JP2017096168A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関を流通する気体の冷却に必要とされる冷却水の要求循環流量が急変するような場合であっても、間欠駆動モードを用いた電動ウォーターポンプの流量制御に対して要求循環流量の変化を速やかに反映させられるようにする。
【解決手段】水冷式のインタークーラ２２と、インタークーラ２２を流通するように冷却水を循環させる電動式のＷ／Ｐ２６とを備える内燃機関１０において、間欠駆動モードの実行中に、間欠駆動モードにおいてＷ／Ｐ２６の要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqとして取り得る値の最小値Tdreqmin、Threqminよりも短い算出周期Ｐで、要求循環流量Qwreqに基づいて要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqを算出して更新する。そのうえで、間欠駆動モードの実行中にＷ／Ｐ２６の駆動継続時間TdがTdreqを上回ったときにはＷ／Ｐ２６の駆動を休止し、休止継続時間ThがThreqを上回ったときにはＷ／Ｐ２６の駆動を実行する。
【選択図】図７

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関を流通する気体を冷却する水冷式の熱交換器を備える内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、内燃機関を冷却する冷却水を循環させる電動式のウォーターポンプを備える内燃機関の冷却装置が開示されている。この冷却装置は、所定の制御周期中に占めるウォーターポンプの駆動時間の割合である駆動率に基づいて、ウォーターポンプを間欠的に駆動する間欠運転を実行するように構成されている。より具体的には、駆動率は、各制御周期の始期において（すなわち、制御周期毎に）設定される。そして、各制御周期の経過中には、設定された駆動率に従ってウォーターポンプが駆動される。駆動率は、冷却水温度と、スロットル開度（エンジン負荷）とに応じた値に設定される。

特開２０１０−０６５６０８号公報 特開２０１２−０３１８１１号公報 特開２０１０−１５１０６６号公報

内燃機関を流通する気体と冷却水とを熱交換させる熱交換器（例えば、水冷式インタークーラ）と、冷却水を循環させる電動ウォーターポンプとを備える構成の内燃機関が知られている。この内燃機関の運転中に上記気体のエネルギ（温度、流量など）がエンジン運転状態等の変化に伴って急変することがあると、それに伴い、上記気体の冷却に必要とされる冷却水の要求循環流量も変化することになる。上記構成の内燃機関において電動ウォーターポンプを間欠的に駆動させる間欠駆動モードを実行する場合に、特許文献１に記載の技術と同様の思想を用いようとすると、次のような問題がある。

すなわち、電動ウォーターポンプの駆動時間と休止時間の１セット、もしくは休止時間と駆動時間の１セットからなる間欠駆動パターンの設定に関して特許文献１に記載の技術と同様の思想をさらなる特別な配慮なしに適用すると、間欠駆動パターンは、次のように扱われることになると考えられる。すなわち、ある時点での要求循環流量に基づいて間欠駆動パターンが設定され、当該間欠駆動パターンが終了するまで駆動時間または休止時間を変更することなく当該間欠駆動パターンが単に継続されることになると考えられる。そして、当該間欠駆動パターンの終了時（すなわち、次回の間欠駆動パターンの開始時）に次回の間欠駆動パターンが当該開始時の要求循環流量に基づいて設定されることになると考えられる。このような手法によれば、ある間欠駆動パターンの経過中に要求循環流量の急変に繋がるようなエンジン運転状態等の変化が生じたとしても、次回の間欠駆動パターンの開始時まで要求循環流量を変更することができない。このため、上記手法では、間欠駆動モードの実行中に生じ得る要求循環流量の変化を電動ウォーターポンプの流量制御に対して速やかに反映させることが難しい。その結果、例えば、熱交換器から流出する上記気体の温度が目標温度となるように要求循環流量が決定されるようになっている場合には、当該温度が目標温度に対してオーバーシュートもしくはアンダーシュートしてしまう虞がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関を流通する気体の冷却に必要とされる冷却水の要求循環流量が急変するような場合であっても、間欠駆動モードを用いた電動ウォーターポンプの流量制御に対して要求循環流量の変化を速やかに反映させられ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、内燃機関を流通する気体を冷却する冷却水が流れる冷却水循環回路と、前記冷却水循環回路に設置され、前記気体と前記冷却水とを熱交換させる熱交換器と、前記冷却水循環回路に設置され、前記熱交換器を流通するように前記冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、を備える前記内燃機関を制御するものである。前記制御装置は、間欠運転実行手段と、要求休止時間更新手段とを備える。前記間欠運転実行手段は、前記気体の冷却に必要とされる前記冷却水の要求循環流量が所定循環流量よりも少ない場合に、電力指令値に従う駆動と休止とを交互に行う間欠駆動モードが実行されるように前記電動ウォーターポンプを制御する。前記要求休止時間更新手段は、前記間欠駆動モードにおいて前記電動ウォーターポンプの要求休止時間として取り得る値の最小値よりも短い算出周期で、前記間欠駆動モードの実行中に前記要求循環流量に基づいて前記電動ウォーターポンプの前記要求休止時間を算出して更新する。そして、前記間欠運転実行手段は、前記間欠駆動モードの実行中に前記電動ウォーターポンプの休止継続時間が前記要求休止時間を上回ったときに、前記電動ウォーターポンプの駆動を実行する。

