JP6734221B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、排気通路を流れる排気の一部がＥＧＲ通路を介して吸気通路にＥＧＲガスとして導入される内燃機関を制御するための制御装置に関する。
例えば、特許文献１には、内燃機関の制御装置が開示されている。この内燃機関では、排気通路を流れる排気の一部がＥＧＲ通路を介して吸気通路にＥＧＲガスとして導入される。この制御装置は、吸気通路から一部の気筒に吸気とともに流入する凝縮水の量を推定し、推定された凝縮水の量が多いほど、上記一部の気筒で発生するエンジントルクが増加するように燃焼制御パラメータの値を制御する。
特開２００９−０２４６８５号公報 特開２０１３−１９４６９１号公報
本願発明者の鋭意研究により、吸気通路から気筒に流入する凝縮水の燃焼への影響は、気筒に流入する凝縮水の粒径に応じて異なるという知見が得られた。この知見に鑑みると、凝縮水発生条件において良好な燃焼安定性を確保するためには、内燃機関の運転中に変化する凝縮水の粒径の影響を考慮するようにエンジン制御を改善することが必要とされる。
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、凝縮水発生条件において良好な燃焼安定性を確保できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る内燃機関の制御装置は、少なくとも１つの気筒と、吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ装置と、内燃機関の燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータの制御に用いられるアクチュエータと、を備える前記内燃機関を制御する。前記制御装置は、前記吸気通路および前記ＥＧＲ通路のうちの少なくとも一方で凝縮水が発生する凝縮水発生条件が成立する場合に、前記吸気通路から前記少なくとも１つの気筒に流入する前記凝縮水の粒径を推定する粒径推定処理と、前記凝縮水発生条件が成立する場合に、前記燃焼安定性を向上させる方向に前記エンジン制御パラメータを補正する補正処理と、を実行する。前記制御装置は、前記補正処理において、前記粒径推定処理により推定された前記粒径が大きいほど、前記エンジン制御パラメータの補正量を大きくする。
前記制御装置は、前記粒径推定処理において、前記凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速が低いほど、前記粒径が大きいと推定してもよい。
前記制御装置は、前記粒径推定処理において、前記凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの露点と前記発生部位の壁面温度との差が大きいほど、前記粒径が大きいと推定してもよい。
前記少なくとも１つの気筒は、複数の気筒であってもよい。前記制御装置は、前記凝縮水発生条件が成立する場合に、前記吸気通路から前記複数の気筒のそれぞれに流入する前記凝縮水の量を気筒毎に推定する処理を実行してもよい。そして、前記制御装置は、前記補正処理において、推定された前記凝縮水の量が多い気筒では、推定された前記凝縮水の量が少ない気筒と比べて、前記補正量を大きくしてもよい。
本発明の他の態様に係る内燃機関の制御装置は、少なくとも１つの気筒と、吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ装置と、内燃機関の燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータの制御に用いられるアクチュエータと、を備える前記内燃機関を制御する。前記制御装置は、前記吸気通路および前記ＥＧＲ通路のうちの少なくとも一方で凝縮水が発生する凝縮水発生条件が成立する場合に、前記凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速が低いほど、前記燃焼安定性を向上させる方向に前記エンジン制御パラメータを補正するための補正量を大きくする。
本発明の一態様によれば、凝縮水発生条件が成立する場合には、粒径推定処理により推定された凝縮水の粒径が大きいほど、燃焼安定性を向上させる方向にエンジン制御パラメータを補正するための補正量が増やされる。吸気通路から気筒に流入する凝縮水の粒径が大きいほど、凝縮水が燃焼安定性に与える影響が大きくなる。このため、本発明の一態様によれば、吸気通路から気筒に流入する凝縮水の粒径が考慮されたエンジン制御を行うことができる。その結果、凝縮水発生条件において良好な燃焼安定性を確保できるようになる。
また、本発明の他の態様によれば、凝縮水発生条件が成立する場合には、凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速が低いほど、燃焼安定性を向上させる方向にエンジン制御パラメータを補正するための補正量が増やされる。この吸気ガスの流速が低いほど、吸気通路から気筒に流入する凝縮水の粒径が大きくなり易い。このため、本発明の他の態様によっても、吸気通路から気筒に流入する凝縮水の粒径が考慮されたエンジン制御を行うことができる。その結果、凝縮水発生条件において良好な燃焼安定性を確保できるようになる。
本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。 新気とＥＧＲガスとの混合ガス中の水分量とサージタンク内ガス温度との関係を表した図である。 燃焼変動率およびＥＧＲ率に対する凝縮水の粒径の影響を表した図である。 吸気流速および温度差Δｔが凝縮水の粒径に与える影響を説明するための図である。 吸気流速および温度差Δｔに対する凝縮水の粒径の関係を表した図である。 凝縮水の粒径に応じたＥＧＲ率の補正量の決定手法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係るエンジン制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 インタークーラ内部の温度分布の一例を表した図である。 図８に示す温度分布を有するインタークーラを備える内燃機関の各気筒に流入する凝縮水の量の違いを説明するための図である。 インタークーラから各気筒に流入する吸気ガスの流れの一例を表した図である。 本発明の実施の形態２に係るエンジン制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 吸気ポートの壁面温度の算出手法を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
