OFF time ZA. In FIG. 7, reference signs W <b> 1, W <b> 2, etc. indicate set values of the respective injection amounts W. Symbols C1, C2, etc. indicate the value of the maximum drop amount Cmax under the condition of each injection amount W. Symbols Z1, Z2, etc. indicate the values of the optimum OFF time ZA at which the maximum drop amount Cmax is obtained under the conditions of each injection amount W.

最適OFF時間ZAを求める場合には、以下に説明するように、各回噴射量Wの値がある1つの値に設定された条件の下で、OFF時間Toffの値が様々な値に振られる。その結果、吸気温降下量Cが最大降下量Cmaxとなる最適OFF時間ZAが実験により求められる。   When determining the optimum OFF time ZA, as described below, the value of the OFF time Toff is varied to various values under the condition that the value of each injection amount W is set to one value. As a result, the optimum OFF time ZA in which the intake air temperature decrease amount C becomes the maximum decrease amount Cmax is obtained by experiment.

図7においてNo1に示す実験結果が求められる場合を例に、図8を参照して、実験手順について説明する。図8において、符号Z1n(n=1、2、3…)は、OFF時間Toffの設定値を示す。符号C1n(n=1、2、3…)は、OFF時間Toffの設定値Z1nに対して実験の結果得られた吸気温降下量Cの値を示す。 The procedure of the experiment will be described with reference to FIG. 8, taking as an example the case where the experimental result shown in No. 1 is obtained in FIG. In FIG. 8, a symbol Z 1n (n = 1, 2, 3,...) Indicates a set value of the OFF time Toff. Symbol C 1n (n = 1, 2, 3...) Indicates the value of the intake air temperature drop amount C obtained as a result of the experiment with respect to the set value Z 1n of the OFF time Toff.

図8に示すように、各回噴射量Wの値がW1に設定された条件下で、OFF時間Toffの設定値Z1nが様々な値に振られる。その結果として得られた吸気温降下量C1nのうちで最大の値C1が最大降下量Cmaxとされる。この場合、吸気温降下量C1nの最大値C1が得られたときのOFF時間Toffの設定値Z1nの値Z1が、最適OFF時間ZAに設定される。最大降下量Cmaxの値C1及び最適OFF時間ZAの値Z1が各回噴射量Wの値W1と対応付けられてNo1の実験結果として記憶される。 As shown in FIG. 8, the setting value Z 1n of the OFF time Toff is varied to various values under the condition that the value of each injection amount W is set to W1. Of the intake air temperature drop amount C 1n obtained as a result, the maximum value C1 is set as the maximum drop amount Cmax. In this case, the OFF time Toff of the set value Z 1n value Z1 when the maximum value C1 of the intake air temperature drop C 1n is obtained, is set to an optimum OFF time ZA. The value C1 of the maximum drop amount Cmax and the value Z1 of the optimum OFF time ZA are associated with the value W1 of each injection amount W and stored as the No1 experimental result.

図7においてNo2に示す実験結果が求められる場合には、図9に示すように、各回噴射量Wの値がW2に設定された条件下で、上記と同様の手順により、吸気温降下量C2nの最大値C2が求められる。吸気温降下量C2nの最大値C2が、最大降下量Cmaxの値として設定される。また、吸気温降下量C2nの最大値C2が得られたときのOFF時間Toffの設定値Z2nの値Z2が、最適OFF時間ZAの値に設定される。同様にして、上記実験が図7の各回噴射量Wのそれぞれの設定値(W3、W4…)の条件下で行われ、それぞれの実験結果に基づいて図7に示す組合せが設定される。 When the experimental result shown in No. 2 in FIG. 7 is obtained, as shown in FIG. 9, the intake air temperature drop amount C is obtained by the same procedure as described above under the condition that the value of each injection amount W is set to W2. A maximum value C2 of 2n is obtained. The maximum value C2 of the intake air temperature decrease amount C 2n is set as the value of the maximum decrease amount Cmax. Also, the set value Z 2n values Z2 OFF time Toff of when the maximum value C2 of the intake air temperature drop C 2n is obtained, is set to the value of the optimum OFF time ZA. Similarly, the above experiment is performed under the conditions of the set values (W3, W4...) Of the respective injection amounts W in FIG. 7, and the combinations shown in FIG. 7 are set based on the respective experimental results.

図7において、符号WA(WA1、WA2等)は、単位時間噴射量を示す。単位時間噴射量WAは、各回噴射量W、ON時間Ton(図示せず)、及び最適OFF時間ZAに基づいて算出される。   In FIG. 7, the symbol WA (WA1, WA2, etc.) indicates the unit time injection amount. The unit time injection amount WA is calculated based on each injection amount W, ON time Ton (not shown), and optimum OFF time ZA.

次に、OFF時間Toffの決定方法について説明する。加圧された吸気が冷却される場合には、例えば、加圧された吸気の温度に基づいて、目標降下量Ctrgが定められる。目標降下量Ctrgが設定されると、図7に示す各回噴射量W、最大降下量Cmax、及び最適OFF時間ZAの組合せの中から、最大降下量Cmaxの値が目標降下量Ctrgを満足する組合せが選択される。選択された組合せが複数存在する場合には、単位時間噴射量WAの値が最小である組合せが採用される。   Next, a method for determining the OFF time Toff will be described. When the pressurized intake air is cooled, for example, the target descent amount Ctrg is determined based on the temperature of the pressurized intake air. When the target descent amount Ctrg is set, the combination in which the value of the maximum descent amount Cmax satisfies the target descent amount Ctrg among the combinations of the respective injection amounts W, the maximum descent amount Cmax, and the optimum OFF time ZA shown in FIG. Is selected. When there are a plurality of selected combinations, the combination having the smallest unit time injection amount WA is employed.

例えば、目標降下量Ctrgを実現できる最大降下量Cmaxの値がC1及びC3であったとすると(C1とC3とは同じ値であっても異なる値であってもいずれでもよい)、No1及びNo3の組合せが選択される。この場合に、両者の単位時間噴射量WA同士が比較される。No1の組合せにおける単位時間噴射量WA1に比べてNo3の組合せにおける単位時間噴射量WA3の方が小さな値である場合には、No3の組合せが最終的に選択される。この場合、OFF時間Toffの値は、Z3に設定される。   For example, if the values of the maximum drop amount Cmax that can realize the target drop amount Ctrg are C1 and C3 (C1 and C3 may be the same value or different values), No1 and No3 A combination is selected. In this case, both unit time injection amounts WA are compared. When the unit time injection amount WA3 in the No3 combination is smaller than the unit time injection amount WA1 in the No1 combination, the No3 combination is finally selected. In this case, the value of the OFF time Toff is set to Z3.

これにより、目標降下量Ctrgが実現できる範囲内で、単位時間噴射量WAがより少なくて済むようになる。なお、エンジン回転数及び過給圧は、それぞれ図示しないエンジン回転数検出装置及び過給圧検出装置により検出される。   Thus, the unit time injection amount WA can be reduced within a range where the target drop amount Ctrg can be realized. The engine speed and the boost pressure are detected by an engine speed detector and a boost pressure detector (not shown), respectively.