本発明の他の態様に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関を流通する気体を冷却する冷却水が流れる冷却水循環回路と、前記冷却水循環回路に設置され、前記気体と前記冷却水とを熱交換させる熱交換器と、前記冷却水循環回路に設置され、前記熱交換器を流通するように前記冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、を備える前記内燃機関を制御するものである。前記制御装置は、間欠運転実行手段と、要求駆動時間更新手段とを備える。前記間欠運転実行手段は、前記気体の冷却に必要とされる前記冷却水の要求循環流量が所定循環流量よりも少ない場合に、電力指令値に従う駆動と休止とを交互に行う間欠駆動モードが実行されるように前記電動ウォーターポンプを制御する。前記要求駆動時間更新手段は、前記間欠駆動モードにおいて前記電動ウォーターポンプの要求駆動時間として取り得る値の最小値よりも短い算出周期で、前記間欠駆動モードの実行中に前記要求循環流量に基づいて前記電動ウォーターポンプの前記要求駆動時間を算出して更新する。そして、前記間欠運転実行手段は、前記間欠駆動モードの実行中に前記電動ウォーターポンプの駆動継続時間が前記要求駆動時間を上回ったときに、前記電動ウォーターポンプの駆動を休止する。

また、本発明の上記一態様において、前記算出周期は、さらに、前記間欠駆動モードにおいて前記電動ウォーターポンプの要求駆動時間として取り得る値の最小値よりも短い周期であってもよい。前記制御装置は、前記算出周期で、前記間欠駆動モードの実行中に前記要求循環流量に基づいて前記電動ウォーターポンプの要求駆動時間を算出して更新する要求駆動時間更新手段をさらに備えていてもよい。そして、前記間欠運転実行手段は、前記間欠駆動モードの実行中に前記電動ウォーターポンプの駆動継続時間が前記要求駆動時間を上回ったときに、前記電動ウォーターポンプの駆動を休止してもよい。

本発明の一態様によれば、間欠駆動モードの実行中には、当該間欠駆動モードにおいて電動ウォーターポンプの要求休止時間として取り得る値の最小値よりも短い算出周期で、要求循環流量に基づいて電動ウォーターポンプの要求休止時間が算出および更新される。そのうえで、間欠駆動モードの実行中に電動ウォーターポンプの休止継続時間が逐次更新される要求休止時間を上回ったときに、電動ウォーターポンプの駆動が実行されるようになる。このため、要求循環流量が急変するような場合であっても、間欠駆動モードを用いた電動ウォーターポンプの流量制御に対して要求循環流量の変化を速やかに反映させられるようになる。

本発明の他の態様によれば、間欠駆動モードの実行中には、当該間欠駆動モードにおいて電動ウォーターポンプの要求駆動時間として取り得る値の最小値よりも短い算出周期で、要求循環流量に基づいて電動ウォーターポンプの要求駆動時間が算出および更新される。そのうえで、間欠駆動モードの実行中に電動ウォーターポンプの駆動継続時間が逐次更新される要求駆動時間を上回ったときに、電動ウォーターポンプの駆動が休止されるようになる。このため、要求循環流量が急変するような場合であっても、間欠駆動モードを用いた電動ウォーターポンプの流量制御に対して要求循環流量の変化を速やかに反映させられるようになる。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。 内燃機関の運転領域（ここでは、エンジントルクとエンジン回転速度とで規定）を用いて、連続駆動モードが行われる領域と間欠駆動モードが行われる領域とを表した図である。 間欠駆動モード実行時の各種状態量の時間変化の一例について説明するための図である。 間欠駆動モード実行時の課題を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態１における特徴的な間欠駆動モードを伴うＷ／Ｐの流量制御（流出ガス温度制御）を実現するために実行されるルーチンのフローチャートである。 要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqの算出手法を説明するための図である。 図５に示すルーチンの処理に従って実行された間欠駆動モードの動作の一例を表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態１における間欠駆動モードの特徴的な動作の利点を説明するための図である。 本発明の実施の形態２における特徴的な間欠駆動モードを伴うＷ／Ｐの流量制御（流出ガス温度制御）を実現するために実行されるルーチンのフローチャートである。 図９に示すルーチンの処理に従って実行された間欠駆動モードの動作の一例を表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態３における特徴的な間欠駆動モードを伴うＷ／Ｐの流量制御（流出ガス温度制御）を実現するために実行されるルーチンのフローチャートである。 図１１に示すルーチンの処理に従って実行された間欠駆動モードの動作の一例を表したタイムチャートである。