実施の形態１．
まず、図１〜図７を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
１．実施の形態１に係るシステム構成
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、火花点火式の内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、一例として直列３気筒型エンジンであるが、内燃機関の気筒数は、３つ以外の任意の１または複数であってもよい。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。
１−１．吸気通路周りの構成
吸気通路１２の入口付近には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６には、吸気通路１２に取り入れられた空気（新気）の流量に応じた信号を出力するエアフローセンサ１８と、この空気の湿度に応じた信号を出力する湿度センサ２０とが設けられている。
内燃機関１０は、吸入空気を過給するための過給機の一例として、ターボ過給機２２を備えている。エアクリーナ１６よりも下流側の吸気通路１２には、ターボ過給機２２のコンプレッサ２２ａが配置されている。
コンプレッサ２２ａよりも下流側の吸気通路１２には、電子制御式のスロットル弁２４が設けられている。スロットル弁２４の下流側には、吸気マニホールド１２ａが設けられている。吸気マニホールド１２ａ内の通路は吸気通路１２の一部として機能する。
吸気マニホールド１２ａの集合部（サージタンク）には、コンプレッサ２２ａによって圧縮された吸気ガスを冷却するためのインタークーラ２６が配置されている。インタークーラ２６は水冷式であり、冷却水流路２８（図１にはその一部のみを図示）とともに、図示省略するウォータポンプおよびラジエータを備えている。より具体的には、インタークーラ２６の内部には、エンジン本体（少なくともシリンダブロック）を冷却するためのエンジン冷却水と比べて低温のクーラ冷却水が、冷却水流路２８を通って循環するように構成されている。なお、インタークーラ２６は、上記の例に代え、スロットル弁２４の上流側に配置されてもよい。
また、冷却水流路２８には、その内部を流通するクーラ冷却水の温度に応じた信号を出力するクーラ水温センサ３０が取り付けられている。さらに、インタークーラ２６よりも下流側の吸気通路１２の部位（サージタンク）には、吸気ガスの圧力（サージタンク圧Ｐｉｍ）に応じた信号を出力する吸気圧センサ３２が取り付けられている。
１−２．排気通路周りの構成
排気通路１４には、ターボ過給機２２のタービン２２ｂが配置されている。タービン２２ｂよりも下流側の排気通路１４には、排気の浄化のために、上流側触媒３４および下流側触媒３６が直列に配置されている。
１−３．ＥＧＲ装置
図１に示す内燃機関１０は、ＥＧＲ装置３８を備えている。ＥＧＲ装置３８は、ＥＧＲ通路４０と、ＥＧＲ弁４２と、ＥＧＲクーラ４４とを備える。ＥＧＲ通路４０は、インタークーラ２６よりも上流側の吸気通路１２と排気通路１４とを接続する。より詳細には、ＥＧＲ通路４０は、コンプレッサ２２ａよりも上流側の吸気通路１２と、タービン２２ｂよりも下流側の排気通路１４とを接続している。つまり、ＥＧＲ装置３８は、低圧ループ（ＬＰＬ）方式である。さらに付け加えると、ＥＧＲ通路４０は、上流側触媒３４と下流側触媒３６との間の部位において排気通路１４に接続されている。ＥＧＲ弁４２は、一例として電動式であり、ＥＧＲ通路４０に設けられ、ＥＧＲ通路４０を開閉する。ＥＧＲクーラ４４は、水冷式であり、ＥＧＲ通路４０を流れるＥＧＲガスを冷却する。
ＥＧＲ弁４２が閉じられていると、ＥＧＲガスが吸気通路１２に導入されないため、コンプレッサ２２ａを通過する「吸気ガス」は、吸入空気となる。一方、ＥＧＲ弁４２が開いている場合には、コンプレッサ２２ａを通過する「吸気」は、吸入空気（新気）とＥＧＲガスとの混合ガスとなる。上述したＥＧＲ装置３８によれば、ＥＧＲ弁４２の開度を調整することでＥＧＲ通路４０を流れるＥＧＲガスの流量を制御し、その結果、ＥＧＲ率を制御することができる。ＥＧＲ率は、気筒内に流入する吸気ガス（上記混合ガス）の量に対するＥＧＲガス量の割合である。
１−４．制御系の構成
さらに、本実施形態のシステムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、内燃機関１０およびこれを搭載する車両に搭載された各種センサと、内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータとが電気的に接続されている。
上記の各種センサは、上述したエアフローセンサ１８、湿度センサ２０、クーラ水温センサ３０および吸気圧センサ３２に加え、クランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ５２を含む。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ５２を用いてエンジン回転速度を取得できる。また、上記の各種アクチュエータは、上述したスロットル弁２４およびＥＧＲ弁４２に加え、燃料噴射弁５４と点火装置５６とを含む。燃料噴射弁５４は、一例として、各気筒に配置され、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁である。点火装置５６は、各気筒に配置された点火プラグ（図示省略）を用いて、気筒内の混合気に点火する。
ＥＣＵ５０は、プロセッサ５０ａ、メモリ５０ｂおよび入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上記の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上記の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリ５０ｂには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラムおよびマップが記憶されている。プロセッサ５０ａは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る「内燃機関の制御装置」の機能が実現される。
２．凝縮水発生時の課題
２−１．凝縮水の発生
内燃機関１０の熱効率向上のためには、ＥＧＲ率を高めることが有効である。しかしながら、ＥＧＲガスが吸気通路１２に導入されると、新気とＥＧＲガスとの混合ガスがインタークーラ２６において当該混合ガスの露点以下に冷やされた場合には、インタークーラ２６の内部に位置する吸気通路１２の部位である内部吸気通路１２ｃ（後述の図４参照）に凝縮水が発生する。そして、ＥＧＲ率の上昇に伴って大量のＥＧＲガスが導入されると、発生する凝縮水の量が多くなる。