本実施形態によれば、加圧された吸気を冷却すべき期間において、水の噴射が間欠的に行われることにより、噴射された水の蒸発が促進される。また、水が噴射される期間であるON時間Tonは、水の噴射が開始されてから噴射される水の圧力が上記所定の圧力Pwに上昇するまでの時間に設定される。これにより、噴射された水と吸気との混合が促進されると共に噴射される水が十分に微粒化されるので、より効率的に水の蒸発が促進される。その結果、噴射された水が蒸発しないままで吸気管14に残留することが抑制される。   According to the present embodiment, the water injection is intermittently performed during the period in which the pressurized intake air is to be cooled, thereby promoting the evaporation of the injected water. The ON time Ton, which is a period during which water is injected, is set to a time from when the water injection is started until the pressure of the water to be injected rises to the predetermined pressure Pw. Thereby, mixing of the injected water and the intake air is promoted, and the injected water is sufficiently atomized, so that the evaporation of water is more efficiently promoted. As a result, the injected water is prevented from remaining in the intake pipe 14 without being evaporated.

また、本実施形態によれば、加圧された吸気を冷却すべき期間において連続して水が噴射される場合に比べて水の蒸発が促進される。このため、吸気の温度を同じだけ降下させるのに必要とされる水の噴射量は、連続して水が噴射される場合に比べて少なくて済む。さらに、OFF時間Toffが上記のように目標降下量Ctrgに対する単位時間噴射量WAを最小とする値に設定されることで、吸気の温度を同じ量だけ降下させるのに必要な水の噴射量が極力小さな値に設定される。即ち、より少ない水の噴射量で吸気の温度が効率的に降下させられる。消費する水の量が少なくなるため、水タンク36の容量を小さくして重量を減少させることが可能となる。また、水の消費量が少なくなることで、水を補給する頻度が低下し、メンテナンスの手間が減少する。   Further, according to the present embodiment, the evaporation of water is promoted as compared with the case where water is continuously injected during the period in which the pressurized intake air is to be cooled. For this reason, the amount of water injection required to lower the temperature of the intake air by the same amount is smaller than when water is continuously injected. Further, by setting the OFF time Toff to a value that minimizes the unit time injection amount WA with respect to the target drop amount Ctrg as described above, the injection amount of water necessary to lower the intake air temperature by the same amount is set. The value is set as small as possible. That is, the intake air temperature can be efficiently lowered with a smaller amount of water injection. Since the amount of water consumed is reduced, the capacity of the water tank 36 can be reduced to reduce the weight. In addition, since the amount of water consumption is reduced, the frequency of water supply is reduced, and the maintenance work is reduced.

本実施形態では、インタークーラー31の設置位置よりも上流側で水が噴射されることで、インタークーラー31に流入する吸気の温度が降下する。これにより、インタークーラー31が高温の吸気にさらされて劣化することが抑制される。   In the present embodiment, the temperature of the intake air flowing into the intercooler 31 is lowered by injecting water upstream from the installation position of the intercooler 31. Thereby, it is suppressed that the intercooler 31 is exposed to high temperature intake air and deteriorates.

本実施形態では、加圧空気温スイッチ39が水インジェクター34の設置位置よりも上流側に設けられている。このため、水が噴射されて水インジェクター34よりも下流側の吸気の温度が低下しても加圧空気温スイッチ39により検出される吸気の温度には影響しない。これにより、コンプレッサー30aから供給される吸気の温度が正確に把握されるので、水の噴射が必要な状態であるか否かが確実に判定される。   In the present embodiment, the pressurized air temperature switch 39 is provided upstream of the installation position of the water injector 34. For this reason, even if water is injected and the temperature of the intake air downstream of the water injector 34 is lowered, the temperature of the intake air detected by the pressurized air temperature switch 39 is not affected. Thereby, since the temperature of the intake air supplied from the compressor 30a is accurately grasped, it is reliably determined whether or not water injection is necessary.

本実施形態では、吸気の温度に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。なお、過給が行われる場合には、吸気の圧力の上昇に伴って温度が上昇するので、加圧された吸気を冷却するか否かの判定を吸気の圧力に基づいて行うことが考えられる。しかしながら、以下に説明するように、吸気の圧力に基づいて上記の判定が行われた場合には、コンプレッサー30aから供給される吸気の温度がまだ十分に下がりきらないうちに水の噴射が終了されてしまうという問題がある。   In the present embodiment, it is determined whether to cool the pressurized intake air based on the temperature of the intake air. Note that, when supercharging is performed, the temperature rises as the pressure of the intake air rises. Therefore, it is conceivable to determine whether to cool the pressurized intake air based on the pressure of the intake air. . However, as described below, when the above determination is made based on the pressure of the intake air, the injection of water is finished before the temperature of the intake air supplied from the compressor 30a is still sufficiently lowered. There is a problem that it ends up.

図2において、符号P0は、吸気の温度102が上記吸気温度の設定値A0に達する時刻t2における吸気の圧力103の値を示す。図2に示すように、エンジン1の負荷の低下により時刻t3において吸気の圧力103が低下し始めても、吸気の温度102はすぐには低下しない。これは、過給時にはコンプレッサー30a及び吸気管14等が高温となるためである。時刻t3において吸気の圧力103が低下し始めても、コンプレッサー30a及び吸気管14等の温度が高温のままであるため、吸気の温度102はすぐには低下せず、吸気の圧力103に比べて低下し始めるタイミング(時刻t4)が遅れる。このため、吸気の圧力103が符号P0で示す圧力に低下する時刻t5において、吸気の温度102は上記吸気温度の設定値A0よりも高い温度A1までしか低下していない。 In FIG. 2, the symbol P 0 indicates the value of the intake air pressure 103 at time t2 when the intake air temperature 102 reaches the set value A 0 of the intake air temperature. As shown in FIG. 2, even if the intake pressure 103 begins to decrease at time t3 due to a decrease in the load on the engine 1, the intake air temperature 102 does not decrease immediately. This is because the compressor 30a, the intake pipe 14, and the like become hot during supercharging. Even if the intake pressure 103 starts to decrease at time t3, the temperatures of the compressor 30a and the intake pipe 14 remain high, so the intake air temperature 102 does not decrease immediately and decreases compared to the intake pressure 103. The timing (time t4) to start the operation is delayed. For this reason, at the time t5 when the intake air pressure 103 decreases to the pressure indicated by the symbol P 0 , the intake air temperature 102 decreases only to a temperature A 1 that is higher than the set value A 0 of the intake air temperature.

上記のように、吸気の温度102は吸気の圧力103に対して遅れて低下する。このため、吸気の圧力103が圧力P0以上であるか否かに基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定された場合には、吸気の温度102がまだ温度A1までしか低下していない状態(時刻t5)において加圧された吸気の冷却が終了されることとなる。このようにまだ加圧された吸気の冷却が必要な状態で加圧された吸気の冷却が終了されてしまうと、ノッキングの抑制が十分に行われなくなる。そこで、本実施形態では、吸気の温度102に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。これにより、吸気の温度102がまだ十分に下がりきらないうちに加圧された吸気の冷却が終了されてしまうという問題の発生が抑制される。 As described above, the intake air temperature 102 is delayed with respect to the intake air pressure 103. Therefore, when it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on whether or not the intake air pressure 103 is equal to or higher than the pressure P 0 , the intake air temperature 102 is still only up to the temperature A 1. Cooling of the pressurized intake air is terminated in a state where it has not decreased (time t5). If the cooling of the pressurized intake air is finished in such a state that the pressurized intake air still needs to be cooled, knocking is not sufficiently suppressed. Thus, in the present embodiment, it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the intake air temperature 102. As a result, the occurrence of the problem that the cooling of the pressurized intake air is finished before the intake air temperature 102 has sufficiently decreased is suppressed.

