WO2019022177A1 - 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 - Google Patents

内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 Download PDF

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WO2019022177A1
WO2019022177A1 PCT/JP2018/028023 JP2018028023W WO2019022177A1 WO 2019022177 A1 WO2019022177 A1 WO 2019022177A1 JP 2018028023 W JP2018028023 W JP 2018028023W WO 2019022177 A1 WO2019022177 A1 WO 2019022177A1
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WO
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valve
bypass
internal combustion
combustion engine
intercooler
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PCT/JP2018/028023
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English (en)
French (fr)
Inventor
敦 岡崎
和義 成田
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present disclosure relates to a control device of an internal combustion engine and a control method of the internal combustion engine.
  • the intake passage on the intake downstream side of the throttle valve and the intercooler are connected by a bypass passage, a bypass valve is provided in the bypass passage, and the bypass valve is operated when condensed water is discharged. It is conceivable to discharge the condensed water by using a valve and intake negative pressure.
  • the present disclosure provides a control device of an internal combustion engine that can prevent the operation of a bypass valve at the time of freezing of condensed water in an intercooler.
  • a turbocharger an intercooler, a throttle valve disposed on the intake downstream side of the intercooler, the intercooler bypassing the throttle valve, and intake air of the throttle valve
  • a control device for an internal combustion engine comprising: a bypass passage connecting a downstream intake passage; and a bypass valve provided in the bypass passage, wherein the control device is configured to control the bypass valve.
  • a control unit is provided, and the control unit determines whether the condensed water stored in the intercooler is non-freezing based on the operating state of the internal combustion engine, and determines that the non-freezing is present when the non-freezing is determined. Allow the valve to operate.
  • the control unit may integrate different non-freezing counter values according to the operating state of the internal combustion engine at predetermined time intervals, and may determine that the condensed water is non-freezing when the integrated value is equal to or greater than a predetermined threshold value .
  • the internal combustion engine includes a compressor bypass passage bypassing a compressor of the turbocharger, and a blow-off valve provided in the compressor bypass passage.
  • the control unit may be configured to control the blow-off valve and may operate the bypass valve in synchronization with the operation of the blow-off valve.
  • the operation of the bypass valve at the time of freezing of the condensed water in the intercooler can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a flowchart of the main routine.
  • FIG. 3 is a flowchart of a subroutine for determining whether the permission condition is established or not.
  • FIG. 4 is a flowchart of a subroutine for determining whether the prohibition condition is established or not.
  • FIG. 5 is a flowchart of a subroutine for determining whether the start condition is established or not.
  • FIG. 6 is a flowchart of a subroutine for non-freezing determination.
  • FIG. 7 shows a map that defines the relationship between the engine operating state and the count value of the non-freezing counter.
  • FIG. 8 is a time chart for explaining an operation method of the blow off valve and the bypass valve.
  • FIG. 9 shows a map for setting the actuation time of the bypass valve.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of an embodiment of the present disclosure.
  • An internal combustion engine (also referred to as an engine) 1 is a multi-cylinder engine mounted on a vehicle (not shown).
  • the vehicle is a large vehicle such as a truck
  • the engine 1 as a vehicle power source mounted on the vehicle is an in-line four-cylinder CNG engine.
  • the type, type, application, etc. of the vehicle and the internal combustion engine are not particularly limited.
  • the vehicle may be a small vehicle such as a passenger car
  • the engine 1 is a gasoline engine or a diesel engine (compression ignition internal combustion engine) It may be.
  • the CNG engine is a type of spark ignition internal combustion engine similar to a gasoline engine.
  • the engine 1 includes an engine body 2, an intake passage 3 and an exhaust passage 4 connected to the engine body 2, a turbocharger 14, and an injector 7.
  • the engine body 2 includes structural parts such as a cylinder head, a cylinder block, and a crankcase, and movable parts such as a piston, a crankshaft, and a valve housed therein.
  • the injector 7 is provided in each cylinder and injects CNG, which is a fuel, into the intake port. Moreover, the spark plug 5 is provided in each cylinder.
  • the intake passage 3 is mainly defined by an intake manifold 10 connected to the engine body 2 (in particular, a cylinder head) and an intake pipe 11 connected to the upstream end of the intake manifold 10.
  • the intake manifold 10 distributes the intake air sent from the intake pipe 11 to the intake port of each cylinder.
  • An air cleaner 12, an air flow meter 13, a compressor 14C of a turbocharger 14, an intercooler 15, and an electronically controlled throttle valve 16 are provided in the intake pipe 11 sequentially from the upstream side (intake upstream side) of the intake flow direction.
  • the air flow meter 13 is a sensor for detecting an intake air amount per unit time of the engine 1, that is, an intake flow rate, and is also referred to as a MAF sensor or the like.
  • the exhaust passage 4 is mainly defined by an exhaust manifold 20 connected to the engine body 2 (especially the cylinder head) and an exhaust pipe 21 disposed on the exhaust flow direction downstream side (exhaust downstream side) of the exhaust manifold 20 Ru.
  • the exhaust manifold 20 collects the exhaust gas sent from the exhaust port of each cylinder.
  • a turbine 14 T of the turbocharger 14 is provided between the exhaust pipe 21 or between the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21.
  • the exhaust pipe 21 downstream of the turbine 14T is provided with a catalyst 22 composed of a three-way catalyst.
  • the engine 1 also includes an EGR device 30.
  • the EGR device 30 includes an EGR passage 31 for recirculating a part (referred to as “EGR gas”) of exhaust gas in the exhaust passage 4 (especially in the exhaust manifold 20) into the intake passage 3 (especially in the intake manifold 10).
  • the EGR cooler 32 cools the EGR gas flowing through the EGR passage 31, and the EGR valve 33 adjusts the flow rate of the EGR gas.
  • the engine 1 also includes a compressor bypass passage 8 that bypasses the compressor 14 C of the turbocharger 14 and a blow-off valve 18 provided in the compressor bypass passage 8.
  • the compressor bypass passage 8 connects the upstream and downstream intake passages 3 near the compressor 14C.
  • the blow-off valve 18 is a valve operated or opened in a condition where surging of the compressor 14C may occur, and is a valve for preventing or suppressing the surging.
  • the blow-off valve 18 is a normally closed type that is stopped or closed when it is off, and activated or opened when it is on.
  • the engine 1 also includes a bypass passage 9 and a bypass valve 19 provided in the bypass passage 9.
  • the bypass passage 9 bypasses the throttle valve 16 and connects the intercooler 15 and the intake passage 3 on the intake downstream side of the throttle valve 16.
  • the bypass passage 9 is a passage for sucking and discharging the condensed water accumulated in the intercooler 15.
  • the distal end portion is opened at the bottom portion in the intercooler 15 where condensed water tends to be accumulated, and the proximal end portion is connected to the intake passage 3. Then, when the bypass valve 19 is opened, the condensed water accumulated in the intercooler 15 is sucked and discharged through the bypass passage 9 into the intake passage 3 by using the intake negative pressure.