実施の形態１．
まず、図１〜１０を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の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、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、車両に搭載され、その動力源とされている。内燃機関１０は、ここでは、一例として圧縮着火式エンジンであるとするが、本発明の対象となる内燃機関は、圧縮着火式エンジンに限らず、火花点火式エンジンであってもよい。

内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２と排気通路１４とが連通している。吸気通路１２の入口付近には、エアクリーナ１６が設けられている。エアクリーナ１６には、吸気通路１２に取り入れられた空気の流量（吸入空気流量）を計測するエアフローセンサ１８が取り付けられている。

内燃機関１０は、吸入空気を過給する過給機の一例として、コンプレッサ２０ａとタービン２０ｂとを有するターボ過給機２０を備えている。コンプレッサ２０ａは、エアクリーナ１６よりも下流側の吸気通路１２に配置されており、一方、タービン２０ｂは、排気通路１４に配置されている。コンプレッサ２０ａは、排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン２０ｂを用いて回転駆動される。

コンプレッサ２０ａよりも下流側の吸気通路１２には、コンプレッサ２０ａによって過給された吸入空気を冷却するためのインタークーラ２２が配置されている。より具体的には、インタークーラ２２は、水冷式であり、吸入空気と冷却水とを熱交換させる熱交換器である。内燃機関１０は、冷却水が流れる冷却水循環回路２４を備えている。インタークーラ２２の内部には、冷却水が流通する内部通路（図示省略）が形成されている。この内部通路が冷却水循環回路２４に接続されている。

また、冷却水循環回路２４には、インタークーラ２２を流通するように冷却水を循環させる電動式のウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）２６が配置されている。冷却水循環回路２４には、冷却水が吸入空気から受け取った熱を放出させるために、冷却水と外気とを熱交換させるラジエータ２８が配置されている。

内燃機関１０は、排気ガスの一部を吸気通路１２に還流させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）３０を備えている。ＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３２とＥＧＲバルブ３４とを含んでいる。ＥＧＲ通路３２は、タービン２０ｂよりも上流側の排気通路１４と、コンプレッサ２０ａよりも下流側（本実施形態の場合には、インタークーラ２２よりもさらに下流側）の吸気通路１２とを接続するように構成されている。すなわち、ＥＧＲ装置３０は、いわゆる高圧ループ（ＨＰＬ）式のＥＧＲ装置である。ＥＧＲバルブ３４は、ＥＧＲ通路３２を流れるＥＧＲガスの流量を調整するように構成されている。

さらに、図１に示すシステムは、内燃機関１０を制御する制御装置として、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０とともに、下記の各種アクチュエータを駆動するための駆動回路（図示省略）などを備えている。ＥＣＵ４０は、少なくとも入出力インターフェースとメモリと演算処理装置（ＣＰＵ）とを備え、図１に示すシステム全体の制御を行うものである。入出力インターフェースは、内燃機関１０およびこれを搭載する車両に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、内燃機関１０が備える各種アクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられている。メモリには、内燃機関１０を制御するための各種の制御プログラムおよびマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラム等をメモリから読み出して制御プログラムを実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて各種アクチュエータの操作信号を生成する。

ＥＣＵ４０が信号を取り込むセンサには、上述したエアフローセンサ１８に加え、クランク軸の回転位置およびエンジン回転速度を取得するためのクランク角センサ４２、ならびに温度センサ４４、４６、４８等のエンジン運転状態を取得するための各種センサが含まれる。温度センサ４４は、インタークーラ２２に流入する吸入空気（以下、「クーラ流入ガス」と称する）の温度Tainを検出し、温度センサ４６は、インタークーラ２２から流出した吸入空気（以下、「クーラ流出ガス」と称する）の温度Taoutを検出し、温度センサ４８は、冷却水循環回路２４内の冷却水温度（本実施形態では、一例として、インタークーラ２２に流入する冷却水の温度）Twを検出する。また、ＥＣＵ４０が操作信号を出すアクチュエータには、上述したＷ／Ｐ２６に加え、内燃機関１０の気筒に燃料を供給するための燃料噴射弁５０等のエンジン運転を制御するための各種アクチュエータ（図示省略）が含まれる。