本実施形態では、上記所定の圧力Pw(図6)は、噴霧角度αが概ね上記所定の角度α0で推移する圧力の領域における下限値に設定されたが、これに代えて、上記所定の圧力Pwは水インジェクター34に供給される水の供給圧に設定されることができる。この場合、噴射される水の圧力が取り得る値の最大値である供給圧となるまで水の噴射が行われる。よって、ON時間Tonにおいて水の噴射が行われている間に、噴霧角度αが確実に取り得る値の最大値となる構成とされる。 In the present embodiment, the predetermined pressure Pw (FIG. 6) is set to a lower limit value in a pressure region where the spray angle α is approximately changed at the predetermined angle α 0 . The pressure Pw can be set to the supply pressure of water supplied to the water injector 34. In this case, the water is injected until the supply pressure that is the maximum value of the pressure of the water to be injected is reached. Therefore, the configuration is such that the spray angle α is the maximum value that can surely be taken while water is being injected during the ON time Ton.

本実施形態では、水が吸気管14内に噴射されたが、噴射される冷却媒体は水には限らない。例えば、冷却媒体として燃料が吸気管14内に噴射されることができる。   In the present embodiment, water is injected into the intake pipe 14, but the cooling medium to be injected is not limited to water. For example, fuel can be injected into the intake pipe 14 as a cooling medium.

(第1実施形態の変形例)
本変形例では、OFF時間Toffは、噴射された水(図5の水噴霧48)が蒸発するまでの時間に設定される。これにより、噴射された水が蒸発するまで次回の水の噴射が行われないので、噴射された水が吸気管14に残留することが抑制される。
(Modification of the first embodiment)
In this modification, the OFF time Toff is set to the time until the jetted water (water spray 48 in FIG. 5) evaporates. Thereby, since the next water injection is not performed until the injected water evaporates, it is suppressed that the injected water remains in the intake pipe 14.

噴射された水が蒸発するまでの時間は、条件により異なる。本変形例では、吸気の圧力、吸気の温度、噴射される水の量及び噴射される水の温度に基づいてOFF時間Toffが設定される。OFF時間Toffは、例えば実験の結果に基づいて設定される。   The time until the jetted water evaporates varies depending on the conditions. In this modification, the OFF time Toff is set based on the pressure of the intake air, the temperature of the intake air, the amount of water to be injected, and the temperature of the water to be injected. The OFF time Toff is set based on the result of an experiment, for example.

(第2実施形態)
図10から図13を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 13. In the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described.

上記第1実施形態では、加圧された吸気を冷却すべき期間において水が間欠的に噴射されることで水の蒸発が促進され、吸気管14内に水が残留することが抑制された。本実施形態では、これに加えて、外気温度が低い場合には、噴射された水が蒸発しきれずに吸気管14内に残留することをより確実に抑制するための制御が行われる。これにより、外気温度が低い場合に吸気管14内に残留した水が凍結することが抑制される。   In the first embodiment, water is intermittently injected during a period in which the pressurized intake air is to be cooled, whereby water evaporation is promoted and water remains in the intake pipe 14. In the present embodiment, in addition to this, when the outside air temperature is low, control is performed to more reliably suppress the injected water from being evaporated and remaining in the intake pipe 14. This suppresses freezing of water remaining in the intake pipe 14 when the outside air temperature is low.

本実施形態では、外気温度に応じて、加圧された吸気を冷却するか否かが判定される際のパラメータが変更される。外気温度が予め定められた所定の外気温度(例えば0℃)よりも高い場合(以下、高外気温時とする)には、上記第1実施形態と同様に吸気の温度に基づいて加圧された吸気の冷却を行うか否かが判定される。一方、外気温度が上記所定の外気温度以下である場合(以下、低外気温時とする)には、吸気の圧力に基づいて上記判定が行われる。   In the present embodiment, a parameter for determining whether to cool the pressurized intake air is changed according to the outside air temperature. When the outside air temperature is higher than a predetermined outside air temperature (for example, 0 ° C.) (hereinafter referred to as a high outside air temperature), the pressure is increased based on the temperature of the intake air as in the first embodiment. Whether or not to cool the intake air is determined. On the other hand, when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined outside air temperature (hereinafter referred to as a low outside air temperature), the above determination is performed based on the pressure of the intake air.

これにより、以下に詳しく説明するように、低外気温時には、加圧された吸気の冷却が開始される時点に比べて、吸気の温度が高い状態で加圧された吸気の冷却が終了されるようになる。このため、水の噴射が終了される時点で吸気管14内に蒸発していない水が存在したとしても、その後に比較的高温の吸気が吸気管14を流れるので、その水の蒸発が促進される。よって、吸気管14内に水が残留することが抑制される。その結果、残留した水が凍結することが好適に抑制される。   As a result, as will be described in detail below, when the outside air temperature is low, the cooling of the pressurized intake air is finished in a state where the temperature of the intake air is higher than when the cooling of the pressurized intake air is started. It becomes like this. For this reason, even if there is water that has not evaporated in the intake pipe 14 at the time when the injection of water is terminated, the relatively high temperature intake air flows through the intake pipe 14 thereafter, so that the evaporation of the water is promoted. The Therefore, water remaining in the intake pipe 14 is suppressed. As a result, the remaining water is suitably suppressed from freezing.

図10は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。上記第1実施形態の装置(図1)の加圧空気温スイッチ39に代えて、加圧空気温センサ51が設けられている。加圧空気温センサ51により、ターボチャージャー30で加圧された吸気の温度が検出される。吸気管14におけるコンプレッサー30aの設置位置と水インジェクター34の設置位置との間には、加圧空気圧センサ52が設けられている。加圧空気圧センサ52によりターボチャージャー30で加圧された吸気の圧力が検出される。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to the present embodiment. A pressurized air temperature sensor 51 is provided instead of the pressurized air temperature switch 39 of the apparatus of the first embodiment (FIG. 1). The pressure of the intake air pressurized by the turbocharger 30 is detected by the pressurized air temperature sensor 51. A pressurized air pressure sensor 52 is provided between the installation position of the compressor 30 a and the installation position of the water injector 34 in the intake pipe 14. The pressure of the intake air pressurized by the turbocharger 30 is detected by the pressurized air pressure sensor 52.

インタークーラー31の近傍には、外気温度検出手段(外気温センサ)50が設けられている。外気温センサ50により外気の温度が検出される。本実施形態では、外気温センサ50は、インタークーラー31における車両外部に面した側(以下、車両外部側とする)の近傍に配置される。外気温センサ50が上記の位置に設けられるのは、以下に説明するように、インタークーラー31は、水が残留する可能性が高く、かつ残留した水が凍結した場合に影響を受けやすい部分だからである。   Outside air temperature detecting means (outside air temperature sensor) 50 is provided in the vicinity of the intercooler 31. The outside air temperature sensor 50 detects the temperature of the outside air. In the present embodiment, the outside air temperature sensor 50 is disposed in the vicinity of the side facing the outside of the vehicle (hereinafter referred to as the vehicle outside side) in the intercooler 31. The reason why the outside air temperature sensor 50 is provided at the above position is that, as will be described below, the intercooler 31 has a high possibility that water will remain and is susceptible to influence when the remaining water freezes. is there.

