特許 6860313 エンジンの制御方法、及び、エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6860313

(24)【登録日】2021年3月30日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】エンジンの制御方法、及び、エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/50 20160101AFI20210405BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20210405BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20210405BHJP

   F02M 26/06 20160101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/50 321

   F02D45/00 345

   F02D45/00

   F02D23/00 J

   F02D23/00 N

   F02M26/06 311

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-177772(P2016-177772)

(22)【出願日】2016年9月12日

(65)【公開番号】特開2018-44457(P2018-44457A)

(43)【公開日】2018年3月22日

【審査請求日】2019年5月22日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大輔

(72)【発明者】

【氏名】土田 博文

(72)【発明者】

【氏名】濱本 高行

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２０９７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８９６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００６３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５６８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３６９１７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０６３９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０６７９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２６／５０

Ｆ０２Ｄ ２３／００

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ０２Ｍ ２６／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気通路にインタークーラーを備えるエンジンの制御方法であって、
前記エンジンの運転状況に応じて凝縮水の単位時間あたりの発生量を推定し、前記エンジンへと流入する前記凝縮水の単位時間あたりの流入量を推定し、前記発生量から前記流入量を減算し、該減算の結果を時間積分することにより、前記インタークーラーにおける前記凝縮水の発生状況を推定する推定ステップと、
前記発生状況の許容基準を定める基準ステップと、
前記発生状況が、前記許容基準を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記発生状況が前記許容基準を満たさない場合には、凝縮水対策を実施する対策ステップと、を備え、
前記発生状況は、前記インタークーラーの後段における前記凝縮水の滞留量であり、
前記許容基準は、前記エンジンへ一度に流入することが許容される前記凝縮水の量に応じて定まる、前記凝縮水の上限滞留量であり、前記上限滞留量は、前記エンジンの回転速度及び負荷に応じて運転性能の低下を抑制する観点から定まる量であって、
前記判定ステップでは、前記滞留量が前記上限滞留量を上回るか否かを判定し、
前記対策ステップでは、前記滞留量が前記上限滞留量を上回る場合には、前記凝縮水対策を実施する、エンジンの制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジンの制御方法であって、
前記上限滞留量は、さらに、前記滞留量に対する前記エンジンに一度に流入しうる前記凝縮水の量の比率に応じて定まる、エンジンの制御方法。

【請求項3】

請求項２に記載のエンジンの制御方法であって、
前記流入量は、吸気流速、及び、前記吸気通路の形状により定まり、
前記吸気流速は、前記エンジンの運転状況に応じた吸気流量、及び、前記吸気通路の面積から定まる、エンジンの制御方法。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジンの制御方法であって、
前記エンジンへ一度に流入することが許容される前記凝縮水の量は、前記エンジンの燃焼耐力、及び、前記吸気通路の形状により定まる、エンジンの制御方法。

【請求項5】

吸気通路と、インタークーラーと、コントローラと、備えるエンジンであって、
前記コントローラは、
前記エンジンの運転状況に応じて凝縮水の単位時間あたりの発生量を推定し、前記エンジンへと流入する前記凝縮水の単位時間あたりの流入量を推定し、前記発生量から前記流入量を減算し、該減算の結果を時間積分することにより、前記インタークーラーにおける前記凝縮水の発生状況を推定する推定部と、
前記発生状況の許容基準を定める基準部と、
前記発生状況が、前記許容基準を満たすか否かを判定する判定部と、
前記発生状況が前記許容基準を満たさない場合には、凝縮水対策を実施する対策部と、を備え、
前記発生状況は、前記インタークーラーの後段における前記凝縮水の滞留量であり、
前記許容基準は、前記エンジンへ一度に流入することが許容される前記凝縮水の量に応じて定まる、前記凝縮水の上限滞留量であり、前記上限滞留量は、前記エンジンの回転速度及び負荷に応じて運転性能の低下を抑制する観点から定まる量であって、
前記判定部は、前記滞留量が前記上限滞留量を上回るか否かを判定し、
前記対策部は、前記滞留量が前記上限滞留量を上回る場合には、前記凝縮水対策を実施する、エンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの制御方法、及び、エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）による排気還流を行うエンジンシステムにおいては、排気の一部がエンジンへの吸気に環流されるように構成されている。また、エンジンシステムがターボチャージャーを備える場合には、エンジンへの吸気がターボチャージャーによって圧縮されることによって吸気の温度が上昇してしまう。