  • the bypass valve 19 is a normally closed type that is stopped or closed at the time of OFF, and is activated or opened at the time of ON.
  • the engine 1 is also provided with a blowby gas recirculation system (or PCV system), although the details are not shown.
  • the blowby gas recirculation system is an apparatus for circulating the blowby gas leaked from the combustion chamber into the crankcase into the intake passage 3.
  • a first circulation passage 23A and a second circulation passage 23B are connected to the intake passage 3 on the upstream side and the downstream side of the throttle valve 16, respectively.
  • the blowby gas is circulated to the intake passage 3 through the second circulation passage 23B during low and medium load operation of the engine and through the first circulation passage 23A during high load operation of the engine.
  • the first circulation passage 23A is connected to the intake passage 3 at a position upstream of the intercooler 15, upstream of the compressor 14C and immediately after the air cleaner 12.
  • the second circulation passage 23 B is connected to the intake passage 3 at a position immediately before the intake manifold 10. However, these connection positions can be changed.
  • the blowby gas circulated from the first recirculation passage 23A is cooled in the intercooler 15 after passing through the compressor 14C, and the water contained in the blowby gas becomes condensed water in the intercooler 15 It accumulates in This accumulated condensed water may freeze, for example, during engine shutdown when the outside temperature is below freezing. Then, the frozen condensed water is expanded, and there is a possibility that the housing of the intercooler 15, a tube, etc. may be damaged. In addition, after starting the engine thereafter, the ice of the condensed water may flow to the intake downstream side together with the intake to damage other engine parts.
  • the bypass valve 19 is periodically operated to condense the condensed water accumulated in the intercooler 15. Suction and discharge are done.
  • the control device includes an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 100 which forms a control unit or controller, and sensors described later.
  • the ECU 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a storage device, and the like.
  • the ECU 100 is configured and programmed to control the injector 7, the spark plug 5, the throttle valve 16, the EGR valve 33, the blow-off valve 18, and the bypass valve 19.
  • a rotational speed sensor 40 for detecting the rotational speed of the engine (specifically, the rotational speed per unit time (rpm)), and an accelerator opening degree
  • the accelerator opening sensor 41 is provided.
  • a ⁇ sensor 42 for detecting the excess air ratio ⁇ of the exhaust gas flowing into the catalyst 22 and a water temperature sensor 43 for detecting the water temperature Tw of the engine cooling water are provided. The output signals of these sensors are sent to the ECU 100.
  • a boost pressure sensor 47 for detecting the boost pressure or the boost pressure is provided, and the output signal is also sent to the ECU 100.
  • the boost pressure sensor 47 is installed on the intake pipe 11 downstream of the throttle valve 16 and immediately in front of the intake manifold 10 in the present embodiment, but the installation position is arbitrary, for example, installed on the intake manifold 10 It is also good.
  • control of the present embodiment will be described.
  • the control is repeatedly executed by the ECU 100 every predetermined operation cycle ⁇ (for example, 10 msec).
  • the ECU 100 first executes control according to the main routine shown in FIG.
  • step S101 the ECU 100 determines whether a permission condition for permitting operation of the bypass valve 19 is satisfied.
  • step S108 the ECU 100 proceeds to step S108 to stop (close the valve) the bypass valve 19, turns off the valve operation flag FG in step S109, and ends the routine.
  • step S102 determines whether or not a prohibition condition for prohibiting the operation of the bypass valve 19 is satisfied.
  • step S108 the ECU 100 proceeds to step S108.
  • step S103 determines whether or not the valve operation flag FG is on.
  • step S104 determines whether a start condition (or trigger condition) for starting the operation of the bypass valve 19 is satisfied.
  • step S108 the ECU 100 proceeds to step S108.
  • step S105 the ECU 100 proceeds to step S105 to activate (open valve) the bypass valve 19 and turn on the valve operation flag FG in step S106.
  • step S107 determines whether the actuation time Top of the bypass valve 19 has elapsed. If it has not elapsed, the routine ends, and if it has elapsed, the process proceeds to step S108.
  • the start of the operation time Top is the operation start timing of the bypass valve 19.
  • step S103 when the valve actuation flag FG is on in step S103, the ECU 100 proceeds to step S107.
  • the valve operation flag FG is initially off (S103: no), so the process proceeds to step S104. If the start condition is satisfied (S104: YES), the operation of the bypass valve 19 is started in step S105, and the valve operation flag FG is turned on in step S106. Since the operation time Top has not elapsed (S107: NO), the current routine is ended.
  • step S107 is reached while the operation state of the bypass valve 19 is maintained, and the determination of step S107 is made.
  • the operation of the bypass valve 19 is maintained until the operation time Top passes (S107: YES) in step S107.
  • step S107 When it is determined in step S107 that the actuation time Top has elapsed (S107: YES), the process proceeds to step S108, the bypass valve 19 is stopped, and the valve actuation flag FG is turned off in step S109. Thus, one operation of the bypass valve 19 is completed.
  • FIG. 3 is a subroutine for determining whether the permission condition is established or not in step S101.
  • the ECU 100 determines that the permission condition is satisfied in step S208 when all the conditions (AND conditions) in steps S201 to S207 are satisfied, and permits in step S209 if any one of the conditions in steps S201 to S207 is not satisfied. The condition is not satisfied.
  • step S201 the ECU 100 determines whether the engine rotational speed Ne detected by the rotational speed sensor 40 is less than or equal to a predetermined threshold Neth.
  • step S202 the ECU 100 determines whether the boost pressure Pb detected by the boost pressure sensor 47 is less than or equal to a predetermined threshold Pbth.
  • step S203 the ECU 100 determines whether the water temperature Tw detected by the water temperature sensor 43 is equal to or greater than a predetermined threshold value Twth.
  • step S204 the ECU 100 performs non-freezing determination to determine whether the condensed water stored in the intercooler 15 is non-freezing, that is, whether or not it has not been frozen.
  • the method of this non-freezing determination will be described later.
  • step S205 the ECU 100 determines whether the distance condition regarding the travel distance of the vehicle is satisfied. This determination is made, for example, based on the value of a trip meter (not shown) of the vehicle.
  • the ECU 100 determines in step S206 whether or not there is an abnormality in each of the above-described sensors. In addition, the presence or absence of abnormality of each sensor is always grasped
  • step S207 the ECU 100 determines whether the bypass valve 19 is abnormal.
  • the ECU 100 always recognizes the presence or absence of this abnormality. In particular, the ECU 100 determines whether or not there is an abnormality in the valve relay that drives the valve body of the bypass valve 19.
  • step S208 the ECU 100 establishes the permission condition in step S208.
  • step S209 the ECU 100 makes the permission condition not satisfied in step S209.
  • the ECU 100 makes the permission condition not satisfied in step S209.
  • the engine speed and boost pressure threshold values Neth and Pbth are set to relatively low values such that, if the bypass valve 19 is actuated, sufficient intake negative pressure capable of suctioning condensed water is generated.