［実施の形態１の動作］
（インタークーラの流出ガス温度制御の概要）
上述の構成を有する本実施形態のシステムによれば、Ｗ／Ｐ２６を駆動することで、インタークーラ２２を利用して吸入空気を冷却することができる。ここで、ＥＧＲ装置３０を利用してＥＧＲガスの導入が行われる状況下においてＷ／Ｐ２６が駆動されると、インタークーラ２２よりも下流側の吸気通路１２において、インタークーラ２２によって冷却された吸入空気（クーラ流出ガス）に対してＥＧＲガスが合流することになる。その結果としてＥＧＲガスが露点以下に冷やされることがあると、ＥＧＲガス中の水分が凝縮し、凝縮水が発生する。一方、インタークーラ２２による吸入空気の冷却が不足したために筒内に流入する吸入空気の温度が高すぎると、ＮＯｘ排出量の増加もしくはエンジン出力の低下が懸念される。

そこで、本実施形態におけるＷ／Ｐ２６の駆動制御（冷却水の流量制御）は、上述の凝縮水の発生を抑制しつつ吸入空気を適切に冷却できるようにするために、一例として、次のような流出ガス温度制御として実行される。この流出ガス温度制御は、クーラ流出ガス温度Taoutが目標温度TaouttrgになるようにＷ／Ｐ２６によって冷却水の循環流量（以下、単に「冷却水流量」とも称する）Qwを調整するというものである。なお、冷却水流量Qwは体積流量である。

上述の流出ガス温度制御においてクーラ流出ガス温度Taoutが目標温度Taouttrgになるようにするための冷却水の要求循環流量Qwreqは、例えば、次のような手法で算出することができる。要求循環流量Qwreqは、内燃機関１０の運転状態（例えば、エンジン回転速度とエンジン負荷（燃料噴射量））との関係で要求循環流量Qwreqを定めたマップ（図示省略）を利用して、運転状態に応じた値として算出することができる。

上記のような手法で要求循環流量Qwreqを算出する場合、上記マップは、クーラ流入ガス温度Tain、冷却水温度Tw、および目標温度Taouttrgのうちの少なくとも１つに関して、所定温度毎に異なるマップとして備えられることが望ましい。目標温度Taouttrgは、ＥＧＲガスが導入されたとしても凝縮水が発生しない温度として算出することができる。より具体的には、目標温度Taouttrgは、インタークーラ２２の下流において吸入空気とＥＧＲガスとが混合した際に、ＥＧＲガスの温度がその露点以下に低下しないようにするために必要とされる温度として設定することができる。ＥＧＲガスの温度は、内燃機関１０の運転状態（ここでは、一例として、エンジン回転速度とエンジン負荷（燃料噴射量）とに着目）の変化に伴って変化する。このため、目標温度Taouttrgは、運転状態に応じた値であることが望ましい。なお、内燃機関１０の運転中の冷却水温度Twは、ラジエータ２８によって外気温度相当の温度に管理されることになる。そこで、冷却水温度Twの取得に関しては、温度センサ４８に代えて外気温度センサ、もしくはコンプレッサ２０ａよりも上流側の吸気通路１２内の吸入空気の温度を検出する吸気温度センサを備えるようにしておき、温度センサ４８の検出値に代え、外気温度センサの検出値（すなわち、外気温度）あるいは上記吸気温度センサの検出値（すなわち、外気温度相当値）が冷却水温度Twとして用いられるようになっていてもよい。

（流出ガス温度制御における連続駆動モードと間欠駆動モードの概要）
本実施形態の流出ガス温度制御では、冷却水流量Qwが要求循環流量Qwreqとなるようにするために、Ｗ／Ｐ２６の駆動電力が制御される。本実施形態では、Ｗ／Ｐ２６の駆動電力の制御は、Ｗ／Ｐ２６の電動機（図示省略）に印加する電圧のデューティ比（以下、単に「電圧Duty比」と称する）を変化させることによって行われる。ここでいう電圧Duty比とは、所定の周期中に占める印加電圧付与時間の割合である。なお、この電圧Duty比の１周期は、後述の間欠駆動モードにおける要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqのそれぞれの最小値Tdreqmin、Threqminよりも十分に短い。

上述のように、Ｗ／Ｐ２６は電圧Duty比を変更することで冷却水流量Qwを変化させるが、Ｗ／Ｐ２６の構造上、Ｗ／Ｐ２６を駆動可能な最低電圧Duty比が定められている。ここで、ゼロ以外の固定もしくは可変の電圧Duty比を継続的に用いることによりＷ／Ｐ２６を連続的に駆動する駆動モードを、「連続駆動モード」と称する。最低電圧Duty比によってＷ／Ｐ２６を駆動させた際に得られる冷却水流量Qwが、連続駆動モードの下で実現可能な冷却水流量Qwの下限（最小流量）Qwminとなる。したがって、本実施形態で想定する制御態様がそうであるように上記の最小流量Qwminよりも少ない冷却水流量Qwでの駆動が要求されることがある場合には、連続駆動モードに加え、Ｗ／Ｐ２６を間欠的に駆動する「間欠駆動モード」を備えることが必要とされる。