図２は、新気とＥＧＲガスとの混合ガス中の水分量とサージタンク内ガス温度との関係を表した図である。より詳細には、図２は、インタークーラ２６に流入する混合ガスの流量および温度、ならびにＥＧＲ率が同一となる前提条件での関係を示している。
サージタンク内ガス温度（すなわち、インタークーラ２６の通過直後の混合ガスの温度）が低くなることは、混合ガスがインタークーラ２６によってより冷やされることを意味する。上記の前提条件のように、混合ガスの流量およびＥＧＲ率が同じであれば、図２に示すように、混合ガス全体の水分量は、サージタンク内ガス温度に依らずに一定となる。そのうえで、サージタンク内ガス温度が低いと（すなわち、混合ガスがインタークーラ２６によってより冷やされると）、混合ガスに含まれる水分のうちで液化する水分の量が増えることになる。このため、図２に示すように、サージタンク内ガス温度が低くなるにつれ、混合ガスに含まれる水分中で水蒸気量に対する凝縮水量の割合が高くなる。なお、混合ガスがその露点以下に冷やされない場合のサージタンク内ガス温度であれば、混合ガス中の水分は、凝縮水にはならずに水蒸気となる。
２−２．凝縮水の粒径が燃焼変動（燃焼安定性）に与える影響
図３は、燃焼変動率およびＥＧＲ率に対する凝縮水の粒径の影響を表した図である。図３の縦軸である燃焼変動率は、所定数の燃焼サイクル間での内燃機関１０の燃焼変動の大きさを示す指標である。図３には、４本の特性線が表されている。そのうちの菱形印は、水蒸気のみを含む（凝縮水を含まない）混合ガスの例である。残りの３本は、凝縮水を含む混合ガスの例である。四角印は、ミスト状の（粒径の小さな）凝縮水を含む混合ガスの例であり、丸印は、液滴状の（粒径の大きな）凝縮水を含む混合ガスの例である。三角印は、四角印で表されたミスト状の凝縮水と丸印で表された液滴状の凝縮水の割合がそれぞれ５０％となる凝縮水を含む混合ガスの例である。したがって、凝縮水を含む混合ガスに関する３本では、凝縮水の粒径は、四角印（ミスト）、三角印（ミスト５０％＋液滴５０％）および丸印（液滴）の順で大きくなる（四角印＜三角印＜丸印）。
図３に示す４本の特性線の何れにおいても、ＥＧＲ率が高くなると、それに伴う燃焼安定性の低下に起因して燃焼変動率が高くなっている。しかしながら、これらの４本は、ＥＧＲ率の増加に伴う燃焼変動率の増加の仕方において相違する。すなわち、同一のＥＧＲ率の下では、凝縮水を含まない菱形印の混合ガスの燃焼変動率が最も低くなる。そして、凝縮水を含む混合ガスの３本については、同一のＥＧＲ率の下では、燃焼変動率は、凝縮水の粒径が大きいほど大きくなる。換言すると、凝縮水を含む混合ガスでは、水蒸気のみを含む（凝縮水を含まない）混合ガスと比べて、燃焼変動率が所定のクライテリア（燃焼限界に相当）に到達するＥＧＲ率が低くなる（つまり、ＥＧＲガスの導入に伴う燃焼耐性が低下する）。そして、凝縮水の粒径が大きいほど、燃焼変動率が上記クライテリアに到達するＥＧＲ率が低くなる。
（凝縮水の粒径によって燃焼変動率が変化する要因）
凝縮水の粒径が大きいほど燃焼変動が大きくなる（燃焼安定性が低下する）要因としては、気筒内の点火プラグ周りの凝縮水密度分布の均一性が燃焼耐性に影響を与えているためと考えられる。より詳細には、発明者による実験結果によれば、液滴状の（粒径の大きな）凝縮水を含む混合ガスでは、ミスト状の（粒径の小さな）凝縮水を含む混合ガスと比べて、凝縮水が気筒内の全体に不均一に分布し易く、また、その分布の燃焼サイクル間ばらつきが大きいことが分かった。そして、凝縮水の粒径が大きいために気筒内の凝縮水の分布が不均一となり、かつ、燃焼サイクル間で分布がばらつくと、粒径の大きな凝縮水が点火プラグの近傍に存在する確率が高くなる。その結果、点火プラグの近傍の凝縮水によって、火炎伝播が阻害されてしまい、失火を含めて燃焼が悪化するサイクルが増加する。このため、燃焼変動率が高くなる。
３．凝縮水発生条件における実施の形態１に係るエンジン制御
３−１．凝縮水の粒径の推定
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、吸気流速および温度差Δｔが凝縮水の粒径に与える影響を説明するための図である。より詳細には、図４（Ａ）は、吸気流速が高い時の凝縮水の粒の挙動を示し、図４（Ｂ）は、吸気流速が低い時の凝縮水の粒の挙動を示している。なお、ここでいう吸気流速は、凝縮水の発生部位であるインタークーラ２６の内部吸気通路１２ｃを流れる吸気ガス（すなわち、新気とＥＧＲガスとの混合ガス）の流速のことである。また、温度差Δｔは、内部吸気通路１２ｃを流れる吸気ガスの露点ｔｄと内部吸気通路１２ｃの壁面２６ａの温度との差である。
まず、高流速時には、吸気ガス（混合ガス）がインタークーラ２６の通過に要する時間が短い。このため、図４（Ａ）に示すように、内部吸気通路１２ｃの壁面２６ａで発生して当該壁面２６ａに付着している凝縮水の粒は、成長せずに壁面２６ａから剥離し易くなる。一方、低流速時には、上記時間が長い。このため、吸気ガスが冷やされる時間が長くなり、かつ、図４（Ｂ）に示すように壁面２６ａに付着している隣り合う凝縮水の粒が集合し易くなる。その結果、凝縮水の粒が成長し易くなる。したがって、凝縮水の粒径は、吸気流速が低いほど大きくなる。
また、上記の温度差Δｔが大きいほど、インタークーラ２６の壁面２６ａにおいて生じる凝縮水の量が多くなる。凝縮水の量が増えると、隣り合う粒同士が集合し易くなる。このため、粒径は、温度差Δｔが大きいほど、大きくなり易い。
図５は、吸気流速および温度差Δｔに対する凝縮水の粒径の関係を表した図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照して説明した知見に基づき、吸気流速および温度差Δｔに対する粒径の関係を図５のように表すことができる。すなわち、凝縮水の粒径は、吸気流速が低いほど大きくなり、かつ、温度差Δｔが大きいほど大きくなる。なお、図５に示す関係は、事前に実験等により得られるものである。このため、このような関係をマップとして記憶しておくことで、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の運転中に、吸気流速および温度差Δｔに基づいて、凝縮水の粒径を推定できるようになる。より詳細には、図５に示す関係により得られる粒径の値は、値が大きいほど、より大きな粒径の凝縮水が含まれることを示す粒径のレベル値である。
３−２．凝縮水発生条件におけるエンジン制御の概要