インタークーラー31の内部において、吸気の通路は径の小さい複数の通路に分かれている。このため、インタークーラー31内には水が残留する可能性が高い。   Inside the intercooler 31, the intake passage is divided into a plurality of passages having a small diameter. For this reason, there is a high possibility that water remains in the intercooler 31.

また、インタークーラー31は、残留した水が凍結した場合に流路抵抗が増加するなど凍結による影響が出やすい。これは、インタークーラー31の内部において上記のように吸気の通路が狭いことなどによる。   In addition, the intercooler 31 is likely to be affected by freezing, such as an increase in flow path resistance when the remaining water is frozen. This is because the intake passage is narrow inside the intercooler 31 as described above.

このため、本実施形態では、インタークーラー31における車両外部側の近傍に外気温センサ50が設置される。これにより、水が残留する可能性が高く、かつ残留した水が凍結した場合に影響が出やすいインタークーラー31が低温の外気に晒されているか否かが確実に検出される。   For this reason, in this embodiment, the outside air temperature sensor 50 is installed in the vicinity of the vehicle exterior side in the intercooler 31. Accordingly, it is reliably detected whether or not the intercooler 31 that has a high possibility of remaining water and is likely to be affected when the remaining water is frozen is exposed to low-temperature outside air.

上記第1実施形態の車両制御部40に代えて、車両制御部60が設けられている。外気温センサ50、加圧空気温センサ51及び加圧空気圧センサ52は車両制御部60に接続されており、それぞれの計測結果が車両制御部60に入力される。水インジェクター34は車両制御部60に接続されており、車両制御部60により制御される。   Instead of the vehicle control unit 40 of the first embodiment, a vehicle control unit 60 is provided. The outside air temperature sensor 50, the pressurized air temperature sensor 51 and the pressurized air pressure sensor 52 are connected to the vehicle control unit 60, and each measurement result is input to the vehicle control unit 60. The water injector 34 is connected to the vehicle control unit 60 and is controlled by the vehicle control unit 60.

本実施形態では、外気温センサ50により検出される外気温度に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される際のパラメータが変更される。高外気温時には、上記第1実施形態(図2参照)と同様に吸気の温度に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。一方、低外気温時には、吸気の圧力に基づいて上記判定が行われる。   In the present embodiment, a parameter for determining whether to cool the pressurized intake air based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 50 is changed. When the outside air temperature is high, it is determined whether to cool the pressurized intake air based on the temperature of the intake air as in the first embodiment (see FIG. 2). On the other hand, at the time of low outside air temperature, the above determination is made based on the pressure of the intake air.

これにより、次に説明するように、低外気温時には、加圧された吸気の冷却が開始される時点に比べて、吸気の温度が高い状態で加圧された吸気の冷却が終了されるようになる。   As a result, as described below, at the low outside air temperature, the cooling of the pressurized intake air is finished at a higher intake air temperature than when the cooling of the pressurized intake air is started. become.

図11は、高外気温時において、上記第1実施形態と同様に吸気の温度に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される場合のタイムチャートである。図12は、低外気温時において、吸気の圧力に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される場合のタイムチャートである。   FIG. 11 is a time chart when it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the temperature of the intake air at the time of high outside air temperature as in the first embodiment. FIG. 12 is a time chart when it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the pressure of the intake air at a low outside air temperature.

図11の符号200及び図12の符号300は、それぞれ車両制御部60から水インジェクター34に対して出力される駆動信号の状態を示す。第1実施形態(図2)と同様に、ON時間Tonにおいて水インジェクター34により吸気管14に水が噴射される。OFF時間Toffにおいて水インジェクター34による水の噴射は停止される。   Reference numeral 200 in FIG. 11 and reference numeral 300 in FIG. 12 indicate states of drive signals output from the vehicle control unit 60 to the water injector 34, respectively. Similarly to the first embodiment (FIG. 2), water is injected into the intake pipe 14 by the water injector 34 at the ON time Ton. Water injection by the water injector 34 is stopped at the OFF time Toff.

図11の符号201及び図12の符号301は、それぞれ水噴射信号の状態を示す。図11の符号202及び図12の符号302は、それぞれ吸気の温度の時間的推移を示す。図11の符号203及び図12の符号303は、それぞれ吸気の圧力の時間的推移を示す。図11及び図12において、符号A2は、予め定められた第2の吸気温度の設定値を示す。第2の吸気温度の設定値A2は、上記第1実施形態における吸気温度の設定値A0と同じ値であることができる。図11及び図12において、符号P1は、予め定められた圧力の設定値である。図11及び図12において、符号t11は、ターボチャージャー30により過給が開始される点を示す。 The code | symbol 201 of FIG. 11 and the code | symbol 301 of FIG. 12 each show the state of a water injection signal. Reference numeral 202 in FIG. 11 and reference numeral 302 in FIG. 12 indicate temporal transitions of the intake air temperature, respectively. Reference numeral 203 in FIG. 11 and reference numeral 303 in FIG. 12 indicate temporal transitions of the intake pressure. 11 and 12, symbol A 2 indicates a preset value for the second intake air temperature. The set value A 2 of the second intake air temperature can be the same value as the set value A 0 of the intake air temperature in the first embodiment. 11 and 12, reference sign P 1 is a predetermined pressure setting value. 11 and 12, reference numeral t <b> 11 indicates a point at which supercharging is started by the turbocharger 30.

本実施形態では、高外気温時には、図11に示すように、吸気の温度202に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。吸気の温度202が上記第2の吸気温度の設定値A2よりも高い場合には、加圧された吸気を冷却すると判定されて、水噴射信号201がONとされる。吸気の温度202が上記第2の吸気温度の設定値A2以下である場合には、水噴射信号201がOFFとされる。 In the present embodiment, at a high outside air temperature, as shown in FIG. 11, it is determined whether to cool the pressurized intake air based on the intake air temperature 202. When the intake air temperature 202 is higher than the set value A 2 of the second intake air temperature, it is determined that the pressurized intake air is cooled, and the water injection signal 201 is turned on. When the intake air temperature 202 is equal to or lower than the second intake air temperature set value A 2 , the water injection signal 201 is turned off.

一方、低外気温時には、図12に示すように、吸気の圧力303に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。吸気の圧力303が上記圧力の設定値P1よりも大きい場合には、加圧された吸気を冷却すると判定されて、水噴射信号301がONとされる。吸気の圧力303が上記圧力の設定値P1以下である場合には、水噴射信号301がOFFとされる。上記圧力の設定値P1は、過給により吸気の圧力303及び吸気の温度302が上昇する際に、吸気の温度302が上記第2の吸気温度の設定値A2に達する時刻t12における吸気の圧力303の値に設定されている。 On the other hand, when the outside air temperature is low, as shown in FIG. 12, it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the intake air pressure 303. If the intake pressure 303 is larger than the pressure set value P 1 , it is determined that the pressurized intake air is cooled, and the water injection signal 301 is turned ON. When the intake pressure 303 is equal to or lower than the pressure set value P 1 , the water injection signal 301 is turned off. The pressure setting value P 1 corresponds to the intake air pressure at time t12 when the intake air temperature 302 reaches the second intake air temperature setting value A 2 when the intake air pressure 303 and the intake air temperature 302 rise due to supercharging. The value of the pressure 303 is set.