  • the water temperature threshold value Twth is set to the water temperature (for example, 75 ° C.) in the engine warm-up state in which the condensed water frozen in the intercooler is expected to be thawed.
  • step S204 The non-freezing determination in step S204 is performed based on the subroutine shown in FIG. 6 and the predetermined map shown in FIG.
  • the ECU 100 acquires the value of the parameter representing the engine operating state in step S501. Specifically, the ECU 100 acquires the value of the engine rotational speed Ne detected by the rotational speed sensor 40, and acquires the value of the target fuel injection amount Q, which is the instructed injection amount to the injector 7.
  • the target fuel injection amount Q is calculated from a map (not shown) based on the values of the engine rotational speed Ne and the accelerator opening Ac detected by the rotational speed sensor 40 and the accelerator opening sensor 41, respectively.
  • the target fuel injection amount Q and the accelerator opening Ac are both parameters representing the engine load. As this parameter, it is also possible to use the intake air amount Ga detected by the air flow meter 13.
  • step S502 the ECU 100 acquires the value of the non-freezing counter corresponding to the acquired values of the engine speed Ne and the target fuel injection amount Q, that is, the count values CT (CT1, CT2, CT3) from the map of FIG. Do.
  • the non-freezing counter is a counter built in the ECU 100.
  • the entire operating range of the engine is divided into three parts, a high load range, a medium load range and a low load range, and different count values CT are input to each range.
  • the count value CT1 is input to the high load area
  • the count value CT2 is input to the medium load area
  • the count value CT3 is input to the low load area.
  • the value of the target fuel injection amount Q at the boundary of each region is constant regardless of the engine speed Ne, but it is naturally possible to change it according to the engine speed Ne
  • the characteristics of the map are not limited to the example of FIG.
  • step S503 the ECU 100 integrates the acquired count value CT to obtain an integrated value CTCT.
  • step S504 the ECU 100 determines whether the integrated value CTCT is equal to or greater than a predetermined threshold ⁇ CTth.
  • step S505 determines that the condensed water is not frozen.
  • step S506 determines that the condensed water is frozen.
  • the higher the engine operating state is on the higher load side the higher the intake air temperature in the intercooler, and the more the thawing of condensed water frozen therein is promoted. Therefore, in the above map, as the load is higher, the larger count value CT which is the decompression side is input.
  • the engine operating condition is low load
  • the intake air temperature in the intercooler is also low, and when the outside air is below the freezing point, the thawed condensed water may be re-freezed. Therefore, the low load count value CT3 is a negative value on the freezing side.
  • the count value CT is integrated every predetermined time, and when the integrated value CTCT reaches the threshold ⁇ CTth or more, the condensed water is determined to be non-freezing. Therefore, it is possible to accurately determine whether the condensed water is non-freezing in consideration of the operation history of the engine.
  • the bypass valve 19 is operated only when it is determined as non-freezing in this non-freezing determination. Therefore, it is possible to prevent the bypass valve 19 from being operated when the condensed water in the intercooler is frozen, and to prevent wasteful or inefficient power consumption due to the operation.
  • the routine of FIG. 6 is executed every cycle longer than the basic operation cycle ⁇ , for example, every 100 ⁇ . Therefore, the integration of the count value CT is also performed every 100 ⁇ .
  • the engine speed Ne and the target fuel injection amount Q acquired in step S301 may be an average value between 100 ⁇ .
  • the threshold value CTCTth may be provided with hysteresis when the integrated value CTCT increases and decreases.
  • step S205 (FIG. 3) will be described.
  • the distance condition of step S205 (FIG. 3) will be described.
  • the distance condition of step S205 means that the actual travel distance calculated from the end time of the previous operation of the bypass valve 19 reaches a predetermined distance or more.
  • the bypass valve 19 is operated for a predetermined time when the engine is started, and the condensed water is always sucked and discharged once when the engine is started. Thereby, even when the engine is repeatedly stopped, excessive storage of the condensed water can be prevented.
  • step S102 a subroutine for determining whether the prohibition condition is established or not in step S102 will be described.
  • ECU 100 establishes the prohibition condition in step S303 when any of the conditions (OR condition) in steps S301 and S302 is satisfied, and prohibits in step S304 when none of the conditions in step S301 and S302 is satisfied. The condition is not satisfied.
  • step S301 the ECU 100 determines whether the accelerator opening Ac detected by the accelerator opening sensor 41 is equal to or greater than a predetermined threshold Acth. If the answer is yes, the ECU 100 proceeds to step S303 and establishes the prohibition condition.
  • step S302 the ECU 100 determines whether the throttle opening degree TH of the throttle valve 16 is equal to or greater than a predetermined threshold THth. If the answer is yes, the ECU 100 proceeds to step S303 and establishes the prohibition condition. On the other hand, if the answer is no, the ECU 100 proceeds to step S304 to make the prohibition condition not satisfied.
  • the thresholds Acth and THth are values that indicate that the engine is in normal operation at the driver's intention.
  • a portion of the intake air is supplied to the engine through the bypass passage 9 and bypassing the throttle valve 16.
  • condensed water may be drawn into the engine combustion chamber, which may inhibit combustion. These can deteriorate drivability. Therefore, in such a situation, the operation of the bypass valve 19 is prohibited.
  • the thresholds Acth and THth can be set to values slightly higher than the accelerator opening and the throttle opening at idle.
  • the throttle opening TH is normally controlled by the ECU 100 so as to follow the accelerator opening Ac, except when special control is being executed. Therefore, the throttle opening TH may be approximately equal to the accelerator opening Ac. However, if the accelerator opening Ac changes suddenly, a response delay occurs in which the throttle opening TH can not completely follow the accelerator opening Ac.
  • the throttle opening degree TH is a target opening degree which the ECU 100 instructs the throttle valve 16, and is an internal value of the ECU 100.
  • the value of the opening degree sensor may be used as the throttle opening degree TH.
  • step S104 the start condition in step S104 and the operation time Top in step S107 will be described.
  • the ECU 100 is configured to operate the bypass valve 19 in synchronization with the operation of the blow-off valve 18.
  • ECU 100 starts actuation of blow-off valve 18 when a predetermined blow-off valve actuation condition is satisfied (t0), and blow-off valve 18 when blow-off valve actuation time Tbov (for example, 1.5 s) elapses. Stop the operation of On the other hand, the ECU 100 measures an elapsed time from the start of operation of the blow-off valve 18 (t0), and when the elapsed time reaches a predetermined delay time Td (for example 3s) (t1), operates the bypass valve 19 Start it. After that, when the actuation time Top (for example, 1.5 s) of the bypass valve 19 elapses (t2), the actuation of the bypass valve 19 is stopped.
  • Td for example 3s
  • the ECU 100 operates the bypass valve 19 slightly behind the blow-off valve 18. Further, the ECU 100 operates the bypass valve 19 so as not to overlap with the operation time Tbov of the blow-off valve 18. Tbov ⁇ Td.