図２は、内燃機関１０の運転領域（ここでは、エンジントルクとエンジン回転速度とで規定）を用いて、連続駆動モードが行われる領域と間欠駆動モードが行われる領域とを表した図である。なお、図２は、インタークーラ２２に流入する冷却水の温度である冷却水温度Twが、ある温度となる状況下での関係を示している。各運転領域における要求循環流量Qwreqは、冷却水温度Twの変化に応じて変化する。したがって、運転領域との関係で要求循環流量Qwreqを表した関係は、冷却水温度Twが変わると異なるものとなる。

図２に示すように、使用されるエンジン動作点でのエンジントルクまたはエンジン回転速度が高いほど、要求循環流量Qwreqが多くなる。図２中に破線で示す要求循環流量曲線Ｃは、最低電圧Duty比を用いて連続駆動モードが行われるときに実現される最小流量Qwminに対応している。

要求循環流量曲線Ｃは、図２に示すように、連続駆動モードが行われる領域と間欠駆動モードが行われる領域との境界に相当する。すなわち、連続駆動モードは、この曲線Ｃ上のエンジン動作点または曲線Ｃよりも高エンジントルク側もしくは高エンジン回転速度側の領域において実行される。連続駆動モードでは、要求循環流量Qwreqが多いほど、電圧Duty比が高くされる。一方、間欠駆動モードは、上記曲線Ｃよりも低エンジントルク側もしくは低エンジン速度側の領域において実行される。

間欠駆動モードでは、最低電圧Duty比を用いた駆動と、当該駆動の休止（すなわち、電圧Duty比ゼロの使用）とが交互に行われる。本実施形態では、駆動、休止の順で駆動と休止とを交互に行うという態様で間欠駆動パターンが構成されるものとする。しかしながら、間欠駆動パターンは、上記とは逆に、休止、駆動の順で駆動と休止とを交互に行うという態様で構成されていてもよい。

図２中に一例として示す３つの間欠駆動パターンを比較すると分かるように、要求循環流量Qwreqが少なくなるほど、間欠駆動パターンにおける駆動時間と休止時間の１セット中に占める駆動時間の割合が小さくなるように、駆動時間と休止時間とが変更される。このような間欠駆動モードを行うことにより、連続駆動モードでの最小流量Qwminよりも少ない冷却水流量Qwが要求される運転領域において、要求循環流量Qwreqを満足するように冷却水流量Qwを制御することができる。間欠駆動モードが行われる場合の要求循環流量Qwreqとは、間欠駆動パターンにおける駆動時間と休止時間の１セットが経過する期間中の平均的な体積流量に相当する。

（間欠駆動モード実行時の基本的な動作の一例）
本実施形態のＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）は、間欠駆動モードの動作に特徴を有しており、その特徴的な動作については、図５〜図８を参照して後述する。ここでは、その特徴的な動作の説明に先立って、図３のタイムチャートを参照して、間欠駆動モード実行時の各種状態量の時間変化の一例について説明する。

車速の変化は、内燃機関１０の運転状態の変化に伴って生じる。この運転状態の変化によって例えば過給圧が変化すると、クーラ流入ガスのエネルギが変化する。その結果として、クーラ流入ガス温度Tainが変化したり、質量流量であるクーラ通過ガス流量（＝クーラ流入ガス流量）Gaが変化したりする。このような理由により、図３に示す例では、車速の変化に伴うクーラ流入ガス温度Tainの変化およびクーラ通過ガス流量Gaの変化が認められる。また、既述したように、要求循環流量Qwreqは内燃機関１０の運転状態に基づいて決定されている。このため、運転状態が変化すると要求循環流量Qwreqが変化する。なお、図３に示す一例は、目標温度Taouttrgについては特に変化が認められない状況での例である。

図３に示す例によれば、要求循環流量Qwreqの変化に伴って間欠駆動モード中の間欠駆動パターンが変更されていることが分かる。そして、その結果として、クーラ流出ガス温度Taoutが目標温度Taouttrgの近傍で制御されていることが分かる。

（間欠駆動モード実行時の課題）
図４は、間欠駆動モード実行時の課題を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図４は、本実施形態の間欠駆動モードとの対比のために参照する間欠駆動モードＡの動作を示している。この間欠駆動モードＡは、本実施形態の間欠駆動モードが有する後述の特徴的な間欠駆動パターンの設定手法を有していないものである。以下、間欠駆動モードＡの動作を利用して、間欠駆動モード実行時の課題を説明する。

既述したように、車速が変化すると、内燃機関１０の運転状態が変化し、クーラ流入ガスのエネルギが変化する（クーラ流入ガス温度Tainおよびクーラ通過ガス流量Gaが変化する）。その結果として、要求循環流量Qwreqが変化し得る。図４は、車速の変化に伴う要求循環流量Qwreqの急変（より具体的には、加速に伴う要求循環流量Qwreqの急増と、減速に伴う要求循環流量Qwreqの急減）がなされた状況での動作例を示している。