これにより、本実施形態では、高外気温時及び低外気温時において、加圧された吸気の冷却が開始される際の吸気の温度(図11の202、図12の302)が同じとなる構成とされているが、低外気温時における加圧された吸気の冷却が開始される際の吸気の温度302の値はこれには限定されない。高外気温時と低外気温時とで加圧された吸気の冷却が開始される際の吸気の温度(図11の202、図12の302)が異なる値となるように、上記圧力の設定値P1が設定されることができる。 As a result, in the present embodiment, the temperature of the intake air (202 in FIG. 11 and 302 in FIG. 12) at the start of cooling of the pressurized intake air is the same at the time of the high outside air temperature and the low outside air temperature. Although it is configured, the value of the intake air temperature 302 when the cooling of the pressurized intake air at the time of the low outside air temperature is started is not limited to this. The pressure is set so that the intake air temperature (202 in FIG. 11 and 302 in FIG. 12) at the start of cooling of the pressurized intake air at the time of high outside air temperature and at the time of low outside air temperature become different values. can be the value P 1 is set.

ここで、低外気温時に吸気の圧力303に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定された場合の、加圧された吸気が冷却される期間の開始時と終了時における吸気の温度302の温度差について説明する。エンジン1の負荷の低下に伴って吸気の圧力303が低下する際に、吸気の温度302は吸気の圧力303に比べて遅れて低下する。これは、上記第1実施形態で図2を参照して説明したように、過給時にはコンプレッサー30a及び吸気管14等が高温となるためである。エンジン1の負荷の低下により、吸気の圧力303は、時刻t13においてピークに達した後低下し始め、時刻t15において上記圧力の設定値P1となる。一方、吸気の温度302は、時刻t15において上記第2の吸気温度の設定値A2よりも高い温度A3までしか低下していない。 Here, the intake air at the start and end of the period during which the pressurized intake air is cooled when it is determined whether or not the pressurized intake air is cooled based on the intake air pressure 303 at the low outside air temperature. The temperature difference of the temperature 302 will be described. When the intake pressure 303 decreases as the load of the engine 1 decreases, the intake air temperature 302 decreases later than the intake pressure 303. This is because, as explained with reference to FIG. 2 in the first embodiment, the compressor 30a, the intake pipe 14 and the like are at a high temperature during supercharging. Due to a decrease in the load of the engine 1, the intake pressure 303 starts to decrease after reaching a peak at time t13, and reaches the pressure setting value P 1 at time t15. On the other hand, the intake air temperature 302 has only decreased to a temperature A 3 higher than the set value A 2 of the second intake air temperature at time t15.

このように、加圧された吸気の冷却が終了される時刻t15における吸気の温度302の値(A3)は、加圧された吸気の冷却が開始される時刻t12における吸気の温度302の値(上記第2の吸気温度の設定値A2)よりも高くなる。これにより、加圧された吸気の冷却が終了される時刻t15以降に比較的高温の吸気が吸気管14を流れるため、吸気管14に水が残留することが抑制される。 As described above, the value (A 3 ) of the intake air temperature 302 at the time t15 when the cooling of the pressurized intake air is finished is the value of the intake air temperature 302 at the time t12 when the cooling of the pressurized intake air is started. It becomes higher than (set value A 2 of the second intake air temperature). As a result, relatively high temperature intake air flows through the intake pipe 14 after time t15 when the cooling of the pressurized intake air is finished, and thus water is suppressed from remaining in the intake pipe 14.

図13は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップS110において、外気温センサ50により検出された外気温度が読み込まれる。   FIG. 13 is a flowchart showing the operation of this embodiment. First, in step S110, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 50 is read.

次に、ステップS120において、外気温度が予め定められた所定の外気温度よりも高いか否かが判定される。   Next, in step S120, it is determined whether or not the outside air temperature is higher than a predetermined outside air temperature.

ステップS120の判定の結果、外気温度が上記所定の外気温度よりも高いと判定された(ステップS120肯定)場合には、ステップS130へ移行する。この場合、上記第1実施形態と同様に吸気の温度202(図11)に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。   As a result of the determination in step S120, if it is determined that the outside air temperature is higher than the predetermined outside air temperature (Yes in step S120), the process proceeds to step S130. In this case, it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the intake air temperature 202 (FIG. 11) as in the first embodiment.

ステップS130では、加圧空気温センサ51により検出された吸気の温度202(加圧空気温)が読み込まれる。次に、ステップS140において、吸気の温度202が上記第2の吸気温度の設定値A2よりも高いか否かが判定される。図11に示すように、吸気の温度202が上記第2の吸気温度の設定値A2よりも高くなるのは、時刻t12から時刻t16の間である。 In step S130, the intake air temperature 202 (pressurized air temperature) detected by the pressurized air temperature sensor 51 is read. Next, in step S140, it is determined whether or not the intake air temperature 202 is higher than the set value A2 of the second intake air temperature. As shown in FIG. 11, the intake air temperature 202 is higher than the set value A 2 of the second intake air temperature between time t12 and time t16.

ステップS140の判定の結果、吸気の温度202が上記第2の吸気温度の設定値A2よりも高いと判定された(ステップS140肯定)場合には、ステップS170へ移行する。ステップS170では、車両制御部60において水噴射信号201がONに設定される。水噴射信号201がONにされると、車両制御部60により水インジェクター34に対する駆動信号200の出力が開始される。水インジェクター34は、駆動信号200に応答して水を噴射する。 As a result of the determination in step S140, when it is determined that the intake air temperature 202 is higher than the set value A2 of the second intake air temperature (Yes in step S140), the process proceeds to step S170. In step S170, the water injection signal 201 is set to ON in the vehicle control unit 60. When the water injection signal 201 is turned on, the vehicle control unit 60 starts outputting the drive signal 200 to the water injector 34. The water injector 34 injects water in response to the drive signal 200.

一方、ステップS140の判定の結果、吸気の温度202が上記第2の吸気温度の設定値A2以下であると判定された(ステップS140否定)場合には、本制御フローは終了される。 On the other hand, the result of the determination in step S140, the temperature 202 of the intake air when it is determined to be equal to or less than the set value A 2 of the second intake air temperature (step S140: No), the present control flow is ended.

ステップS120の判定の結果、外気温度が上記所定の外気温度以下であると判定された(ステップS120否定)場合には、ステップS150へ移行する。この場合、吸気の圧力303(図12)に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。   As a result of the determination in step S120, when it is determined that the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined outside temperature (No in step S120), the process proceeds to step S150. In this case, it is determined whether to cool the pressurized intake air based on the intake air pressure 303 (FIG. 12).