【0003】

吸気の温度が高くなりすぎてしまうと、エンジンにて燃焼が適切に行われないおそれがあり好ましくない。そこで、エンジンシステムの中には、吸気の温度を下げるためにインタークーラーを備えるものもある。しかしながら、インタークーラーによって吸気が冷却されると、吸気に含まれる水分が凝縮水として発生してしまうおそれがある。凝縮水がエンジンに流入すると、エンジンの運転性能が悪化するおそれがあるため、凝縮水の発生を抑制することが望ましい。

【0004】

特許文献１には、凝縮水の発生を抑制する技術が開示されている。この技術によれば、凝縮水が発生すると予測される場合に、吸気温の上昇や、吸気圧の低下などをすることで、凝縮水の発生を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第１５／１５１４８４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示されている技術によれば、凝縮水の発生が予想される場合に、吸気温を上昇させてしまうので、エンジンにおいてノッキングが発生してしまうおそれがある。また、吸気圧を低下させると、燃費の悪化を招くおそれがある。すなわち、凝縮水の発生を抑制する制御を行っている場合には、乗り心地や燃費などの運転性能が悪化するおそれがある。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運転性能の悪化が抑制されるような、エンジンの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のエンジンの制御方法は、吸気通路にインタークーラーを備えるエンジンの制御方法であって、エンジンの運転状況に応じてインタークーラーにおける凝縮水の発生状況を推定する推定ステップと、凝縮水の発生状況の許容基準を定める基準ステップと、凝縮水の発生状況が許容基準を満たすか否かを判定する判定ステップと、発生状況が許容基準を満たさない場合には凝縮水対策を実施する対策ステップと、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、運転性能の悪化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態のエンジンシステムの概略構成図である。

【図2】図２は、凝縮水対策の制御を示すフローチャートである。

【図3】図３は、第２実施形態の凝縮水対策の制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0012】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による二次電池の製造装置について説明する。

【0013】

図１は、第１実施形態に係るエンジンシステム１００の概略構成図である。エンジン（内燃機関）１は車両に搭載されている。エンジンシステム１００には、エンジン１に吸気を送る吸気通路２と、エンジン１からの排気が通る排気通路３とが設けられている。

【0014】

吸気通路２には、吸気流の上流側から順に、ターボ過給機４のコンプレッサ４Ａと、スロットルバルブ５と、インタークーラー６とが配置されている。そして、吸気は、吸気マニホールド１Ａが備える分岐路を経て、エンジン１に供給される。

【0015】

スロットルバルブ５は、スロットルモータによって駆動制御される。スロットルバルブ５によって調量された空気は、インタークーラー６によって冷却された後に、吸気マニホールド１Ａによって分配され、３つの気筒１Ｂに流入する。３つの気筒１Ｂのそれぞれには、点火順序に従って空気が順次導入される。なお、インタークーラー６は、水冷式であり、水の流量を制御することにより冷却の強弱を制御することができる。また、図１においては気筒数が３つの場合の例が示されているが、これに限られるものではない。

【0016】

燃料噴射弁７は、吸気マニホールド１Ａ内に設けられている。燃料噴射弁７を所定のタイミングで開くように制御することで、燃料が吸気マニホールド１Ａ内に噴射され、吸気マニホールド１Ａ内にて燃料と空気との混合気が形成される。また、気筒１Ｂには点火プラグ（不図示）が設けられており、この点火プラグを用いて混合気が燃焼される。なお、燃料噴射弁７は気筒１Ｂ内に設けられてもよい。