  • the blow-off valve 18 is a valve operated or opened in a condition where surging of the compressor 14C may occur, and is a valve for preventing or suppressing the surging. That is, for example, when the driver depresses the accelerator pedal and releases it (let-off) and the throttle valve 16 is rapidly closed, the engine decelerates and the intake pressure downstream of the compressor (between the compressor 14C and the throttle valve 16 Intake pressure) is high and intake flow velocity is low. As a result, surging in which the intake air flows back to the compressor 14C occurs, and an unpleasant surge noise is generated. In this case, as the accelerator opening before deceleration is larger, the intake pressure at the start of deceleration becomes larger, and surging becomes remarkable.
  • the blow-off valve operating condition is satisfied under the condition where such surging may occur, and the blow-off valve 18 is operated. Then, the intake air on the downstream side of the compressor can be reversely flowed through the compressor bypass passage 8 and escaped to the upstream side of the compressor 14C to prevent or suppress the generation of surging and surge noise.
  • blow-off valve 18 The operation of the blow-off valve 18 is during deceleration of the engine in which the accelerator pedal is released and the throttle valve 16 is closed. At this time, deceleration fuel cut is also performed. At this time, therefore, a sufficient intake negative pressure is generated, which is very advantageous for suction of condensed water through the bypass passage 9. At this time, even if the bypass valve 19 is operated, drivability does not substantially deteriorate when viewed from the driver side, and no particular problem occurs even if condensed water is sucked into the engine combustion chamber.
  • bypass valve 19 since the bypass valve 19 is actuated after being delayed from the blow-off valve 18, the bypass valve 19 can be actuated after the pressure in the intake passage 3 has been settled after actuation of the blow-off valve 18, and operability can be improved.
  • the operation method of the bypass valve 19 synchronized with the blow-off valve 18 can be changed, for example, both may be started at the same time, or both operation time may be overlapped to operate both.
  • step S401 the ECU 100 determines whether the operation of the blow-off valve 18 has been started.
  • step S402 determines whether a predetermined delay time Td has elapsed from the start of the operation of the blow-off valve 18.
  • step S403 the ECU 100 proceeds to step S403 and sets the start condition as satisfied.
  • step S404 sets the start condition as not satisfied.
  • the operating time Top may be a constant value (for example, 1.5 s), but may be variably set according to the boost pressure Pb at the start of operation of the bypass valve 19 (that is, when the start condition is satisfied). .
  • the ECU 100 determines the actuation time Top corresponding to the detected value of the boost pressure Pb from a predetermined map stored in advance as shown in FIG. 9 and sets the actuation time Top as the actuation time Top of the bypass valve 19 Do. Note that this setting is performed only once at the first execution of step S107 (FIG. 2).
  • the actuation time Top is set shorter. This is because, as the boost pressure Pb is a negative pressure and a lower value, the intake negative pressure is larger, so condensed water can be sucked and discharged in a short operation time Top. Therefore, by setting the operating time Top in this manner, the operating time Top can be optimized and the bypass valve 19 can be operated efficiently. That is, the power consumption accompanying the operation of the bypass valve 19 can be minimized.
  • the operation of the bypass valve 19 is permitted when it is determined that the condensed water stored in the intercooler 15 is non-freezing, so the operation of the bypass valve 19 at the time of freezing the condensed water Can be prevented and wasteful power consumption can be prevented.
  • the determination may also be made based on parameters (intake air temperature, boost pressure, etc.) that represent engine operating conditions other than the engine rotational speed Ne and the target fuel injection amount Q.