ステップS150では、加圧空気圧センサ52により検出された吸気の圧力303(加圧空気圧)が読み込まれる。次に、ステップS160において、吸気の圧力303が上記圧力の設定値P1よりも大きいか否かが判定される。図12に示すように、吸気の圧力303が圧力の設定値P1よりも大きくなるのは、時刻t12から時刻t15の間である。 In step S150, the intake air pressure 303 (pressurized air pressure) detected by the pressurized air pressure sensor 52 is read. Next, in step S160, the pressure 303 of the intake whether larger than the set value P 1 of the pressure is determined. As shown in FIG. 12, the intake pressure 303 is greater than the set pressure value P 1 between time t12 and time t15.

ステップS160の判定の結果、吸気の圧力303が上記圧力の設定値P1よりも大きいと判定された(ステップS160肯定)場合には、ステップS170へ移行する。ステップS170では、車両制御部60において水噴射信号301がONに設定される。水噴射信号301がONにされると、車両制御部60により水インジェクター34に対する駆動信号300の出力が開始される。水インジェクター34は、駆動信号300に応答して水を噴射する。 As a result of the determination in step S160, when it is determined that the pressure 303 of the intake air is greater than the pressure set value P 1 (Yes in step S160), the process proceeds to step S170. In step S170, the water injection signal 301 is set to ON in the vehicle control unit 60. When the water injection signal 301 is turned ON, the vehicle control unit 60 starts outputting the drive signal 300 to the water injector 34. The water injector 34 injects water in response to the drive signal 300.

一方、ステップS160の判定の結果、吸気の圧力303が上記圧力の設定値P1以下であると判定された(ステップS160否定)場合には、本制御フローは終了される。 On the other hand, the result of the determination in step S160, the pressure 303 of the intake air when it is determined to be equal to or less than the set value P 1 of the pressure (step S160: No), the present control flow is ended.

本実施形態では、外気温度が上記所定の外気温度よりも高い場合(ステップS120肯定)には、吸気の温度202に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される(ステップS130、S140)。一方、外気温度が上記所定の外気温度以下である場合(ステップS120否定)には、吸気の圧力303に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される(ステップS150、S160)。   In the present embodiment, when the outside air temperature is higher than the predetermined outside air temperature (Yes at Step S120), it is determined whether to cool the pressurized intake air based on the intake air temperature 202 (Step S130). , S140). On the other hand, when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined outside air temperature (No at Step S120), it is determined whether to cool the pressurized intake air based on the intake air pressure 303 (Steps S150 and S160). .

これにより、上記において図12を参照して説明したように、低外気温時には、加圧された吸気の冷却が終了される時刻t15における吸気の温度302の値(A3)は、加圧された吸気の冷却が開始される時刻t12における吸気の温度302の値(上記第2の吸気温度の設定値A2)よりも高くなる。このため、低外気温時には、加圧された吸気の冷却が終了される時刻t15以降に比較的高温の吸気が吸気管14を流れるため、水の蒸発が促進される。よって、水の噴射が終了された後に吸気管14内に水が残留することが抑制される。その結果、残留した水が凍結することによる不具合が抑制される。 As a result, as described above with reference to FIG. 12, the value (A 3 ) of the intake air temperature 302 at time t15 when the cooling of the pressurized intake air is finished is increased at the low outside air temperature. The intake air temperature 302 becomes higher than the value of the intake air temperature 302 at the time t12 when the intake air cooling starts (the second intake air temperature setting value A 2 ). For this reason, when the outside air temperature is low, since the relatively hot intake air flows through the intake pipe 14 after time t15 when the cooling of the pressurized intake air is finished, the evaporation of water is promoted. Therefore, it is suppressed that water remains in the intake pipe 14 after the water injection is finished. As a result, problems due to freezing of the remaining water are suppressed.

本実施形態では、外気温センサ50がインタークーラー31における車両外部側の近傍に設置された。これにより、特に水が残留する可能性が高く、かつ残留した水が凍結した場合に影響を受けやすい部分の近傍の外気温度が検出される(ステップS110)。その外気温度が上記所定の外気温度以下である場合(ステップS120否定)には、吸気の温度302が高い状態で加圧された吸気の冷却を終了させる制御(ステップS150、S160)が行われる。その結果、特に水が残留しやすく、かつ残留した水が凍結した場合に影響を受けやすいインタークーラー31において水が残留すること、及び残留した水が凍結することによる不具合が発生することが抑制される。   In the present embodiment, the outside air temperature sensor 50 is installed in the vicinity of the outside of the vehicle in the intercooler 31. As a result, the outside air temperature in the vicinity of the portion that is particularly likely to be affected by water and that is likely to be affected when the remaining water is frozen is detected (step S110). When the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined outside air temperature (No at Step S120), control is performed to end the cooling of the pressurized intake air while the intake air temperature 302 is high (Steps S150 and S160). As a result, it is possible to prevent the water from remaining in the intercooler 31 that is likely to remain, especially when the remaining water is frozen, and the occurrence of problems due to the remaining water being frozen. .

本実施形態の制御は、ターボチャージャー30が比較的エンジン回転数が低い状態から高過給が行われるように設定されている場合に高い効果を奏する。上記のようにターボチャージャー30が設定されるのは、例えばエンジン1を低排気量化した際の出力低下分を補う手段として過給が行われる場合である。一般的に、高出力を得るために過給が行われる場合にはエンジン回転数が高い側で過給圧が高くなるような設定とされる。一方、燃費の向上等を目的としてエンジン1が低排気量化される場合に、低排気量化による出力低下分を補うことを目的として過給が行われる場合には、比較的エンジン回転数が低い状態から高過給が行われる設定とされる。   The control of the present embodiment is highly effective when the turbocharger 30 is set to perform high supercharging from a state where the engine speed is relatively low. The turbocharger 30 is set as described above, for example, when supercharging is performed as a means for compensating for a decrease in the output when the engine 1 is reduced in exhaust volume. Generally, when supercharging is performed in order to obtain a high output, the supercharging pressure is set to be higher on the higher engine speed side. On the other hand, when the engine 1 is reduced for the purpose of improving fuel consumption, etc., when the supercharging is performed for the purpose of compensating for the output reduction due to the reduced displacement, the engine speed is relatively low. It is assumed that high supercharging is performed.

この場合、車速が低速の状態で高過給が行われることが多い。低速走行時には走行風が弱いため、高過給で高温となった吸気に対して、走行風によるインタークーラー31の冷却効果がさほど期待できない。このため、吸気を冷却するための水の噴射の機会が増加することとなり、噴射された水が吸気管14内に残留する可能性が高くなる。また、低速走行の状態からは短時間で車両が停止され、その直後にエンジン1が停止される可能性が高い。高過給かつ低速走行の状態から短時間でエンジン1が停止された場合には、水の噴射が終了されてすぐにエンジン1が停止されることとなり、吸気管14内に水が残留する可能性が高くなる。上記のように吸気管14内に水が残留した場合に、外気温度が低温であると、残留した水が凍結することによる不具合が生じることとなる。   In this case, high supercharging is often performed while the vehicle speed is low. Since the traveling wind is weak during low speed traveling, the cooling effect of the intercooler 31 by the traveling wind cannot be expected so much with respect to the intake air that has become hot due to high supercharging. For this reason, the opportunity of the injection of the water for cooling intake air will increase, and possibility that the injected water will remain in the intake pipe 14 becomes high. Further, there is a high possibility that the vehicle is stopped in a short time from the low-speed traveling state, and the engine 1 is stopped immediately thereafter. When the engine 1 is stopped in a short time from the state of high supercharging and low speed running, the engine 1 is stopped immediately after the water injection is finished, and water can remain in the intake pipe 14. Increases nature. When water remains in the intake pipe 14 as described above, if the outside air temperature is low, a problem due to freezing of the remaining water occurs.