本実施形態では、凝縮水発生条件が成立する場合には、凝縮水が吸気通路１２から各気筒に流入することに起因する燃焼安定性（燃焼変動）の低下を抑制するために、次のようなエンジン制御が実行される。すなわち、燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータの一例であるＥＧＲ率が凝縮水の量および粒径に応じて補正される。
より具体的には、ＥＧＲ率制御の目標値である目標ＥＧＲ率は、目標ＥＧＲ率の基本値である基本ＥＧＲ率から、凝縮水の量および粒径に応じた補正量を引くことにより、最終ＥＧＲ率として算出される。ＥＣＵ５０は、エンジン負荷およびエンジン回転速度と基本ＥＧＲ率との関係を定めた基本ＥＧＲ率マップ（図示省略）を記憶している。基本ＥＧＲ率は、このようなマップを参照して、エンジン負荷およびエンジン回転速度に応じた値として算出される。
３−２−１．凝縮水の量に応じた補正
図３を参照して上述したように、同一ＥＧＲ率での比較の下では、吸気ガス（新気とＥＧＲガスとの混合ガス）が凝縮水を含むと、水蒸気のみを含む（凝縮水を含まない）混合ガスと比べて燃焼変動が大きくなる。そこで、本実施形態では、凝縮水発生条件が成立する場合に、ＥＧＲ率が、例えば後述の手法（ステップＳ１０２参照）により推定可能な凝縮水の量が多いほど低くなるように補正される。
３−２−２．凝縮水の粒径を考慮したエンジン制御
図６は、凝縮水の粒径に応じたＥＧＲ率の補正量の決定手法を説明するための図である。図６には、図３と同様に、燃焼変動率およびＥＧＲ率に対する凝縮水の粒径の影響が表されている。なお、図６に示す各特性線は、同一のエンジン負荷およびエンジン回転速度でのものである。エンジン負荷またはエンジン回転速度が変わると、各特性線は異なるものとなるが、４本の特性線の相対的な関係に変わりはない。
図３を参照して上述し、また、図６にも表されているように、同一ＥＧＲ率での比較の下では、凝縮水の粒径が大きいほど燃焼変動が大きくなる。基本ＥＧＲ率は、凝縮水が発生しない条件の下で、エンジン負荷とエンジン回転速度により特定される個々のエンジン運転領域において、燃焼変動率がクライテリアを超えない範囲内で極力ＥＧＲ率を高められるように決定される。したがって、図６に示す関係においては、菱形印の特性線上の点であってクライテリアに近い点Ａ１でのＥＧＲ率の値が基本ＥＧＲ率に相当するといえる。
ここで、ミスト状の（粒径の小さな）凝縮水が生じる場合（図６中の四角印）において点Ａ１のＥＧＲ率の値が使用されたとすると、燃焼変動率がクライテリアを超えてしまう。したがって、この場合に燃焼変動率がクライテリアを超えないようにするためには、丸印の特性線上の点Ａ２でのＥＧＲ率の値が得られるように目標ＥＧＲ率を変更する必要がある。したがって、この場合には、点Ａ１でのＥＧＲ率（すなわち、基本ＥＧＲ率）から点Ａ２でのＥＧＲ率を引いて得られる差が、必要とされる目標ＥＧＲ率の補正量に相当する。同様に、三角印に対応する凝縮水（ミスト５０％かつ液滴５０％の凝縮水）が生じる場合には、点Ａ１でのＥＧＲ率（基本ＥＧＲ率）から点Ａ３でのＥＧＲ率を引いて得られる差が、必要とされる目標ＥＧＲ率の補正量に相当する。また、丸印に対応する凝縮水（液滴１００％）が生じる場合であれば、Ａ１でのＥＧＲ率（基本ＥＧＲ率）から点Ａ４でのＥＧＲ率を引いて得られる差が、必要とされる目標ＥＧＲ率の補正量に相当する。
上述のように、燃焼変動率がクライテリアを超えないようにするためのＥＧＲ率の補正量（減少量）は、凝縮水の粒径が大きいほど大きくなる。そこで、本実施形態では、凝縮水発生条件が成立する場合に、目標ＥＧＲ率が、粒径が大きいほど低くなるように修正される。
３−３．凝縮水発生条件における実施の形態１に係るエンジン制御に関するＥＣＵの処理
図７は、本発明の実施の形態１に係るエンジン制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、ＥＧＲガスを導入するＥＧＲ導入運転の実行中に所定の制御周期で繰り返し実行される。
図７に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず、インタークーラ２６を通過するガス（Ｉ／Ｃ通過ガス）の露点ｔｄを算出する（ステップＳ１００）。ＥＧＲ導入運転中であるので、このＩ／Ｃ通過ガスは、新気とＥＧＲガスとの混合ガスであり、その露点ｔｄは、次の（１）式に従って算出することができる。また、（１）式中の混合ガスの水蒸気分圧ｅは、次の（２）式に従って算出することができる。
Figure 0006734221
Figure 0006734221
Ｐｉｍ：サージタンク圧
ＣＰ：大気圧
Ｒｍｉｘｗ：混合ガス中の水分のモル流量の割合
より詳細には、上記（２）式中の水分のモル流量割合（混合ガス）Ｒｍｉｘｗは、混合ガス中の水分のモル流量Ｇｍｉｘｗを混合ガス全体のモル流量Ｇｍｉｘａｌｌで除することにより算出することができる。
そして、モル流量Ｇｍｉｘｗは、混合ガス中の水分の質量流量をパラメータとして含む既知の関係式に従って算出できる。モル流量Ｇｍｉｘａｌｌは、ＥＧＲガス流量ＧＥＧＲと、排気流量ＧＥＸと、次のパラメータ、すなわち、新気中の水分のモル流量、窒素Ｎ２のモル流量、酸素Ｏ２のモル流量および二酸化炭素ＣＯ２のモル流量、ならびに排気中の水分のモル流量、窒素Ｎ２のモル流量、酸素Ｏ２のモル流量および二酸化炭素ＣＯ２のモル流量とを含む既知の関係式に従って算出できる。
そして、これらのモル流量Ｇｍｉｘｗおよびモル流量Ｇｍｉｘａｌｌを構成する上記のパラメータは、内燃機関１０の運転中に実ＥＧＲ率、空燃比、吸入空気流量ＧＷＥ、大気圧ＣＰ、大気相対湿度ＲＨおよび大気温度ＴＤを検出または算出することで、既知の関係式に従ってそれぞれ算出することができる。
なお、吸入空気流量ＧＷＥはエアフローセンサ１８を用いて検出できる。大気相対湿度ＲＨは湿度センサ２０を用いて検出できる。大気圧ＣＰおよび大気温度ＴＤはそれぞれ図示省略するセンサを用いて検出できる。実ＥＧＲ率は、例えば、ＥＧＲ弁４２の開度、吸入空気流量ＧＷＥおよびエンジン回転速度などのパラメータに基づいて算出できる。ＥＧＲガス流量ＧＥＧＲは、吸入空気流量ＧＷＥと実ＥＧＲ率とに基づいて算出できる。排気流量ＧＥＸは、吸入空気流量ＧＷＥと、吸入空気流量ＧＷＥに基づく乾燥空気流量（想定する新気の温度および湿度での流量）ＧＤＥと、空燃比とに基づいて算出できる。
次に、ＥＣＵ５０は、凝縮水発生条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。本ステップＳ１０２では、凝縮水発生条件の成立の有無は、一例として、ＥＧＲ導入運転中に、ステップＳ１００において算出した露点ｔｄがインタークーラ２６の内部の壁面２６ａの温度よりも高いか否かに基づいて判定される。この判定における壁面２６ａの温度は、ここでは、クーラ水温センサ３０により検出されるクーラ冷却水の温度によって代用される。
ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０２において凝縮水発生条件が不成立となる場合には、後述のステップＳ１１０の処理により算出される制御補正量Ｐをゼロにクリアする（ステップＳ１０４）。
一方、ステップＳ１０２において凝縮水発生条件が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、凝縮水の発生量（単に、「凝縮水量Ｗ」と称する）を算出する（ステップＳ１０６）。凝縮水量Ｗ（ｇ／ｓ）は、次の（３）式に従って算出することができる。また、（３）式中の飽和水蒸気圧Ｅ（ｔ）は、次の（４）式に従って算出することができる。
Figure 0006734221
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Ｗ０：混合ガス中の水分量（エアフローセンサ１８により検出される吸入空気流量ＧＷＥと、上述のＥＧＲガス流量ＧＥＧＲとの和（すなわち、混合ガスの質量流量）に応じた値として算出可能）
ｔ：インタークーラ２６の壁面２６ａの温度（クーラ冷却水温度）
次に、ＥＣＵ５０は、凝縮水の粒径を推定する（ステップＳ１０８）。ＥＣＵ５０には、上述の図５に示すような関係がマップとして記憶されている。本ステップＳ１０８では、ＥＣＵ５０は、そのようなマップを参照して、吸気流速および温度差Δｔに応じた粒径の推定値（より詳細には、上述の粒径のレベル値）を算出する。この算出における吸気流速は、ここでは、エアフローセンサ１８により検出される吸入空気流量ＧＷＥと、上述のＥＧＲガス流量ＧＥＧＲとの和（すなわち、混合ガスの質量流量）によって代用される。また、温度差Δｔは、上述のように、露点ｔｄと壁面２６ａの温度との差である。ここでは、露点ｔｄをクーラ冷却水温度で引いて得られる値が温度差Δｔとして用いられる。なお、ステップＳ１０８における粒径の推定はステップＳ１０２において凝縮水発生条件が成立する時（露点ｔｄ＞クーラ冷却水温度）に実行されるため、温度差Δｔは正の値となる。
次に、ＥＣＵ５０は、燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータの制御補正量Ｐを算出する（ステップＳ１１０）。上述のように、本実施形態において補正対象となるエンジン制御パラメータの例はＥＧＲ率である。本ステップＳ１１０では、目標ＥＧＲ率の補正量である制御補正量Ｐが、ステップＳ１０６において算出された凝縮水量ＷとステップＳ１０８において算出された粒径とに基づいて算出される。より詳細には、制御補正量Ｐは、上述のように、凝縮水量Ｗが多いほど大きくなるように算出される。また、制御補正量Ｐは、図６を参照して上述したように、ステップＳ１０８において算出された粒径が大きいほど、大きくなるように算出される。
次に、ＥＣＵ５０は、目標ＥＧＲ率の最終制御量Ｔｆを決定する（ステップＳ１１２）。この最終制御量Ｔｆは、上述の基本ＥＧＲ率に相当する基本制御量Ｔｂから、ステップＳ１１０において算出された制御補正量Ｐを引いて得られる値として算出される。このように、最終制御量Ｔｆは、凝縮水量Ｗと凝縮水の粒径を考慮して低くなるように修正された目標ＥＧＲ率に相当する。そして、この最終制御量Ｔｆによれば、制御補正量Ｐが大きいほど、目標ＥＧＲ率が低くなる。
さらに付け加えると、ＥＣＵ５０は、図７に示すルーチンの処理により算出された最終制御量Ｔｆ（修正後の目標ＥＧＲ率）に実ＥＧＲ率が近づくように、ＥＧＲ弁４２の開度を制御する。また、本実施形態のエンジン制御では、前提として、ＥＧＲ率を高める際には、ＥＧＲ率の増大の結果として燃焼変動が増大しないように点火時期の進角が行われるようになっている。このような前提を伴う例では、凝縮水の発生を受けてＥＧＲ率を下げる際に点火時期を変更しないと、吸気温度次第では、ノッキングが発生し易くなることが懸念される。そこで、上記前提を採用しつつ図７に示すルーチンの処理に従ってＥＧＲ率を減少させる場合には、ノッキング抑制のために点火時期の遅角を伴ってもよい。
４．凝縮水発生条件における実施の形態１に係るエンジン制御の効果
以上説明した図７に示すルーチンの処理によれば、凝縮水発生条件が成立する場合には、凝縮水の量Ｗと粒径に応じて変更される制御補正量Ｐに従って、ＥＧＲ率が下げられる（すなわち、燃焼安定性を向上させる方向にＥＧＲ弁４２の開度が制御される）。これにより、凝縮水の流入に伴う燃焼安定性の低下（燃焼変動の増大）を抑制することができる。
より詳細には、上記ルーチンの処理によれば、ＥＧＲ率の制御補正量Ｐは、凝縮水量Ｗだけでなく、凝縮水の粒径を考慮して変更される。凝縮水発生条件において、本実施形態とは異なり、凝縮水の粒径に着目せずにＥＧＲ率などのエンジン制御パラメータの補正量が決定されると、補正不足または過補正が生じることが懸念される。補正不足は、失火の発生を含めて燃焼変動の増大を招く。また、例えばＥＧＲ率の過補正は、吸気温度次第ではノッキングを発生し易くしてしまう可能性がある。これに対し、本実施形態の制御によれば、凝縮水の粒径の違いが燃焼変動（燃焼安定性）に与える影響が制御補正量Ｐに考慮されるので、凝縮水発生条件において燃焼安定性が確保されるようにＥＧＲ率をより適切に補正できるようになる。
５．補正対象となる他のエンジン制御パラメータ
上述した実施の形態１においては、凝縮水発生条件が成立する場合に、燃焼安定性を向上させる方向に制御されるエンジン制御パラメータとして、ＥＧＲ率を例に挙げた。しかしながら、このようなエンジン制御パラメータは、アクチュエータ（ＥＧＲ弁４２）の制御により変更可能なＥＧＲ率に限られず、例えば、アクチュエータの他の例である点火装置５６の制御により変更可能な点火エネルギまたは点火時期であってもよい。
より具体的には、ＥＧＲ率に代えて点火エネルギが用いられる例では、凝縮水の粒径が大きいほど、点火エネルギを高めるように（すなわち、燃焼安定性を向上させる方向に）点火装置５６を制御すればよい。また、ＥＧＲ率に代えて点火時期が用いられる例では、凝縮水の粒径が大きいほど、点火時期が進角するように（すなわち、燃焼安定性を向上させる方向に）点火装置５６を制御すればよい。なお、点火エネルギは、例えば、放電終了後にコンデンサを充電し、その後に再度放電を行うことにより高めることができ、あるいは、複数の点火コイルを備えておき、放電に利用する点火コイルの数を増やすことによっても高めることができる。
実施の形態２．
次に、図８〜図１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
１．実施の形態２に係るシステム構成