  • the operation of the bypass valve 19 does not necessarily have to be synchronized with the operation of the blow-off valve 18.
  • the blow off valve 18 is not essential and can be omitted. If the bypass valve 19 is operated independently of the blow-off valve 18, the starting conditions shown in FIG. 5 are changed. For example, more simply, the start condition may be satisfied when the accelerator pedal is released (that is, when the accelerator opening Ac is 0%), and the start condition may not be satisfied otherwise. Additionally or alternatively, the start condition may be satisfied when the boost pressure is less than or equal to a predetermined negative pressure value, and the start condition may not be satisfied otherwise.

Abstract

ターボチャージャと、インタークーラと、インタークーラの吸気下流側に配置されたスロットルバルブと、スロットルバルブをバイパスしてインタークーラと、スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路とを連結するバイパス通路と、バイパス通路に設けられたバイパスバルブとを備える内燃機関の制御装置は、バイパスバルブを制御するように構成された制御ユニットを備える。制御ユニットは、内燃機関の運転状態に基づいて、インタークーラの内部に貯留された凝縮水が非凍結か否かを判断し、非凍結と判断した場合にバイパスバルブの作動を許可する。

Description

内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法
　本開示は内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法に関する。
　ターボチャージャとインタークーラを備えた車両用の内燃機関が知られている。一方、インタークーラ内に、吸気中の水分に起因した凝縮水が溜まることがあるが、この凝縮水を排出するための構成も種々知られている（例えば特許文献１－３参照）。
日本国特開２００４－１７６６９１号公報 日本国特開２０１３－１０８４８２号公報 日本国特開２０１６－１８０３７７号公報
　凝縮水を排出するための構成として、例えば、スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路とインタークーラとをバイパス通路で連結し、バイパス通路にバイパスバルブを設け、凝縮水排出時にバイパスバルブを作動すなわち開弁し、吸気負圧を利用して凝縮水を排出するものが考えられる。
　しかし、インタークーラ内の凝縮水が凍結しているときにバイパスバルブを作動させても、吸気負圧による凝縮水の吸引排出が行えず、無駄に電力を消費してしまう。
　本開示は、インタークーラ内の凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブの作動を防止することができる内燃機関の制御装置を提供する。
　本開示の一の態様によれば、ターボチャージャと、インタークーラと、前記インタークーラの吸気下流側に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブをバイパスして前記インタークーラと、前記スロットルバルブの吸気下流側の吸気通路とを連結するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられたバイパスバルブとを備える内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、前記バイパスバルブを制御するように構成された制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記インタークーラの内部に貯留された凝縮水が非凍結か否かを判断し、非凍結と判断した場合に前記バイパスバルブの作動を許可する。
　前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態に応じて異なる非凍結カウンタの値を所定時間毎に積算し、その積算値が所定の閾値以上であるとき凝縮水が非凍結と判断してもよい。
　前記内燃機関は、前記ターボチャージャのコンプレッサをバイパスするコンプレッサバイパス通路と、前記コンプレッサバイパス通路に設けられたブローオフバルブとを備え、
　前記制御ユニットは、前記ブローオフバルブを制御するように構成されると共に、前記ブローオフバルブの作動と同期して前記バイパスバルブを作動させてもよい。
　本開示によれば、インタークーラ内の凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブの作動を抑制することができる。
図１は、本開示の実施形態の構成を示す概略図である。 図２は、メインルーチンのフローチャートである。 図３は、許可条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンのフローチャートである。 図４は、禁止条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンのフローチャートである。 図５は、開始条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンのフローチャートである。 図６は、非凍結判定のためのサブルーチンのフローチャートである。 図７は、エンジン運転状態と非凍結カウンタのカウント値との関係を定めたマップを示す。 図８は、ブローオフバルブとバイパスバルブの作動方法を説明するためのタイムチャートである。 図９は、バイパスバルブの作動時間を設定するためのマップを示す。
　以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意すべきである。
　図１は、本開示の実施形態の構成を示す概略図である。内燃機関（エンジンともいう）１は、車両（図示せず）に搭載された多気筒エンジンである。本実施形態において、車両はトラック等の大型車両であり、これに搭載される車両動力源としてのエンジン１は直列４気筒ＣＮＧエンジンである。しかしながら、車両および内燃機関の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジン１はガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン（圧縮着火式内燃機関）であってもよい。なおＣＮＧエンジンは、ガソリンエンジンと同様の火花点火式内燃機関の一種である。
　エンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３および排気通路４と、ターボチャージャ１４と、インジェクタ７とを備える。エンジン本体２は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含む。
　インジェクタ７は、各気筒に設けられ、吸気ポート内に燃料であるＣＮＧを噴射する。また各気筒に点火プラグ５が設けられる。
　吸気通路３は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド１０と、吸気マニホールド１０の上流端に接続された吸気管１１とにより主に画成される。吸気マニホールド１０は、吸気管１１から送られてきた吸気を各気筒の吸気ポートに分配供給する。吸気管１１には、吸気流れ方向の上流側（吸気上流側）から順に、エアクリーナ１２、エアフローメータ１３、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃ、インタークーラ１５、および電子制御式のスロットルバルブ１６が設けられる。エアフローメータ１３は、エンジン１の単位時間当たりの吸入空気量すなわち吸気流量を検出するためのセンサで、ＭＡＦセンサ等とも称される。
　排気通路４は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド２０と、排気マニホールド２０の排気流れ方向下流側（排気下流側）に配置された排気管２１とにより主に画成される。排気マニホールド２０は、各気筒の排気ポートから送られてきた排気ガスを集合する。排気管２１、もしくは排気マニホールド２０と排気管２１の間には、ターボチャージャ１４のタービン１４Ｔが設けられる。タービン１４Ｔより下流側の排気管２１には三元触媒からなる触媒２２が設けられる。
　エンジン１はＥＧＲ装置３０も備える。ＥＧＲ装置３０は、排気通路４内（特に排気マニホールド２０内）の排気ガスの一部（「ＥＧＲガス」という）を吸気通路３内（特に吸気マニホールド１０内）に還流させるためのＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３２と、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲバルブ３３とを備える。