【0017】

エンジン１の燃焼ガスは排気マニホールド１Ｃを経て排気通路３へと排出される。排気通路３には、排気流れの上流側から順に、ターボ過給機４のタービン４Ｂと、三元触媒（以下、単に「触媒」ともいう。）８とが配置されている。触媒は、三元触媒に限らず酸化触媒であってよい。

【0018】

ターボ過給機４のタービン４Ｂは、排気エネルギーにより回転される。タービン４Ｂが回転すると、タービン４Ｂと同軸に設けられたコンプレッサ４Ａも回転する。そして、気筒１Ｂへと導入される空気が過圧される。

【0019】

なお、本実施形態ではターボ過給機４を用いる場合について説明するが、これに限定されるわけではない。例えば、機械式や電動式の過給機であってもよい。

【0020】

エンジンシステム１００は、さらに、排気通路３における三元触媒８の下流側と、吸気通路２におけるコンプレッサ４Ａの上流側とを連通する排気再循環通路（以下、「ＥＧＲ通路」ともいう）９を備えている。ＥＧＲ通路９には、ＥＧＲ通路９を流れる排気（ＥＧＲガス）を冷却するＥＧＲクーラ１０と、ＥＧＲ通路９を流れる排気流量を制御するＥＧＲバルブ１１とが配置されている。ＥＧＲバルブ１１は、コントローラ３０により制御される。ＥＧＲ通路９、ＥＧＲクーラ１０及びＥＧＲバルブ１１を含めて「ＥＧＲ装置」と称されることもある。

【0021】

なお、本実施形態のＥＧＲ装置においては、ＥＧＲ通路９は、排気通路３における三元触媒８の下流と、吸気通路２におけるコンプレッサ４Ａの上流とを接続している。これは、いわゆるロープレッシャー・ＥＧＲ装置（以下、ＬＰ−ＥＧＲ装置ともいう）に相当する。

【0022】

吸気通路２においては、ＥＧＲ通路９との合流箇所の上流に、吸気通路２に流入する空気量及び温度を検出するエアフローメータ２１が設けられている。また、コンプレッサ４Ａの下流、かつ、スロットルバルブ５の上流には、酸素濃度を検出できる吸気酸素濃度センサ２２が取付けられている。インタークーラー６の下流には、圧力センサ２３が設けられている。圧力センサ２３は、エンジン１への吸気の圧力を測定することができる。エアフローメータ２１、吸気酸素濃度センサ２２、及び、圧力センサ２３による検出値は、制御部であるコントローラ３０に送信される。

【0023】

排気通路３においては、タービン４Ｂの上流に、広域空燃比センサ２４が設けられている。また、ＥＧＲ通路９への分岐箇所の下流に、排気酸素濃度センサ２５が設けられている。排気酸素濃度センサ２５は、エンジンシステム１００の外への排気についての酸素濃度だけでなく、温度も測定することができる。広域空燃比センサ２４、及び、排気酸素濃度センサ２５による検出値は、コントローラ３０に送信される。

【0024】

コントローラ３０は、さらに、クランク角センサ２６、アクセル開度センサ２７などの検出値も受け付ける。コントローラ３０は、これらの検出値に基づいて、スロットルバルブ５の開度制御、ＥＧＲバルブ１１の開度制御、燃料噴射弁７を用いた燃料噴射制御、点火プラグを用いた点火時期制御等を実行する。なお、コントローラ３０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ３０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

【0025】

コントローラ３０は、エンジン１の運転条件が所定のＥＧＲ実施条件を満たす場合には、ＥＧＲガスを再循環させるＥＧＲ制御を行う。

【0026】

まず、コントローラ３０は、吸気酸素濃度センサ２２により検出される吸気通路２の酸素濃度から、吸気中のＥＧＲ率を算出する。具体的には、吸気酸素濃度センサ２２が吸気通路２の酸素濃度を測定すると、コントローラ３０は、その酸素濃度と所定のテーブルとを用いることにより、実際のＥＧＲ率を算出する。そして、コントローラ３０は、算出したＥＧＲ率が運転条件に応じて一意に定まる目標ＥＧＲ率と一致するように、ＥＧＲバルブ１１の開度をフィードバック制御する。