以下の説明では、実施の形態２のシステム構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。
２．凝縮水流入量の気筒間ばらつきの要因
内燃機関１０のように複数の気筒を有する内燃機関において吸気通路から各気筒に流入する凝縮水の量は、必ずしも均等ではなく、例えば、以下に説明する２つの気筒間ばらつき要因１、２によってばらつくことがある。
２−１．気筒間ばらつき要因１（インタークーラ内部の温度分布）
図８は、インタークーラ内部の温度分布の一例を表した図である。図８中の各曲線は、インタークーラの内部壁面の温度の等高線である。インタークーラの内部におけるクーラ冷却水の温度は、インタークーラの冷却水入口において最も低くなる。また、冷却水の流れの進行に伴って冷却水と吸気ガスとの熱交換が進行するため、クーラ冷却水の温度は、冷却水出口に近づくにつれて高くなっていく。このため、図８に示されるように、インタークーラの内部壁面の温度は、冷却水入口の付近において最も低くなり、冷却水出口に近づくにつれて高くなっていく。
図９は、図８に示す温度分布を有するインタークーラを備える内燃機関の各気筒に流入する凝縮水の量の違いを説明するための図である。図８に示す例のような内部壁面の温度分布を有するインタークーラでは、図８の左側の部位、すなわち、冷却水入口に近い部位を通過する吸気ガスＦ１が最も冷やされ易くなり、次いで、中央の部位を通過する吸気ガスＦ２が冷やされ易く、右側の部位を通過する吸気ガスＦ３が最も冷やされにくくなる。その結果、凝縮水は、左側の部位で最も発生し易くなり、次いで中央の部位で発生し易くなり、右側の部位では最も発生しにくくなる。
このため、図９に示すように、凝縮水の流入量は、吸気ガスＦ１の下流側に位置する気筒＃１において最も多くなり、次いで吸気ガスＦ２の下流側に位置する気筒＃２において多くなり、吸気ガスＦ３の下流側に位置する気筒＃３では最も少なくなる。なお、図９に示す一例では、気筒＃３では凝縮水は発生していない。
２−２．気筒間ばらつき要因２（インタークーラ周りの吸気通路の形状）
図１０は、インタークーラから各気筒に流入する吸気ガスの流れの一例を表した図である。図１０は、直列４気筒エンジンの例である。インタークーラから吸気ガスとともに流出した凝縮水は、真っ直ぐに流れ易い。このため、図１０に示す形状例のようにインタークーラの幅（図１０の左右方向の幅）がポートの合計の幅よりも短いと、インタークーラの吸気ガスの出口と対向するように位置する気筒（図１０に示す例では、中央側の２つの気筒＃２、＃３）に凝縮水が流入し易くなる。このため、この例では、気筒＃２、＃３に流入する凝縮水の量が、端側の気筒＃１、＃４に流入する凝縮水の量よりも多くなる。
３．凝縮水発生条件における実施の形態２に係るエンジン制御
凝縮水発生条件における本実施形態に係るエンジン制御は、凝縮水量（発生量）Ｗおよび凝縮水の粒径に応じて制御補正量Ｐを変更するという点において、実施の形態１と同様である。そのうえで、本実施形態では、制御補正量Ｐは、凝縮水流入量の気筒間ばらつきを考慮して決定される。
３−１．凝縮水流入量の気筒間ばらつきを考慮したエンジン制御パラメータの補正
凝縮水流入量に関して上述のような気筒間ばらつきがあると、凝縮水の流入が燃焼に与える影響の度合いが気筒間で異なるものとなる。より詳細には、凝縮水の粒径の違いが燃焼に与える影響も、凝縮水流入量が多いほど大きくなるといえる。このため、気筒間ばらつきが存在するにもかかわらず、これが考慮されずに各気筒一律の量で補正がなされると、補正不足または過補正が生じ得る。より詳細には、凝縮水が多く流入する気筒では補正不足が生じ、逆に、凝縮水が流入しにくい気筒では過補正が生じる可能性がある。
ここで、上述したインタークーラ内部の温度分布およびインタークーラ周りの吸気通路の形状に起因する凝縮水流入量の気筒間ばらつきは、実験等により事前に把握可能である。そこで、ＥＣＵ５０には、気筒間ばらつきの度合いに対応する各気筒の凝縮水流入量の割合を気筒毎に（内燃機関１０では、気筒＃１〜＃３のそれぞれについて）定めた凝縮水流入量割合マップが記憶されている。
そして、本実施形態では、上記の凝縮水流入量割合マップに基づいて、気筒別の制御補正量Ｐｎ（ｎは気筒番号に対応）が算出される。より具体的には、凝縮水流入量割合マップに基づき、凝縮水の流入量が多い気筒では、凝縮水の流入量が少ない気筒と比べて、制御補正量Ｐｎが増やされる。
３−２．凝縮水発生条件における実施の形態２に係るエンジン制御に関するＥＣＵの処理
図１１は、本発明の実施の形態２に係るエンジン制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図１１に示すルーチン中のステップＳ１００〜Ｓ１０８の処理については、実施の形態１において既述した通りである。
図１１に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０２において凝縮水発生条件が成立する場合には、ステップＳ１０６において凝縮水量（発生量）Ｗを算出した後に、上述の凝縮水流入量割合マップを読み込む（ステップＳ２００）。ここで、各気筒の凝縮水流入量割合は、エンジン運転条件（例えば、エンジン負荷とエンジン回転速度）に応じて変化し得る。このため、凝縮水流入量割合マップは、エンジン運転条件に応じて異なるマップ値を有するように決定されている。
次に、ＥＣＵ５０は、気筒別の凝縮水量Ｗｎ（ｎは気筒番号に対応）を算出する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０６において算出された凝縮水量Ｗと、凝縮水流入量割合マップに基づく現在のエンジン運転条件の凝縮水流入量割合とに基づいて、気筒別の凝縮水量Ｗｎを気筒毎に算出（推定）する。換言すると、凝縮水量Ｗが凝縮水流入量割合に基づいて各気筒の凝縮水量Ｗｎに分配される。
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０８において凝縮水の粒径を算出したうえで、気筒別の制御補正量Ｐｎを算出する（ステップＳ２０４）。具体的には、各気筒の制御補正量Ｐｎは、実施の形態１の制御と同様に、凝縮水量（発生量）Ｗおよび凝縮水の粒径に応じて変更される。そのうえで、制御補正量Ｐｎは、現在の凝縮水流入量割合に基づき、気筒間で異なるものとされる。より詳細には、既述したように、凝縮水流入量Ｗｎが多い気筒では、凝縮水流入量Ｗｎが少ない気筒（凝縮水流入量Ｗｎがゼロの気筒を含む）と比べて、制御補正量Ｐｎが増やされる。