間欠駆動モードＡにおける間欠駆動パターンの更新は、各間欠駆動パターンの開始時に繰り返し実行されるようになっている。ここで、間欠駆動パターンの１セット中の駆動時間および休止時間は、基本的には、それぞれ、１秒のオーダーもしくは１０秒のオーダーの比較的長い時間とされる。したがって、間欠駆動モードＡで採用される間欠駆動パターンの更新手法では、ある間欠駆動パターンの経過中に要求循環流量Qwreqが急変することがあると、クーラ流出ガス温度Taoutを目標温度Taouttrgに対して精度良く追従させ続けることが困難になる事態が生じ得る。

具体的には、図４は、時刻ｔ０において吸入空気の冷却（間欠駆動モードＡの実行）が開始された例を示している。この例では、時刻ｔ０において設定された間欠駆動パターンの経過中に車両の加速が行われ、この加速に伴うクーラ流入ガス温度Tainの急上昇により要求循環流量Qwreqが急増している。しかしながら、間欠駆動モードＡの手法によれば、時刻ｔ０で設定された間欠駆動パターンが完了するまで当該間欠駆動パターンが利用され続けることになる。このため、冷却不足が発生する。その結果として、図４に示す例では、クーラ流出ガス温度Taoutが目標温度Taouttrgから離れて上昇し続けている。このことは、ＮＯｘ排出量の増加もしくはエンジン出力の低下を招く可能性がある。

その後に間欠駆動パターンが更新される時刻ｔ１では、クーラ流入ガス温度Tainが高い高負荷状態であるために要求循環流量Qwreqが多くなっている。このため、時刻ｔ１において更新された間欠駆動パターンは、前回の間欠駆動パターンと比べ、より積極的にクーラ流入ガスの冷却を促すものとなっている。図４に示す例では、このような間欠駆動パターンの経過中に車両の減速が行われ、この減速に伴うクーラ流入ガス温度Tainの急低下により要求循環流量Qwreqが急減している。しかしながら、間欠駆動モードＡの手法によれば、時刻ｔ１で設定された間欠駆動パターンが完了するまで当該間欠駆動パターンが利用され続けることになる。このため、過冷却が発生する。その結果として、図４に示す例では、時間経過とともに、クーラ流出ガス温度Taoutが目標温度Taouttrgを大きく下回っている。このことは、凝縮水の発生を招く可能性がある。

（実施の形態１における間欠駆動モードの特徴的な動作）
図４を参照して上述したように、間欠駆動モードの実行中の要求循環流量Qwreqの急変を考慮した場合には、上記間欠駆動モードＡにおける間欠駆動パターンの更新手法は、未だ改善の余地を残すものといえる。そして、要求循環流量Qwreqが急変するような場合であっても、間欠駆動モードによるクーラ流出ガス温度Taoutの制御に対して要求循環流量Qwreqの変化を速やかに反映させられるようにするためには、間欠駆動パターンの更新をどのように行うかが重要である。

そこで、本実施形態では、間欠駆動モードの実行中に、以下に説明する算出周期Ｐで、要求循環流量Qwreqに基づいてＷ／Ｐ２６の要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqとを算出して更新することとした。そのうえで、間欠駆動モードの実行中にＷ／Ｐ２６の駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqを上回ったときにＷ／Ｐ２６の駆動を休止させ、一方、Ｗ／Ｐ２６の休止継続時間Thが要求休止時間Threqを上回ったときにＷ／Ｐ２６の駆動を実行するようにした。

上記の算出周期Ｐは、間欠駆動モードの実行時に要求駆動時間Tdreqとして取り得る値の最小値（図６中に示す値Tdreqmin相当）および要求休止時間Threqとして取り得る値の最小値（図６中に示す値Threqmin相当）の何れよりも短くなるように設定される。一例としては、算出周期Ｐは、最小値Tdreqmin、Threqminが例えば１秒オーダーの時間である場合には、それらよりも短い１０ミリ秒のオーダーとすることができる。なお、本実施形態では、算出周期Ｐは、事前に設定された固定値であるとするが、内燃機関１０の運転中に適宜変更されるようになっていてもよい。

次に、図５のフローチャートを参照して、本発明の実施の形態１における特徴的な間欠駆動モードを伴うＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）を実現するためにＥＣＵ４０が実行するルーチンの具体的な処理について説明する。本ルーチンは、内燃機関１０の始動に伴って起動したうえで、内燃機関１０の運転中に上述の算出周期Ｐで繰り返し実行される。