【0027】

ＥＧＲガスを吸気通路２に再循環させると、ＥＧＲガスによる吸気の増量分だけスロットルバルブ５の開度を増大させる必要があるので、ピストンの往復動に伴うポンピングロスが低減して燃費性能が向上することが知られている。また、ＥＧＲガスを吸気通路２に再循環させると気筒１Ｂ内での混合気の燃焼温度が低下して耐ノッキング性が改善されるので、ノッキング回避のための点火時期遅角量が小さくなり、燃費性能が向上することも知られている。

【0028】

本実施形態では、吸気酸素濃度センサ２２を、コンプレッサ４Ａの下流、かつ、スロットルバルブ５の上流に設けたが、これに限らない。吸気酸素濃度センサ２２は、実際のＥＧＲ率を求めるために設けてあるので、吸気通路２におけるＥＧＲ通路９との合流箇所よりも下流であれば、どの位置に設けてもよい。

【0029】

また、コントローラ３０は、広域空燃比センサ２４の出力に基づいて、排気の空燃比が目標空燃比と一致するように、空燃比フィードバック補正係数を算出する。さらに、コントローラ３０は、排気酸素濃度センサ２５の検出値に基づいて、空燃比フィードバック補正係数を修正する。そして、コントローラ３０は、補正された空燃比フィードバック補正係数を用いて、燃料噴射弁７から供給される燃料量をフィードバック制御する。

【0030】

三元触媒８の前後に取付けた２つのセンサ（広域空燃比センサ２４、排気酸素濃度センサ２５）を用いた空燃比のフィードバック制御を採用するのは、以下の理由による。三元触媒８は、理論空燃比を中心とする所定の空燃比の範囲（ウインドウ）でしか、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの全てを効率良く浄化できない。そのため、コントローラ３０によって、三元触媒８の前後の空燃比が当該ウインドウから外れないようにする必要がある。そのため、空燃比の制御は、広域空燃比センサ２４、及び、排気酸素濃度センサ２５の測定値を用いて行われる。なお、広域空燃比センサ２４、及び、排気酸素濃度センサ２５の測定値は概ね同じとなるため、広域空燃比センサ２４の検出値のみに基づいて、空燃比のフィードバック制御を行うこともできる。

【0031】

ここで、インタークーラー６においては、過給圧によって圧力が高くなっており、かつ、冷却されているため温度が低い。このような場合には、吸気の飽和蒸気量が低下するので、吸気の湿度によっては凝縮水が発生してしまう。この凝縮水がエンジン１への吸気に含まれてしまうと、エンジンの燃焼性能が低下してしまうおそれがある。

【0032】

凝縮水の発生を抑制するためには、ターボ過給機４を制御して過給圧を下げる、又は、インタークーラー６による冷却を抑制して吸気温を上昇させるなどの凝縮水対策を行わなければならない。このような凝縮水対策は、エンジン１の運転条件を変えることになる。そのため、所望の出力や燃費などが得られないおそれがあるとともに、燃焼状態の変化に伴いサージが発生して乗り心地の悪化を招くおそれがあり、運転性能が低下してしまうおそれがある。

【0033】

本実施形態においては、以下に示すように、凝縮水の発生状況が許容される基準を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて凝縮水対策を行う。そのため、凝縮水の発生が予測される場合に凝縮水対策を行う場合と比較すると、凝縮水対策の実施頻度が低いので、運転性能の低下を抑制することができる。

【0034】

図２は、コントローラ３０により行われる凝縮水対策の制御のフローチャートを示す図である。

【0035】

ステップＳ１においては、コントローラ３０は、パラメータの取得処理を行う。具体的には、コントローラ３０は、各センサによる検出値を取得する。

【0036】

ステップＳ２においては、インタークーラー６における凝縮水の発生状況を推定する推定ステップが行われる。具体的には、コントローラ３０は、インタークーラー６の後段における単位時間あたりの凝縮水の発生量Ｍｗを算出する。より詳細には、インタークーラー６の前段における単位体積あたりの水蒸気量と、インタークーラー６の後段における飽和水蒸気量の差を求め、その差に吸気流量を乗ずることにより、単位時間あたりの凝縮水の発生量Ｍｗを算出することができる。