次に、ＥＣＵ５０は、気筒別の最終制御量Ｔｆｎを決定する（ステップＳ２０６）。本ルーチンによる補正対象のエンジン制御パラメータは、一例として、点火エネルギであるものとする。気筒別の最終制御量Ｔｆｎは、点火エネルギの基本値に相当する基本制御量Ｔｂに、ステップＳ２０４において算出された気筒別の制御補正量Ｐｎを加えて得られる値として算出される。このように算出される最終制御量Ｔｆｎによれば、制御補正量Ｐｎが大きいほど、点火エネルギが高められる。なお、点火エネルギの基本値は、固定値であってもよいし、エンジン運転条件（例えば、エンジン負荷とエンジン回転速度）に応じて変更されてもよい。なお、補正対象のエンジン制御パラメータとして、点火エネルギの代わりに例えば点火時期が用いられてもよい。点火時期の例では、点火時期を進角させることによって、燃焼安定性を向上させる方向に点火時期を制御すればよい。
４．凝縮水発生条件における実施の形態２に係るエンジン制御の効果
以上説明した図１１に示すルーチンの処理によれば、実施の形態１における図７に示すルーチンの処理に対して、凝縮水流入量の気筒間ばらつきを考慮して制御補正量Ｐｎを気筒別に算出する処理が加えられている。このような処理によれば、凝縮水流入量の気筒間ばらつきが燃焼変動（燃焼安定性）に与える影響を点火エネルギなどのエンジン制御パラメータの制御に加味することができる。このため、凝縮水流入量の気筒間ばらつきが存在する場合には、実施の形態１に係るエンジン制御と比べて、燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータをさらに適切に補正できるようになる。
他の実施の形態．
（ＥＧＲクーラで生じる凝縮水を対象としたエンジン制御）
上述した実施の形態１および２においては、インタークーラ２６（より詳細には、インタークーラ２６の内部吸気通路１２ｃ）で生じる凝縮水を対象として、吸気通路１２から各気筒に流入する凝縮水の粒径を推定する粒径推定処理を行う例を挙げた。しかしながら、吸気通路１２から各気筒に流入することになる凝縮水の発生部位は、インタークーラ２６に限られない。すなわち、例えば、ＥＧＲガスとして吸気通路１２に導入されることになる排気ガスがＥＧＲクーラ４４によって冷やされることで凝縮水が発生し、発生した凝縮水がＥＧＲ通路４０および吸気通路１２を通って各気筒に流入する場合がある。
そこで、ＥＧＲクーラ４４（より詳細には、ＥＧＲクーラ４４の内部のＥＧＲ通路４０）で生じる凝縮水を対象として、同様の粒径推定処理が実行されてもよい。より詳細には、この場合の凝縮水の粒径は、ＥＧＲクーラ４４を通過するＥＧＲガスの流速と、ＥＧＲガスの露点とＥＧＲクーラ４４の内部のＥＧＲ通路４０の壁面温度との温度差Δｔ’とのうちの少なくとも一方に基づいて、図５に示す関係と類似する関係を利用して推定すればよい。そして、この場合の粒径推定処理では、ＥＧＲガスの流速は、例えば、ＥＧＲガスの流量ＧＥＧＲによって代用することができる。また、温度差Δｔ’の算出に用いられる露点は、ＥＧＲガスのみを対象として（１）式と類似する式を利用して算出することができる。温度差Δｔ’の算出に用いられる上記壁面温度は、例えば、ＥＧＲクーラ４４を流れるクーラ冷却水の温度によって代用することができる。
そして、ＥＧＲクーラ４４で生じる凝縮水を対象とする場合には、上述のように推定可能な凝縮水の粒径に基づいて、あるいは、当該粒径と凝縮水量とに基づいて、インタークーラ２６で生じる凝縮水を対象とする例と同様の手法で、制御対象のエンジン制御パラメータの補正量を決定すればよい。また、インタークーラ２６で生じる凝縮水と、ＥＧＲクーラ４４で生じる凝縮水の双方を対象として、凝縮水の粒径および量のうちの少なくとも粒径に応じて、エンジン制御パラメータが補正されてもよい。
（吸気ポートで生じる凝縮水を対象としたエンジン制御）
また、吸気通路１２から各気筒に流入することになる凝縮水の発生部位は、インタークーラ２６またはＥＧＥクーラ４４のようなクーラ類の内部の吸気通路１２またはＥＧＲ通路４０に限られない。すなわち、吸気通路およびＥＧＲ通路の少なくとも一方にクーラを備えない内燃機関であっても、例えば、冷間始動後のエンジン暖機中には、ＥＧＲ通路４０の導入口よりも下流側の吸気通路１２（より詳細には、例えば、吸気ポート１２ｂ）の壁面によって吸気ガス（新気とＥＧＲガスとの混合ガス）が冷やされることで凝縮水が発生し、発生した凝縮水が各気筒に流入する場合がある。
そこで、吸気ポート１２ｂで生じる凝縮水を対象として、インタークーラ２６の例と同様の粒径推定処理が実行されてもよい。より詳細には、この場合の凝縮水の粒径は、吸気ポート１２ｂを流れる混合ガスの流速と、混合ガスの露点と吸気ポート１２ｂの壁面温度との温度差Δｔ’’とのうちの少なくとも一方に基づいて、図５に示す関係と類似する関係を利用して推定すればよい。そして、この場合の粒径推定処理では、混合ガスの流速は、インタークーラ２６の例と同様に、混合ガスの流量によって代用することができる。また、温度差Δｔ’’の算出に用いられる露点は、壁面温度ｔを次に説明する吸気ポート１２ｂの壁面温度に置き換えつつ、基本的にはインタークーラ２６の例と同様の手法により算出することができる。吸気ポート１２ｂの壁面温度（ポート壁温）は、例えば、図１２を参照して以下に説明する手法によって算出することができる。
図１２は、吸気ポート１２ｂの壁面温度の算出手法を説明するための図である。図１２には、外気温度およびエンジン冷却水温度に対するポート壁温の関係が表されている。この関係は、時間経過とともにエンジン冷却水温度が上昇していくエンジン暖機過程のものである。図１２に示すように、エンジン暖機過程のポート壁温は、同一エンジン冷却水温度の下では、外気温度が高いほど高くなる。また、同一外気温度の下では、ポート壁温は、エンジン冷却水温度が高いほど高くなる。図１２に示すような関係をマップとしてＥＣＵ５０に記憶させておくことで、外気温度およびエンジン冷却水温度に基づいてエンジン暖機中にポート壁温を算出できるようになる。なお、エンジン冷却水温度は、例えば、図示省略する温度センサを利用して取得でき、外気温度は、例えば、車両に搭載された外気温度センサ（図示省略）を利用して取得できる。
そして、吸気ポート１２ｂで生じる凝縮水を対象とする場合においても、上述のように推定可能な凝縮水の粒径に基づいて、あるいは、当該粒径と凝縮水量とに基づいて、インタークーラ２６で生じる凝縮水を対象とする例と同様の手法で、制御対象のエンジン制御パラメータの補正量を決定すればよい。
（凝縮水の粒径の推定を伴わないエンジン制御パラメータの補正の例）