　またエンジン１は、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃをバイパスするコンプレッサバイパス通路８と、コンプレッサバイパス通路８に設けられたブローオフバルブ１８とを備える。コンプレッサバイパス通路８は、コンプレッサ１４Ｃ付近の上下流側の吸気通路３を連結する。ブローオフバルブ１８は、コンプレッサ１４Ｃのサージングが発生し得るような状況下で作動すなわち開弁され、そのサージングを防止または抑制するためのバルブである。ブローオフバルブ１８はオフ時に停止すなわち閉弁状態となるノーマルクローズタイプであり、オン時には作動すなわち開弁状態となる。
　またエンジン１は、バイパス通路９と、バイパス通路９に設けられたバイパスバルブ１９とを備える。バイパス通路９は、スロットルバルブ１６をバイパスすると共に、インタークーラ１５と、スロットルバルブ１６の吸気下流側の吸気通路３とを連結する。
　バイパス通路９は、インタークーラ１５内に溜まった凝縮水を吸引排出するための通路である。その先端部は、凝縮水が溜まり易いインタークーラ１５内の底部に開放して位置され、その基端部は吸気通路３に接続されている。そしてバイパスバルブ１９の開弁時に、吸気負圧を利用して、インタークーラ１５内に溜まった凝縮水がバイパス通路９を通じて吸気通路３内へと吸引排出される。バイパスバルブ１９は、オフ時に停止すなわち閉弁状態となるノーマルクローズタイプであり、オン時に作動すなわち開弁状態となる。
　またエンジン１は、詳細は図示省略するが、ブローバイガス環流装置（またはＰＣＶ装置）を備える。ブローバイガス環流装置は周知のように、燃焼室からクランクケース内に漏れ出たブローバイガスを吸気通路３に環流させるための装置である。
　スロットルバルブ１６の上流側と下流側の吸気通路３にそれぞれ第１環流通路２３Ａと第２環流通路２３Ｂとが接続される。エンジンの低中負荷運転時には第２環流通路２３Ｂを通じて、またエンジンの高負荷運転時には第１環流通路２３Ａを通じて、ブローバイガスが吸気通路３に環流される。本実施形態において、第１環流通路２３Ａは、インタークーラ１５の上流側、コンプレッサ１４Ｃの上流側で且つエアクリーナ１２の直後の位置で吸気通路３に接続されている。また第２環流通路２３Ｂは、吸気マニホールド１０の直前の位置で吸気通路３に接続されている。但しこれらの接続位置は変更可能である。
　この構成の場合、特に、第１環流通路２３Ａから環流されたブローバイガスが、コンプレッサ１４Ｃを通過後、インタークーラ１５内で冷却され、ブローバイガスに含まれる水分が凝縮水となってインタークーラ１５内に溜まる。この溜まった凝縮水は、例えば外気温が氷点下のときのエンジン停止中に凍結することがある。するとこの凍結した凝縮水が膨張し、インタークーラ１５のハウジングやチューブ等を破損させる虞がある。また、その後のエンジン始動後に、凝縮水の氷が吸気と共に吸気下流側に流れ、他のエンジン部品を破損させる虞がある。
　そこで、こうした凝縮水の凍結に起因したインタークーラ１５および他のエンジン部品の損傷を防止するため、本実施形態では、定期的にバイパスバルブ１９を作動させ、インタークーラ１５内に溜まった凝縮水を吸引排出するようにしている。
　他方、本実施形態に係る制御装置は、制御ユニットもしくはコントローラをなす電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１００と、後述するセンサ類とを備える。ＥＣＵ１００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートおよび記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、インジェクタ７、点火プラグ５、スロットルバルブ１６、ＥＧＲバルブ３３、ブローオフバルブ１８、バイパスバルブ１９を制御するように構成され、プログラムされている。
　センサ類に関しては、上述のエアフローメータ１３の他、エンジンの回転速度（具体的には単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ））を検出するための回転速度センサ４０と、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ４１とが設けられる。また、触媒２２に流入する排気ガスの空気過剰率λを検出するためのλセンサ４２と、エンジン冷却水の水温Ｔｗを検出するための水温センサ４３とが設けられている。これらセンサ類の出力信号はＥＣＵ１００に送られる。
　また、過給圧もしくはブースト圧を検出するためのブースト圧センサ４７が設けられ、その出力信号もＥＣＵ１００に送られる。ブースト圧センサ４７は、本実施形態ではスロットルバルブ１６の下流側で且つ吸気マニホールド１０の直前の吸気管１１に設置されているが、この設置位置は任意であり、例えば吸気マニホールド１０に設置してもよい。
　次に、本実施形態の制御について説明する。制御はＥＣＵ１００により所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
　ＥＣＵ１００はまず、図２に示すメインルーチンに従って制御を実行する。
　ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、バイパスバルブ１９の作動を許可する許可条件が成立しているか否かを判断する。
　非成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進んでバイパスバルブ１９を停止（閉弁）状態とし、ステップＳ１０９でバルブ作動フラグＦＧをオフ（ＯＦＦ）にし、ルーチンを終える。
　他方、成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０２に進んで、バイパスバルブ１９の作動を禁止する禁止条件が成立しているか否かを判断する。
　成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進む。他方、非成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３に進んでバルブ作動フラグＦＧがオン（ＯＮ）か否かを判断する。
　オフの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に進んで、バイパスバルブ１９の作動を開始する開始条件（もしくはトリガー条件）が成立しているか否かを判断する。
　非成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進む。他方、成立の場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進んでバイパスバルブ１９を作動（開弁）状態とし、ステップＳ１０６でバルブ作動フラグＦＧをオンにする。
　次いでＥＣＵ１００は、ステップＳ１０７に進んで、バイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐが経過したか否かを判断する。未経過の場合はルーチンを終え、経過の場合はステップＳ１０８に進む。なお作動時間Ｔｏｐの始期はバイパスバルブ１９の作動開始時期である。
　他方、ステップＳ１０３でバルブ作動フラグＦＧがオンの場合、ＥＣＵ１００はステップＳ１０７に進む。
　このメインルーチンによれば、許可条件成立（Ｓ１０１：イエス）、禁止条件非成立（Ｓ１０２：ノー）の場合、バルブ作動フラグＦＧが初期状態でオフ（Ｓ１０３：ノー）なので、ステップＳ１０４に進み、ここで開始条件成立（Ｓ１０４：イエス）ならば、ステップＳ１０５でバイパスバルブ１９の作動が開始され、ステップＳ１０６でバルブ作動フラグＦＧがオンされる。そして作動時間Ｔｏｐ未経過（Ｓ１０７：ノー）なので今回のルーチンが終了される。
　次回のルーチン実行時期（演算時期）では、ステップＳ１０３がイエスなので、バイパスバルブ１９の作動状態が維持されたまま、ステップＳ１０７に至り、ステップＳ１０７の判断がなされる。ステップＳ１０７で作動時間Ｔｏｐ経過（Ｓ１０７：イエス）となるまで、バイパスバルブ１９の作動が維持される。
　ステップＳ１０７で作動時間Ｔｏｐ経過（Ｓ１０７：イエス）となると、ステップＳ１０８に進んでバイパスバルブ１９が停止され、ステップＳ１０９でバルブ作動フラグＦＧがオフされる。以上でバイパスバルブ１９の１回の作動が終了する。
　次に、前述の各条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンについて説明する。
　図３は、ステップＳ１０１における許可条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンである。ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０１～Ｓ２０７の各条件（ＡＮＤ条件）が全て満たされたときにステップＳ２０８で許可条件を成立とし、ステップＳ２０１～Ｓ２０７の各条件のうち一つでも満たされない場合はステップＳ２０９で許可条件を非成立とする。
　ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１００は、回転速度センサ４０により検出されたエンジン回転数Ｎｅが所定の閾値Ｎｅｔｈ以下か否かを判断する。
　イエスの場合、ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１００は、ブースト圧センサ４７により検出されたブースト圧Ｐｂが所定の閾値Ｐｂｔｈ以下か否かを判断する。