【0037】

なお、インタークーラー６の前段の水蒸気量は、吸気酸素濃度センサ２２により測定される吸気の酸素濃度に応じて求めることができる。また、インタークーラー６の後段の飽和水蒸気量は、吸気の圧力、及び、温度から求めることができる。吸気の圧力は、圧力センサ２３により検出される。吸気の温度は、エアフローメータ２１により計測された温度から、ＥＧＲ率、及び、インタークーラー６の稼働率などに基づいて算出することができる。なお、圧力センサ２３と同じ位置に温度センサを設け、当該温度センサによって吸気の温度を想定してもよい。

【0038】

なお、吸気の水蒸気圧から露点温度を求め、露点温度とインタークーラー６の下流の温度とを比較しても、単位時間あたりの凝縮水の発生量を算出することができる。また、吸気の水蒸気分圧と、飽和水蒸気圧とを比較することによっても、凝縮水の発生量を算出できる。

【0039】

ステップＳ３においては、凝縮水の発生状況の許容基準が定められる基準ステップが行われる。具体的には、コントローラ３０は、許容基準として、エンジン１へ単位時間あたりに流入される凝縮水の許容可能な上限の閾値Ｍｃは算出する。閾値Ｍｃは、エンジン１に流入する単位時間あたりの凝縮水の流入量であって、その流入に起因するエンジン１の運転性能の低下が許容できなくなる場合の流入量である。閾値Ｍｃは、エンジン１の回転速度や負荷などに応じて変化するため、コントローラ３０は、回転速度及び負荷と、閾値Ｍｃとを対応させたマップを記憶しておき、マップを用いて閾値Ｍｃを算出する。なお、閾値Ｍｃはエンジン１の燃焼耐力に基づくため、マップには、実験等により事前に求めた値が記憶されている。

【0040】

ステップＳ４においては、判定ステップが行われ、ステップＳ２において求められる凝縮水の発生状況が、ステップＳ３において定められる許容基準を満たすか否かが判定される。具体的には、コントローラ３０は、インタークーラー６における単位時間あたりの凝縮水の発生量Ｍｗが、閾値Ｍｃよりも大きいか否かを判定する。発生量Ｍｗが閾値Ｍｃよりも大きい場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、凝縮水対策を実施するためにステップＳ５に進む。一方、発生量Ｍｗが閾値Ｍｃ以下である場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、凝縮水対策を実施せずに、処理を終了する。

【0041】

ステップＳ５においては、対策ステップが実行され、コントローラ３０は、凝縮水対策を実施する。

【0042】

凝縮水対策の一例としては、コントローラ３０は、ＥＧＲバルブ１１を制御してＥＧＲ率を低減させることで、水分を含む排気の還流量を低減させる。排気の還流量が少なくなれば、凝縮水の発生量は減少する。

【0043】

また、他の一例としては、コントローラ３０は、インタークーラー６に流す水量を少なくすることで稼働率を低下させる。吸気の冷却が抑制されると、吸気の温度の上昇に伴って飽和水蒸気量は上昇するので、凝縮水の発生量は減少する。

【0044】

さらに他の一例としては、コントローラ３０は、ウェイストゲート（不図示）を開くことにより過給圧を低減させる。過給圧の低下に起因して吸気の圧力が減少するため、飽和水蒸気量は上昇し、凝縮水の発生量を減少させることができる。

【0045】

なお、本実施形態においては、コントローラ３０が、推定ステップと、基準ステップと、判定ステップと、対策ステップとを実行したが、これに限らない。例えば、コントローラ３０が、推定ステップを行う推定部と、基準ステップを行う基準部、判定ステップを行う判定部と、対策ステップを行う対策部とを備えており、それらのブロックがそれぞれのステップを実行するように構成されてもよい。