上述した実施の形態１および２の例とは異なり、ＥＣＵ５０は、凝縮水の粒径の推定値を算出せずに、任意の凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速が低いほど、燃焼安定性を向上させる方向にエンジン制御パラメータを補正するための補正量を大きくしてもよい。図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照して説明したように、吸気ガスの流速と凝縮水の粒径との間には相関がある。このため、凝縮水発生条件において吸気ガスの流速に応じてエンジン制御パラメータの補正量を変更することにより、凝縮水発生条件における燃焼安定性を確保するために凝縮水の粒径を考慮したエンジン制御を行えるようになる。
（粒径の推定に関する他の例）
上述した実施の形態１および２においては、ＥＣＵ５０は、吸気流速と温度差Δｔの双方に基づいて凝縮水の粒径を推定している。しかしながら、凝縮水の粒径は、凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速、および、当該吸気ガスの露点と当該発生部位の壁面温度との差のうちの何れか一方に基づいて推定されてもよい。
（エンジン制御パラメータの補正に関する他の例）
上述した実施の形態１および２の例では、凝縮水の量Ｗおよび粒径の双方に応じてエンジン制御パラメータの補正量が変更される。しかしながら、燃焼安定性を向上させる方向にエンジン制御パラメータを補正する補正処理は、凝縮水の粒径のみに基づいて実行されてもよい。
（ＥＧＲ通路の接続位置に関する他の例）
また、上述した実施の形態１および２においては、ＬＰＬ方式のＥＧＲ装置３８を備える内燃機関１０を例示した。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関がインタークーラを備える例において用いられるＥＧＲ装置は、インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるものであればよい。すなわち、吸気通路に対するＥＧＲ通路の接続位置（ＥＧＲガス導入口）は、内燃機関１０の例のようにコンプレッサの上流に限られず、例えば、コンプレッサの下流側であって、スロットルバルブとインタークーラとの間の部位に設けられてもよい。また、排気通路に対するＥＧＲ通路の接続位置（ＥＧＲガス取り出し口）は、必ずしもタービンの下流に限られず、排気通路上で任意に決定されてもよい。
また、以上説明した各実施の形態に記載の例および他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。
なお、上述した実施の形態１および２においては、ＥＣＵ５０により実行されるステップＳ１０８の処理が本発明の一態様に係る「粒径推定処理」に相当する。また、実施の形態１においては、ステップＳ１１０およびＳ１１２の処理が本発明の一態様に係る「補正処理」に相当し、実施の形態２においては、ステップＳ２０４およびＳ２０６の処理が本発明の一態様に係る「補正処理」に相当する。
１０ 内燃機関
１２ 吸気通路
１２ｂ 吸気ポート
１２ｃ 内部吸気通路
１４ 排気通路
１８ エアフローセンサ
２０ 湿度センサ
２２ ターボ過給機
２４ スロットル弁
２６ インタークーラ
２６ａ インタークーラの内部の壁面
３０ クーラ水温センサ
３２ 吸気圧センサ
３８ ＥＧＲ装置
４０ ＥＧＲ通路
４２ ＥＧＲ弁
４４ ＥＧＲクーラ
５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２ クランク角センサ
５４ 燃料噴射弁
５６ 点火装置

Claims (5)

  1. 少なくとも１つの気筒と、
    吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ装置と、
    内燃機関の燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータの制御に用いられるアクチュエータと、
    を備える前記内燃機関を制御する制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記吸気通路および前記ＥＧＲ通路のうちの少なくとも一方で凝縮水が発生する凝縮水発生条件が成立する場合に、前記吸気通路から前記少なくとも１つの気筒に流入する前記凝縮水の粒径を推定する粒径推定処理と、
    前記凝縮水発生条件が成立する場合に、前記燃焼安定性を向上させる方向に前記エンジン制御パラメータを補正する補正処理と、
    を実行し、
    前記制御装置は、前記補正処理において、前記粒径推定処理により推定された前記粒径が大きいほど、前記エンジン制御パラメータの補正量を大きくする
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記制御装置は、前記粒径推定処理において、前記凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速が低いほど、前記粒径が大きいと推定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記制御装置は、前記粒径推定処理において、前記凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの露点と前記発生部位の壁面温度との差が大きいほど、前記粒径が大きいと推定する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記少なくとも１つの気筒は、複数の気筒であって、
    前記制御装置は、前記凝縮水発生条件が成立する場合に、前記吸気通路から前記複数の気筒のそれぞれに流入する前記凝縮水の量を気筒毎に推定する処理を実行し、
    前記制御装置は、前記補正処理において、推定された前記凝縮水の量が多い気筒では、推定された前記凝縮水の量が少ない気筒と比べて、前記補正量を大きくする
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
  5. 少なくとも１つの気筒と、
    吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ装置と、
    内燃機関の燃焼安定性に影響するエンジン制御パラメータの制御に用いられるアクチュエータと、
    を備える前記内燃機関を制御する制御装置であって、
    前記制御装置は、前記吸気通路および前記ＥＧＲ通路のうちの少なくとも一方で凝縮水が発生する凝縮水発生条件が成立する場合に、前記凝縮水の発生部位を流れる吸気ガスの流速が低いほど、前記燃焼安定性を向上させる方向に前記エンジン制御パラメータを補正するための補正量を大きくする
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
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