　イエスの場合、ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１００は、水温センサ４３により検出された水温Ｔｗが所定の閾値Ｔｗｔｈ以上か否かを判断する。
　イエスの場合、ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１００は、インタークーラ１５の内部に貯留された凝縮水が非凍結であるか否か、すなわち凍結してないか否かを判断する非凍結判定を行う。この非凍結判定の方法は後述する。
　非凍結である旨の判定を行った場合、ステップＳ２０５において、ＥＣＵ１００は、車両の走行距離に関する距離条件が成立したか否かを判断する。この判断は例えば車両の図示しないトリップメータの値に基づいて行う。
　イエスの場合、ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１００は、上述の各センサに異常がないか否かを判断する。なお各センサの異常の有無は、ＥＣＵ１００に備えられている診断機能によりＥＣＵ１００が常時把握している。
　イエスの場合、ステップＳ２０７において、ＥＣＵ１００は、バイパスバルブ１９に異常がないか否かを判断する。この異常の有無もＥＣＵ１００は常時把握している。特にＥＣＵ１００は、バイパスバルブ１９の弁体を駆動するバルブリレーに異常がないか否かを判断する。
　イエスの場合、ステップＳ２０８において、ＥＣＵ１００は、許可条件を成立とする。他方、ステップＳ２０１～Ｓ２０７のいずれかがノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９で許可条件を非成立とする。特にステップＳ２０４で凍結である旨の判定を行った場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９で許可条件を非成立とする。
　エンジン回転数およびブースト圧の閾値Ｎｅｔｈ，Ｐｂｔｈは、仮にバイパスバルブ１９が作動された場合に凝縮水を吸引し得る十分な吸気負圧が生じるような比較的低い値とされる。
　水温の閾値Ｔｗｔｈは、インタークーラ内部で凍結した凝縮水が解凍すると予想されるエンジン暖機状態のときの水温（例えば７５℃）とされる。こうした閾値Ｔｗｔｈ以上であることを許可条件成立の条件とすることで、次のステップＳ２０４の非凍結判定と相俟って、バイパスバルブ１９の無駄な作動を防止できる。
　ステップＳ２０４の非凍結判定は、図６に示すサブルーチンと図７に示す所定のマップとに基づいて行われる。
　図６に示すように、エンジン始動と同時にサブルーチンが開始されると、ステップＳ５０１において、ＥＣＵ１００は、エンジン運転状態を表すパラメータの値を取得する。具体的にはＥＣＵ１００は、回転速度センサ４０により検出されたエンジン回転数Ｎｅの値を取得すると共に、インジェクタ７への指示噴射量である目標燃料噴射量Ｑの値を取得する。なお目標燃料噴射量Ｑは、回転速度センサ４０およびアクセル開度センサ４１によりそれぞれ検出されたエンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度Ａｃの値に基づき、図示しないマップから算出される。目標燃料噴射量Ｑおよびアクセル開度Ａｃはいずれもエンジン負荷を表すパラメータである。このパラメータとしては他に、エアフローメータ１３により検出された吸入空気量Ｇａを用いることもできる。
　次にステップＳ５０２において、ＥＣＵ１００は、取得したエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑの値に対応した非凍結カウンタの値すなわちカウント値ＣＴ（ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３）を、図７のマップから取得する。なお非凍結カウンタはＥＣＵ１００に内蔵されたカウンタである。
　図７に示すように、マップにおいては、エンジンの全運転領域が高負荷領域、中負荷領域および低負荷領域の三つに区分され、各領域に異なるカウント値ＣＴが入力されている。高負荷領域にはカウント値ＣＴ１が入力され、中負荷領域にはカウント値ＣＴ２が入力され、低負荷領域にはカウント値ＣＴ３が入力されている。ＣＴ１＞ＣＴ２＞ＣＴ３であり、高負荷側ほど大きなカウント値ＣＴが入力されている。例えばＣＴ１＝＋１、ＣＴ２＝０、ＣＴ３＝－１である。
　従ってここでは、取得したエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑの値が高負荷側の値であるほど、大きなカウント値ＣＴが得られるようになっている。
　なお、図７の例では便宜上、各領域の境界の目標燃料噴射量Ｑの値をエンジン回転数Ｎｅに拘わらず一定としているが、エンジン回転数Ｎｅに応じて変化させることも当然に可能であり、マップの特性は図７の例に限られない。
　次にステップＳ５０３において、ＥＣＵ１００は、取得したカウント値ＣＴを積算して積算値ΣＣＴを求める。
　次にステップＳ５０４において、ＥＣＵ１００は、積算値ΣＣＴが所定の閾値ΣＣＴｔｈ以上か否かを判断する。
　イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０５に進んで凝縮水は非凍結との判定を行う。他方、ノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５０６に進んで凝縮水は凍結との判定を行う。
　エンジン運転状態が高負荷側であるほど、インタークーラ内の吸気温度が高く、その内部で凍結した凝縮水の解凍が促進されると考えられる。従って上記マップでは高負荷側ほど、解凍側である大きなカウント値ＣＴが入力されている。他方、エンジン運転状態が低負荷だと、インタークーラ内の吸気温度も低く、外気が氷点下の場合には、解凍した凝縮水が再凍結する虞がある。従って低負荷時のカウント値ＣＴ３は、凍結側の負の値とされている。
　このカウント値ＣＴを所定時間毎に積算し、積算値ΣＣＴが閾値ΣＣＴｔｈ以上に達したときに、凝縮水は非凍結との判定を行う。従って、凝縮水が非凍結か否かの判定を、エンジンの運転履歴を考慮して精度良く行うことができる。
　この非凍結判定で非凍結と判定された場合に限り、バイパスバルブ１９が作動される。従って、インタークーラ内の凝縮水が凍結しているときにバイパスバルブ１９が作動されることを防止でき、その作動による無駄もしくは非効率な電力消費を防止することができる。
　なお、本実施形態において、図６のルーチンは基本の演算周期τより長い周期、例えば１００τ毎に実行される。よってカウント値ＣＴの積算も１００τ毎に実行される。こうした場合、ステップＳ３０１で取得されるエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑは、１００τ間の平均値であってもよい。積算値ΣＣＴの増大時と減少時で閾値ΣＣＴｔｈにヒステリシスを与えてもよい。上記で述べた数値やマップの特性、入力値等はあくまで一例であり変更可能である。
　次に、ステップＳ２０５（図３）の距離条件について説明する。本実施形態では、走行距離の増加につれ、インタークーラ内に貯留する凝縮水の量が増加することが実験的に判明している。よって、前回のバイパスバルブ１９の作動終了時からトリップメータの値に基づいて算出される実際の走行距離が、凝縮水の量が一定値に達するような所定距離（例えば２００ｋｍ）に達したら、バイパスバルブ１９の作動が許可される。それ故、ステップＳ２０５の距離条件が成立する場合とは、前回のバイパスバルブ１９の作動終了時から算出される実際の走行距離が所定距離以上に達することである。
　なお、実際の走行距離が所定距離に達する前にエンジンが繰り返し停止されてしまうと、合計の停止時間が増大し、バイパスバルブ１９の作動前に凝縮水が過剰に貯留する虞がある。
　そこで本実施形態では、図２のメインルーチンとは別に、エンジン始動時にバイパスバルブ１９を所定時間作動させ、エンジン始動時に必ず１回、凝縮水を吸引排出するようにしている。これによりエンジンが繰り返し停止された場合でも、凝縮水が過剰に貯留することを防止できる。
　また、図３のサブルーチンによれば、各センサに異常がなく、バイパスバルブ１９にも異常がない場合（Ｓ２０６，Ｓ２０７：イエス）に許可条件成立とするので、異常状態を前提とした制御を予め排除でき、制御の信頼性を高められる。
　次に、図４を参照して、ステップＳ１０２における禁止条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンを説明する。
　ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０１，Ｓ３０２の各条件（ＯＲ条件）のいずれかが満たされた場合にステップＳ３０３で禁止条件を成立とし、ステップＳ３０１，Ｓ３０２の各条件のいずれも満たされない場合にステップＳ３０４で禁止条件を非成立とする。
　ステップＳ３０１において、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ４１により検出されたアクセル開度Ａｃが所定の閾値Ａｃｔｈ以上か否かを判断する。イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０３に進んで禁止条件を成立とする。
　他方、ノーの場合、ステップＳ３０２において、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ１６のスロットル開度ＴＨが所定の閾値ＴＨｔｈ以上か否かを判断する。イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０３に進んで禁止条件を成立とする。他方、ノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０４に進んで禁止条件を非成立とする。