【0046】

第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

【0047】

第１実施形態によれば、推定ステップにおいて凝縮水の発生状況が推定され、基準ステップにおいて許容基準が定められる。そして、判定ステップにおいては、推定される凝縮水の発生状況が許容基準を満たさない場合に、凝縮水対策を実施する。

【0048】

凝縮水対策においては、具体的には、ＥＧＲ率の低下や、インタークーラー６の稼動率の低下や、吸気圧の低下などが行われる。ＥＧＲ率の低下は、燃費が悪化するおそがあり、インタークーラー６の稼動率の低下はノッキングの発生などのおそれがあり、吸気圧の低下はエンジン１の稼働率の低下のおそれがある。

【0049】

しかしながら、本実施形態においては、判定ステップが行われるので、凝縮水の発生状況が許容基準を満たさなくなる場合に凝縮水対策が行われる。そのため、凝縮水の発生が予測される場合に常に凝縮水対策を行う場合と比較すると、凝縮水対策の実施頻度が抑制されるので、乗り心地や燃費などの運転性能の低下を抑制することができる。

【0050】

第１実施形態によれば、凝縮水の発生状況は、インタークーラー６において発生する凝縮水の発生量であり、許容基準は、エンジン１への流入が許容される凝縮水の上限量である。エンジン１においては、凝縮水の発生量が比較的少ない場合には、エンジン１に吸気とともに凝縮水が流入したとしても燃焼効率の低下などは発生しない。そのため、予測される凝縮水の発生量が許容できる上限量を下回る場合には、凝縮水対策を行わないので、運転性能の低下を抑制することができる。

【0051】

（第２実施形態）
第１実施形態においては、単位時間あたりの凝縮水の発生量Ｍｗを用いて、凝縮水対策の要否を判定した。第２実施形態においては、インタークーラー６の後段における凝縮水の滞留量を用いて、凝縮水対策の要否を判定する例について説明する。

【0052】

インタークーラー６内に溜まる凝縮水が、気筒１Ｂ内に一度に流入すると、エンジン１が失火してしまい運転性能が低下してしまうおそれがある。しかしながら、一度にエンジン１に流入する量が多くなければ、エンジン１の運転性能への影響は小さい。そのため、インタークーラー６内に凝縮水が溜まったとしても、すぐに凝縮水対策を行う必要はない。

【0053】

図３は、凝縮水の滞留量を用いた凝縮水対策の制御のフローチャートを示す図である。

【0054】

このフローチャートは、図２に示した第１実施形態のフローチャートと比較すると、ステップＳ３、Ｓ４が削除され、ステップＳ１１からＳ１３までが追加されている。

【0055】

ステップＳ１１においては、コントローラ３０は、エンジン１への凝縮水の単位時間あたりの流入量Ｍｆを求める。流入量Ｍｆは、吸気の流速と、吸気通路２の大きさや形状などに基づいて算出される。吸気の流速は、エンジン１の運転条件に応じた吸気流量を、吸気通路２の断面積で除することにより求めることができる。また、吸気通路２の大きさや形状は、あらかじめ設計により定められる。例えば、吸気通路２がエンジン１よりも低い位置に配置されている場合には、吸気通路２からエンジン１に流入しうる流入量Ｍｆは小さくなる。

【0056】

ステップＳ１２においては、コントローラ３０は、凝縮水の単位時間あたり滞留量Ｍａを算出する。時間あたり滞留量Ｍａは、ステップＳ２にて算出される凝縮水の発生量Ｍｗから、ステップＳ１１において算出される凝縮水の流入量Ｍｆを減ずることにより求めることができる。

【0057】

ステップＳ１３においては、コントローラ３０は、単位時間あたり滞留量Ｍａの時間積分値を、凝縮水の滞留量として求める。そして、コントローラ３０は、滞留量の積分値が、閾値Ｍｃ２を上回るか否かを判定する。なお、閾値Ｍｃ２は、滞留量として許容できる上限値であり、エンジン１の燃焼耐力や、吸気通路２の大きさや形状によって定められる。