これに対して、本実施形態では、低外気温時には、吸気の温度302が比較的高温の状態で加圧された吸気の冷却が終了されて、水の蒸発を促進する制御が行われる。このため、低排気量化による出力低下分を補うことを目的として過給が行われる場合において、上記のように低速走行の状態から短時間でエンジン1が停止された場合であっても、エンジン1の停止後に水が吸気管14内に残留することが抑制される。その結果、残留した水が凍結することによる不具合の発生が抑制される。   On the other hand, in the present embodiment, at the time of low outside air temperature, the cooling of the intake air pressurized in a state where the intake air temperature 302 is relatively high is terminated, and control for promoting the evaporation of water is performed. For this reason, even when the engine 1 is stopped in a short time from the low-speed running state as described above, when the supercharging is performed for the purpose of compensating for the output decrease due to the reduction in the engine displacement, the engine 1 It is possible to prevent water from remaining in the intake pipe 14 after the stop. As a result, the occurrence of problems due to freezing of the remaining water is suppressed.

(第2実施形態の変形例)
上記第2実施形態では、低外気温時に、加圧された吸気の冷却の開始時に比べて、吸気の温度302が高い状態で加圧された吸気の冷却を終了させる制御が行われる。その方法として、低外気温時には、吸気の圧力303に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定された。これに代えて、本変形例では、低外気温時に、吸気の温度302に基づいて加圧された吸気を冷却するか否かが判定される。加圧された吸気の冷却の終了判定を行う場合の判定値が、加圧された吸気の冷却の開始判定を行う場合の判定値に比べて大きな値に設定される。
(Modification of the second embodiment)
In the second embodiment, control is performed to end the cooling of the pressurized intake air when the temperature of the intake air 302 is higher than that at the start of cooling of the pressurized intake air at a low outside air temperature. As a method, it was determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the intake air pressure 303 at a low outside air temperature. Instead, in this modification, it is determined whether or not to cool the pressurized intake air based on the intake air temperature 302 at a low outside air temperature. The determination value when determining the end of cooling of the pressurized intake air is set to a larger value than the determination value when determining the start of cooling of the pressurized intake air.

高外気温時の制御は、上記第2実施形態と同様である。即ち、図11に示すように、加圧された吸気の冷却を開始する場合(時刻t12)の吸気の温度202の判定値と加圧された吸気の冷却を終了する場合(時刻t16)の吸気の温度202の判定値は同じ値(第2の吸気温度の設定値A2)に設定される。 Control at the time of high outside air temperature is the same as that in the second embodiment. That is, as shown in FIG. 11, when the cooling of the pressurized intake air is started (time t12), the determination value of the intake air temperature 202 and the intake air when the cooling of the pressurized intake air is finished (time t16). The determination value for the temperature 202 is set to the same value (second intake temperature setting value A 2 ).

一方、低外気温時には、加圧された吸気の冷却を開始する場合には、吸気の温度302(図12)の判定値として上記第2の吸気温度の設定値A2が用いられると共に、加圧された吸気の冷却を終了する際には、予め設定された第3の吸気温度の設定値が判定値とされる。上記第3の吸気温度の設定値は、上記第2の吸気温度の設定値A2よりも大きな値に設定される。上記第3の吸気温度の設定値は、例えば、図12に符号A3で示す値に設定されることができる。 On the other hand, when the cooling of the pressurized intake air is started at a low outside air temperature, the second intake air temperature setting value A 2 is used as the determination value of the intake air temperature 302 (FIG. 12), and the intake air temperature 302 is increased. When the cooling of the pressurized intake air is finished, a preset value of the third intake air temperature set as the determination value is used. The set value of the third intake air temperature is set to a value larger than the set value A 2 of the second intake air temperature. The set value of the third intake air temperature can be set, for example, to a value indicated by a symbol A 3 in FIG.

この場合、図12に示すように、低外気温時には、加圧された吸気の冷却が終了される際の吸気の温度302の値(第3の吸気温度の設定値A3)が、加圧された吸気の冷却が開始される際の吸気の温度302の値(第2の吸気温度の設定値A2)よりも高くなる。 In this case, as shown in FIG. 12, at the time of low outside air temperature, the value of the intake air temperature 302 (the third intake air temperature setting value A 3 ) when the cooling of the pressurized intake air is finished is increased. The intake air temperature 302 becomes higher than the value of the intake air temperature 302 (second intake air temperature setting value A 2 ) at the start of cooling.

本実施形態では、水が吸気管14内に噴射されたが、噴射される冷却媒体は水には限らない。例えば、冷却媒体として燃料が吸気管14内に噴射されることができる。   In the present embodiment, water is injected into the intake pipe 14, but the cooling medium to be injected is not limited to water. For example, fuel can be injected into the intake pipe 14 as a cooling medium.