図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、まず、吸入空気の冷却要求があるか否かを判定する（ステップ１００）。冷却要求の有無は、例えば、次のような手法で判定することができる。具体的には、クーラ流出ガス温度Taoutが第１所定値（一例として、目標温度Taouttrg）よりも高い場合に、冷却要求があると判定する。そして、クーラ流出ガス温度Taoutが第２所定値（第１所定値よりも所定量だけ小さな値）未満である場合に、冷却要求はないと判定する。この手法によれば、内燃機関１０の始動後にクーラ流入ガス温度Tainが上昇していき、その結果として、クーラ流出ガス温度Taoutが第１所定値（目標温度Taouttrg）を上回ると、冷却要求があると判定される。その後は、クーラ流出ガス温度Taoutが第２所定値を下回らない限り、冷却要求があると判定される状態が継続される。そして、第２所定値を下回る程度にまでクーラ流出ガス温度Taoutが低下した場合（例えば、アイドリング運転が長く続いた場合）には、冷却要求はないと判定される。なお、目標温度Taouttrgは、内燃機関１０の運転状態（例えば、エンジン負荷（燃料噴射量）とエンジン回転速度）と目標温度Taouttrgとの関係を定めたマップ（図示省略）を参照し、既述したようにＥＧＲガスが導入されたとしても凝縮水が発生しない温度として算出される。また、クーラ流出ガス温度Taoutは、温度センサ４６を用いて算出することができる。

ステップ１００において冷却要求がないと判定した場合には、ＥＣＵ４０は、Ｗ／Ｐ２６の駆動を行わない（ステップ１０２）。すなわち、連続駆動モードおよび間欠駆動モードの何れも行わずに、Ｗ／Ｐ２６が停止状態とされる。一方、ステップ１００において冷却要求があると判定した場合には、ＥＣＵ４０は、既述した手法により、内燃機関１０の運転状態に応じた要求循環流量Qwreqを算出する（ステップ１０４）。

次に、ＥＣＵ４０は、Ｗ／Ｐ２６に関する間欠駆動要求があるか否かを判定する（ステップ１０６）。間欠駆動要求の有無は、例えば、ステップ１０４にて算出された要求循環流量Qwreqが所定循環流量未満であるか否かに基づいて判定することができる。ここでいう所定循環流量は、図２中に示す要求循環流量曲線Ｃ上の流量Qwminに相当する。本ステップ１０６では、要求循環流量Qwreqがこの所定循環流量未満であれば、間欠駆動要求があると判定され、一方、要求循環流量Qwreqが上記所定循環流量以上であれば、間欠駆動要求はないと判定される。

ステップ１０６にて間欠駆動要求はないと判定した場合には、ＥＣＵ４０は、連続駆動モードを用いてＷ／Ｐ２６を駆動させる（ステップ１０８）。より具体的には、要求循環流量Qwreqに応じた電圧Duty比に従ってＷ／Ｐ２６が駆動される。一方、ステップ１０６にて間欠駆動要求があると判定した場合には、ＥＣＵ４０は、次いで、休止要求フラグがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップ１１０）。本実施形態における間欠駆動モードでは、既述したように、駆動、休止の順で間欠駆動パターンが構成される。このため、休止要求フラグは、間欠駆動モードが実行されていない場合にはＯＦＦとされており、また、間欠駆動モードの実行中には後述のステップ１２０または１３０の処理によってＯＮまたはＯＦＦとされる。

ステップ１１０にて休止要求フラグがＯＦＦであると判定した場合には、ＥＣＵ４０は、Ｗ／Ｐ２６の要求駆動時間Tdreqを算出して更新する処理を実行する（ステップ１１２）。より具体的には、本ステップ１１２でいう「更新」には、本ルーチン起動後に最初に要求駆動時間Tdreqを算出する状況であるために要求駆動時間Tdreqの前回の算出値がない場合において、今回の算出値をそのまま使用することが含まれる。

図６は、要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqの算出手法を説明するための図である。ＥＣＵ４０には、図６に示す関係を定めたマップ（すなわち、要求循環流量Qwreqと要求駆動時間Tdreqとの関係を定めたマップ（図示省略）と、要求循環流量Qwreqと要求休止時間Threqとの関係を定めたマップ（図示省略））が記憶されている。これらのマップでは、要求駆動時間Tdreqは、要求循環流量Qwreqが多くなるにつれ長くなるように設定され、要求休止時間Threqは、要求循環流量Qwreqが多くなるにつれ短くなるように設定されている。より具体的には、要求駆動時間Tdreqは、要求循環流量Qwreqの変化に対し、低流量側では相対的に緩やかに変化し、高流量側において相対的に急激に変化するように設定されている。一方、要求休止時間Threqは、要求循環流量Qwreqの変化に対し、低流量側では相対的に急激に変化し、高流量側において相対的に緩やかに変化するように設定されている。

本ステップ１１２における要求駆動時間Tdreqの算出は、図６を参照して上述したマップを利用して行われる。すなわち、要求駆動時間Tdreqは、ステップ１０４にて算出される要求循環流量Qwreqに対応する値として算出される。