　閾値Ａｃｔｈ，ＴＨｔｈは、エンジンがドライバの意思により通常運転中であることを示すような値とされる。こうした状況でバイパスバルブ１９が作動されると、吸気の一部がバイパス通路９を通じ、スロットルバルブ１６をバイパスしてエンジンに供給される。また凝縮水がエンジン燃焼室内に吸入され、燃焼を阻害する虞もある。これらはドライバビリティを悪化させる可能性がある。よってこうした状況ではバイパスバルブ１９の作動が禁止される。なお閾値Ａｃｔｈ，ＴＨｔｈは具体的にはアイドル時のアクセル開度およびスロットル開度よりも若干高い値に設定可能である。
　ここで、特殊な制御が実行されている場合を除き、スロットル開度ＴＨは通常、アクセル開度Ａｃに追従するようにＥＣＵ１００により制御される。従ってスロットル開度ＴＨはアクセル開度Ａｃと概ね一致しているとして差し支えない。しかしながらアクセル開度Ａｃが急変する場合には、スロットル開度ＴＨがアクセル開度Ａｃに完全に追従できない応答遅れが発生する。
　スロットル開度ＴＨは、ＥＣＵ１００がスロットルバルブ１６に指示する目標開度であり、ＥＣＵ１００の内部値である。しかしながら、スロットルバルブ１６に開度センサが設けられスロットル開度がフィードバック制御される場合は、その開度センサの値をスロットル開度ＴＨとしてもよい。
　次に、図５および図８を参照して、ステップＳ１０４における開始条件と、ステップＳ１０７における作動時間Ｔｏｐとについて説明する。
　図８に示すように、ＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８の作動と同期してバイパスバルブ１９を作動させるように構成されている。
　具体的には、ＥＣＵ１００は、所定のブローオフバルブ作動条件が成立した時（ｔ０）に、ブローオフバルブ１８の作動を開始し、ブローオフバルブ作動時間Ｔｂｏｖ（例えば１．５ｓ）が経過した時にブローオフバルブ１８の作動を停止する。他方、ＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８の作動開始時（ｔ０）からの経過時間を計測し、その経過時間が所定のディレイ時間Ｔｄ（例えば３ｓ）に達した時（ｔ１）、バイパスバルブ１９の作動を開始させる。そしてその後、バイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐ（例えば１．５ｓ）が経過した時（ｔ２）にバイパスバルブ１９の作動を停止する。
　つまりＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８より僅かに遅れてバイパスバルブ１９を作動させる。またＥＣＵ１００は、ブローオフバルブ１８の作動時間Ｔｂｏｖにオーバーラップしないようにバイパスバルブ１９を作動させる。Ｔｂｏｖ＜Ｔｄである。
　前述したように、ブローオフバルブ１８は、コンプレッサ１４Ｃのサージングが発生し得るような状況下で作動すなわち開弁され、そのサージングを防止または抑制するためのバルブである。すなわち、例えばドライバがアクセルペダルを踏み込んだ状態から解放（レットオフ）し、スロットルバルブ１６が急速に閉じられると、エンジンが減速状態となり、コンプレッサ下流側の吸気圧（コンプレッサ１４Ｃとスロットルバルブ１６の間の吸気圧）が高くかつ吸気流速が少ない状態となる。これにより、吸気がコンプレッサ１４Ｃを逆流するサージングが発生し、不快なサージ音が発生する。この場合、減速前のアクセル開度が大きい程、減速開始時の吸気圧が大きくなり、サージングが顕著となる。
　よって本実施形態では、こうしたサージングが発生し得るような状況下でブローオフバルブ作動条件が成立し、ブローオフバルブ１８が作動される。すると、コンプレッサ下流側の吸気をコンプレッサバイパス通路８を通じて逆流させ、コンプレッサ１４Ｃの上流側に逃がし、サージングおよびサージ音の発生を防止もしくは抑制することができる。
　ブローオフバルブ１８の作動時は、アクセルペダルが解放されスロットルバルブ１６が閉じられるエンジンの減速時である。なおこのときには減速フューエルカットも実行される。従ってこのときには十分な吸気負圧が生成され、バイパス通路９を通じた凝縮水の吸引に非常に有利である。またこのときにバイパスバルブ１９を作動させても、ドライバ側から見て、ドライバビリティは実質的に悪化しないし、凝縮水がエンジン燃焼室内に吸入されても特段問題は生じない。従ってブローオフバルブ１８の作動時は、バイパスバルブ１９の作動タイミングとして好適であり、ブローオフバルブ１８の作動と同期してバイパスバルブ１９を作動させることで、バイパスバルブ１９の作動に伴うドライバビリティや燃焼の悪化等の問題を確実に解消できる。
　また、ブローオフバルブ１８より遅らせてバイパスバルブ１９を作動させるため、ブローオフバルブ１８の作動後、吸気通路３内の圧力を落ち着かせた後にバイパスバルブ１９を作動させることができ、作動性を向上できる。
　もっとも、ブローオフバルブ１８と同期したバイパスバルブ１９の作動方法は変更可能であり、例えば両者を同時に作動開始してもよいし、両者の作動時間をオーバーラップさせて両者を作動させてもよい。
　図５を参照して、ステップＳ１０４における開始条件の成立・非成立を判断するためのサブルーチンについて説明する。ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０１において、ブローオフバルブ１８の作動が開始されたか否かを判断する。
　イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０２に進み、ブローオフバルブ１８の作動開始時から所定のディレイ時間Ｔｄが経過したか否かを判断する。
　イエスの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０３に進み、開始条件を成立とする。他方、ステップＳ４０１，Ｓ４０２のいずれかがノーの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０４に進み、開始条件を非成立とする。
　次に、バイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐについて説明する。作動時間Ｔｏｐは一定値（例えば１．５ｓ）でもよいが、例えば以下に述べるように、バイパスバルブ１９の作動開始時（すなわち開始条件成立時）のブースト圧Ｐｂに応じて可変設定してもよい。
　この場合、ＥＣＵ１００は、図９に示すような、予め記憶した所定のマップから、ブースト圧Ｐｂの検出値に対応した作動時間Ｔｏｐを求め、当該作動時間Ｔｏｐをバイパスバルブ１９の作動時間Ｔｏｐとして設定する。なおこの設定は、ステップＳ１０７（図２）の最初の実行時に１回だけ行われる。
　図から理解されるように、バイパスバルブ１９の作動開始時のブースト圧Ｐｂが負圧で且つ低い値であるほど、作動時間Ｔｏｐは短く設定される。これは、ブースト圧Ｐｂが負圧で且つ低い値であるほど、吸気負圧が大きいため、短い作動時間Ｔｏｐで凝縮水を吸引排出できるからである。従ってこのように作動時間Ｔｏｐを設定することで、作動時間Ｔｏｐを最適化し、バイパスバルブ１９を効率的に作動させることができる。すなわち、バイパスバルブ１９の作動に伴う電力消費を最小に抑制することができる。
　このように本実施形態によれば、インタークーラ１５の内部に貯留された凝縮水が非凍結と判断した場合にバイパスバルブ１９の作動を許可するので、凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブ１９の作動を防止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。
　以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は他にも様々考えられる。
　（１）例えば凝縮水が非凍結か否かの判定方法は、他の方法も可能である。例えばエンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑ以外のエンジン運転状態を表すパラメータ（吸気温、ブースト圧等）にも基づいて判定を行ってもよい。
　（２）バイパスバルブ１９の作動は、必ずしもブローオフバルブ１８の作動と同期させる必要はない。またブローオフバルブ１８は必須ではなく、省略可能である。バイパスバルブ１９をブローオフバルブ１８と無関係に作動させる場合、図５に示した開始条件は変更される。例えばより単純に、アクセルペダルの解放時（すなわちアクセル開度Ａｃが０％のとき）に開始条件成立とし、それ以外のときに開始条件非成立としてもよい。付加的もしくは代替的に、ブースト圧が所定の負圧値以下のときに開始条件成立とし、それ以外のときに開始条件非成立としてもよい。
　本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
　本出願は、2017年7月26日付で出願された日本国特許出願（特願2017-144785）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示によれば。インタークーラ内の凝縮水の凍結時におけるバイパスバルブの作動を抑制することができる。
１　内燃機関（エンジン）
８　コンプレッサバイパス通路
９　バイパス通路
１４　ターボチャージャ
１４Ｃ　コンプレッサ
１５　インタークーラ
１６　スロットルバルブ
１８　ブローオフバルブ
１９　バイパスバルブ
１００　電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (5)

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