本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態に係る装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus which concerns on 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態のタイムチャートである。It is a time chart of 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態における水インジェクターの拡大図である。It is an enlarged view of the water injector in 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態における水インジェクターの噴射時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of the injection of the water injector in 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 水圧と噴霧角度の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a water pressure and a spray angle. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態におけるOFF時間の設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of OFF time in 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態におけるOFF時間の設定方法を説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating the setting method of OFF time in 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第1実施形態におけるOFF時間の設定方法を説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating the setting method of OFF time in 1st Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第2実施形態に係る装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus which concerns on 2nd Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の制御装置の第2実施形態において、吸気の温度に基づいて水の噴射を行うか否かが判定される場合のタイムチャートである。In the second embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention, it is a time chart when it is determined whether to inject water based on the temperature of intake air. 本発明の内燃機関の制御装置の第2実施形態において、吸気の圧力に基づいて水の噴射を行うか否かが判定される場合のタイムチャートである。In the second embodiment of the control device for an internal combustion engine of the present invention, it is a time chart when it is determined whether to inject water based on the pressure of intake air. 本発明の内燃機関の制御装置の第2実施形態の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 2nd Embodiment of the control apparatus of the internal combustion engine of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
4 ピストン
5 燃焼室
6 吸気ポート
7 排気ポート
8 吸気弁
9 排気弁
10 点火プラグ
11 燃料インジェクター
12 吸気マニホルド
13 サージタンク
14 吸気管
15 スロットルバルブ
16 エアクリーナ
17 排気マニホルド
18 排気管
30 ターボチャージャー
30a コンプレッサー
30b タービン
30c 回転軸
30d ウェストゲートバルブ
31 インタークーラー
33 排気バイパス通路
34 水インジェクター
35 水ポンプ
36 水タンク
37 水
38 水配管
39 加圧空気温スイッチ
40 車両制御部
41 噴孔
42 水貯留部
43 バルブ
44 弁座
45 本体
46 水通路
48 水噴霧
49 小径部
50 外気温センサ
51 加圧空気温センサ
52 加圧空気圧センサ
60 車両制御部
100 水インジェクターに対する駆動信号
101 加圧空気温スイッチの出力
102 吸気の温度
103 吸気の圧力
200 水インジェクターに対する駆動信号
201 水噴射信号の状態
202 吸気の温度
203 吸気の圧力
300 水インジェクターに対する駆動信号
301 水噴射信号の状態
302 吸気の温度
303 吸気の圧力
Ton ON時間
Toff OFF時間
0 吸気温度の設定値
2 第2の吸気温度の設定値
1 圧力の設定値
W 各回噴射量
WA 単位時間噴射量
C 吸気温降下量
Cmax 最大降下量
Z OFF時間の設定値
ZA 最適OFF時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder block 3 Cylinder head 4 Piston 5 Combustion chamber 6 Intake port 7 Exhaust port 8 Intake valve 9 Exhaust valve 10 Spark plug 11 Fuel injector 12 Intake manifold 13 Surge tank 14 Intake pipe 15 Throttle valve 16 Air cleaner 17 Exhaust manifold 18 Exhaust Pipe 30 Turbocharger 30a Compressor 30b Turbine 30c Rotating shaft 30d Westgate valve 31 Intercooler 33 Exhaust bypass passage 34 Water injector 35 Water pump 36 Water tank 37 Water 38 Water piping 39 Pressurized air temperature switch 40 Vehicle control unit 41 Injection hole 42 Water storage Portion 43 Valve 44 Valve seat 45 Main body 46 Water passage 48 Water spray 49 Small diameter portion 50 Outside air temperature sensor 51 Pressurized air temperature sensor 52 Pressurized air pressure sensor DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 Vehicle control part 100 Drive signal with respect to water injector 101 Output of pressurized air temperature switch 102 Intake air temperature 103 Intake pressure 200 Intake pressure 200 Drive signal with water injector 201 Water injection signal state 202 Intake temperature 203 Intake pressure 300 Drive with water injector Signal 301 Water injection signal state 302 Intake temperature 303 Intake pressure Ton ON time Toff OFF time A 0 Intake temperature set value A 2 Second intake temperature set value P 1 Pressure set value W Each injection amount WA Unit Time injection amount C Intake temperature drop amount Cmax Maximum drop amount Z OFF time set value ZA Optimum OFF time

Claims (7)

内燃機関の吸気経路における過給機の設置位置よりも下流側に前記過給機により加圧された吸気を冷却するための冷却媒体を噴射する噴射装置と、
前記加圧された吸気を冷却すべき期間を判定する冷却期間判定手段とを備え、
前記加圧された吸気を冷却すべき期間は、前記冷却媒体が噴射される第1の期間と、前記第1の期間に続く前記冷却媒体が噴射されない第2の期間と、前記第2の期間に続く前記冷却媒体が噴射される第3の期間を含み、
前記冷却媒体が噴射される期間は、前記冷却媒体の噴射が開始されてから、噴射される前記冷却媒体の圧力が予め定められた所定の圧力に達するまでの時間に設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
An injection device for injecting a cooling medium for cooling the intake air pressurized by the supercharger downstream of the installation position of the supercharger in the intake path of the internal combustion engine;
Cooling period determination means for determining a period during which the pressurized intake air is to be cooled,
The period during which the pressurized intake air is to be cooled includes a first period during which the cooling medium is injected, a second period during which the cooling medium is not injected following the first period, and the second period. look including the subsequent third period which the cooling medium is injected into,
The period during which the cooling medium is injected is set to a time from when the injection of the cooling medium is started until the pressure of the injected cooling medium reaches a predetermined pressure. A control device for an internal combustion engine.
請求項1記載の内燃機関の制御装置において、
前記冷却媒体が噴射されない期間は、前記冷却媒体噴射される期間における前記冷却媒体の噴射量の設定値に対して前記冷却媒体が噴射されない期間が設定された場合の前記加圧された吸気の温度の降下量に基づいて設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The cooling medium is a period which is not injected, intake period in which the cooling medium is not ejected against the set value of the injection quantity of the cooling medium in the period in which the cooling medium is injected is pressurized the pressure when it is set A control device for an internal combustion engine, characterized in that it is set on the basis of the temperature drop amount of the engine.
請求項記載の内燃機関の制御装置において、
前記冷却媒体の単位時間あたりの噴射量は、前記冷却媒体が噴射され期間前記冷却媒体が噴射される期間における前記冷却媒体の噴射量、及び前記冷却媒体が噴射されない期間に基づいて求められ、
前記加圧された吸気の温度の降下量の目標値が設定されたときの前記冷却媒体が噴射されない期間は、前記加圧された吸気の温度の降下量の目標値を実現可能な前記冷却媒体の単位時間あたりの噴射量に基づいて設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 ,
The injection amount per unit of the cooling medium time, the period in which the cooling medium is Ru is injected, the injection amount of the cooling medium in the period in which the cooling medium is injected, and the cooling medium is determined based on the period which is not injected ,
The cooling medium capable of realizing the target value of the pressure drop of the pressurized intake air during a period when the cooling medium is not injected when the target value of the pressure drop of the pressurized intake air is set. A control device for an internal combustion engine, characterized by being set based on an injection amount per unit time .
請求項記載の内燃機関の制御装置において、
前記冷却媒体噴射されない期間は、噴射された前記冷却媒体が蒸発するまでの時間に設定される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 ,
The period during which the cooling medium is not injected is set to a time until the injected cooling medium evaporates .
請求項1から4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記冷却期間判定手段は、外気の温度を検出する外気温度検出手段を含み、
前記外気温度検出手段により検出された前記外気の温度が予め定められた所定の外気温度以下である場合には、前記加圧された吸気を冷却すべき期間の開始時における前記加圧された吸気の温度に比べて、前記加圧された吸気の温度が高い状態で前記加圧された吸気を冷却すべき期間の終了を判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 ,
The cooling period determining means includes an outside air temperature detecting means for detecting the temperature of the outside air,
When the temperature of the outside air detected by the outside air temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined outside air temperature, the pressurized intake air at the start of a period for cooling the pressurized intake air A control device for an internal combustion engine , wherein the end of a period during which the pressurized intake air is to be cooled is determined in a state where the temperature of the pressurized intake air is higher than the temperature of the internal combustion engine.
請求項記載の内燃機関の制御装置において、
前記冷却期間判定手段は、前記外気温度検出手段により検出された前記外気の温度が前記所定の外気温度以下である場合には、前記加圧された吸気の圧力に基づいて前記加圧された吸気を冷却すべき期間を判定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 ,
The cooling period determination unit, when the temperature of the outside air detected by the front Kigaiki temperature detecting means is equal to or less than the predetermined outside air temperature, the pressurized on the basis of the pressure of the intake air pressurized control apparatus for an internal combustion engine, wherein the determining the period to be cooled intake air.
請求項5または記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気経路における前記噴射装置による前記冷却媒体の噴射位置よりも下流側には、前記加圧された吸気を冷却するための吸気冷却装置が設けられ、
前記外気温度検出手段は、前記吸気冷却装置の近傍に設けられる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 or 6,
Wherein the downstream side of the injection position of the cooling medium by the injector in the intake path, intake air cooling device for cooling is provided an air intake of the pressurized,
The control device for an internal combustion engine, wherein the outside air temperature detecting means is provided in the vicinity of the intake air cooling device.
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