【0058】

そして、滞留量の積分値が閾値Ｍｃ２を上回る場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、凝縮水対策を実施する（Ｓ５）。一方、滞留量の積分値が閾値Ｍｃ２以下となる場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、凝縮水対策を実施せずに、処理を終了する。

【0059】

閾値Ｍｃ２は、様々な方法で定めることができる。一例としては、滞留する凝縮水の全てが一度にエンジン１に流入する場合におけるエンジン１の許容量を、閾値Ｍｃ２として定めることができる。他の一例としては、滞留する凝縮水の全てが一度にエンジン１に流入することを前提とせずに、閾値Ｍｃ２を定めてもよい。たとえば、配管形状によっては、滞留する凝縮水の全てが一度にエンジン１に流入しない場合がある。そのため、滞留量に対するエンジン１へ流入しうる凝縮水の量の割合を求め、エンジン１の許容量に対してその割合を考慮して、閾値Ｍｃ２を定めてもよい。

【0060】

第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

【0061】

第２実施形態によれば、凝縮水の発生状況は、インタークーラー６において発生する凝縮水の発生量の積算値である。また、許容基準は、凝縮水がエンジン１へ一度に流入することが許容されるエンジン１の許容量に応じて定まる値である。

【0062】

インタークーラー６の後段において滞留する凝縮水は、振動などに起因して一度にエンジン１に入ってしまうおそがある。凝縮水が滞留しても、凝縮水の滞留量が、エンジン１へ一度に流入することが許容される許容量を上回らない場合には、凝縮水対策を行う必要はない。そこで、凝縮水の滞留量がエンジン１の許容量を上回る場合に凝縮水対策を行うことで、凝縮水対策の実施頻度が低下するので、運転性能の低下を抑制することができる。

【0063】

第２実施形態によれば、許容基準を、エンジン１の許容量に加えて、滞留量に対するエンジン１への凝縮水の流入量の比率に応じて定める。吸気配管の形状などによっては、インタークーラー６の後段において滞留する凝縮水の全てが一度にエンジン１に入ってしまうことはない。そこで、許容基準を、エンジン１の許容量に加えて、凝縮水に対するエンジン１への凝縮水の流入量の比率に応じて定める。このようにすることで、許容基準をより低くすることができるので、運転性能の低下をさらに抑制することができる。

【0064】

第２実施形態によれば、コントローラ３０は、インタークーラー６において単位時間あたりに発生する凝縮水の発生量Ｍｗを推定し、エンジン１へ単位時間あたりに流入する凝縮水の流入量Ｍｆを推定する。そして、コントローラ３０は、発生量Ｍｗから流入量Ｍｆを減じ、その減算結果を時間積分することにより滞留量Ｍａを推定する。このようにすることで、精度よく滞留量Ｍａを推定することができるので、運転性能の低下を適切に抑制することができる。

【0065】

第２実施形態によれば、吸気流量が大きいほど凝縮水の流入量Ｍｆが大きくなるため、エンジン１の運転状況に応じて吸気流量が求められ、その吸気流量と吸気通路２の面積に基づいて、吸気流速が求められる。そして、吸気流速に基づいて凝縮水の流入量Ｍｆが定められる。また、吸気配管の形状に応じても、凝縮水の流入量Ｍｆを定めることができる。このようにすることで、凝縮水の流入量Ｍｆの推定精度が向上するので、滞留量Ｍａの推定精度が向上し、運転性能の低下を適切に抑制することができる。

【0066】

第２実施形態によれば、エンジン１へ一度に流入することが許容される凝縮水の量は、エンジン１の燃焼耐力に基づいて求めることができる。また、この許容される凝縮水の量は、配管形状によっても定めることができる。このように、エンジン１へ一度に流入することが許容される凝縮水の量を精度よく求めることができるので、運転性能の低下を適切に抑制することができる。

【0067】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

【符号の説明】

【0068】

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ ターボ過給機
６ インタークーラー
９ ＥＧＲ通路
１０ ＥＧＲクーラ
１１ ＥＧＲバルブ
３０ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】