ＥＣＵ４０は、ステップ１１２の処理を実行した後には、駆動継続カウンタによってカウントされる駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqよりも長いか否かを判定する（ステップ１１４）。ここでいう駆動継続時間Tdとは、間欠駆動モードにおける今回の駆動の開始時点から経過する時間のことである。そして、この今回の駆動の開始時点は、休止要求フラグが直近でＯＦＦからＯＮに変更された結果としてＷ／Ｐ２６の駆動が開始される時点のことである（ただし、流出ガス温度制御の開始後に間欠駆動モードが初めて実行される場合には、初めて実行される間欠駆動モードの開始時点に相当する）。

ステップ１１４にて駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreq以下となる場合には、ＥＣＵ４０は、駆動継続時間Tdのカウントを継続する（ステップ１１６）とともに、既述した最低電圧Duty比を用いてＷ／Ｐ２６を駆動させる（Ｗ／Ｐ２６の駆動が開始もしくは維持される）（ステップ１１８）。

一方、ステップ１１４にて駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqを上回った場合、もしくは駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqを上回る状態が維持される場合には、ＥＣＵ４０は、休止要求フラグをＯＮとする（ステップ１２０）とともに、Ｗ／Ｐ２６の駆動を休止させる（ステップ１２２）。

一方、ステップ１１０にて休止要求フラグがＯＦＦではないと判定した場合には、ＥＣＵ４０は、Ｗ／Ｐ２６の要求休止時間Threqを算出して更新する処理を実行する（ステップ１２４）。要求駆動時間Tdreqの算出の場合と同様に、本ステップ１２４でいう「更新」には、本ルーチン起動後に最初に要求休止時間Threqを算出する状況であるために要求休止時間Threqの前回の算出値がない場合において、今回の算出値をそのまま使用することが含まれる。

本ステップ１２４における要求休止時間Threqの算出は、図６を参照して上述したマップを利用して行われる。すなわち、要求休止時間Threqは、ステップ１０４にて算出される要求循環流量Qwreqに対応する値として算出される。

ＥＣＵ４０は、ステップ１２４の処理を実行した後には、休止継続カウンタによってカウントされる休止継続時間Thが要求休止時間Threqよりも長いか否かを判定する（ステップ１２６）。ここでいう休止継続時間Thとは、間欠駆動モードにおける今回の休止の開始時点から経過する時間のことである。より具体的には、この今回の休止の開始時点は、休止要求フラグが直近でＯＮからＯＦＦに変更された結果としてＷ／Ｐ２６の休止が開始される時点のことである。

ステップ１２６にて休止継続時間Thが要求休止時間Threq以下となる場合には、ＥＣＵ４０は、休止継続時間Thのカウントを継続する（ステップ１２８）とともに、ステップ１２２に進んでＷ／Ｐ２６の駆動を休止させる（駆動の休止が維持される）。

一方、ステップ１２６にて休止継続時間Thが要求休止時間Threqを上回った場合、もしくは休止継続時間Thが要求休止時間Threqを上回る状態が維持される場合には、ＥＣＵ４０は、休止要求フラグをＯＦＦとする（ステップ１３０）とともに、ステップ１１８に進んでＷ／Ｐ２６を駆動させる（Ｗ／Ｐ２６の駆動を再開させる）。

図７は、図５に示すルーチンの処理に従って実行された間欠駆動モードの動作の一例を表したタイムチャートである。図７に示すように、休止要求フラグがＯＦＦとされている場合には、既述した最低電圧Duty比を用いてＷ／Ｐ２６が駆動される。この駆動中に駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqを上回った場合には、休止要求フラグがＯＮとされ、Ｗ／Ｐ２６の駆動が休止される（換言すると、電圧Duty比がゼロとされる）。そして、その後に休止継続時間Thが要求休止時間Threqを上回った場合には、休止要求フラグがＯＦＦとされ、Ｗ／Ｐ２６の駆動が再開される。

図５に示すルーチンの処理によれば、要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqのそれぞれが、このルーチンの制御周期（すなわち、上記算出周期Ｐ）で、同じく逐次算出される要求循環流量Qwreqに従って算出されたうえで更新される。その結果、図７に示すように、要求駆動時間Tdreqが逐次変化し、それに伴って駆動継続時間Tdが変更され得る。同様に、要求休止時間Threqが逐次変化し、それに伴って休止継続時間Thが変更され得る。したがって、本実施形態の間欠駆動モードの実行中の各間欠駆動パターンは、一度設定された駆動継続時間Tdおよび休止継続時間Thが満了するまで変更されずに使用され続けるとは限られない。すなわち、一度設定された時間TdまたはThの経過中であっても、要求循環流量Qwreqの変化が要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqに逐次反映され、間欠駆動パターンが適宜変更され得る。

図８は、本発明の実施の形態１における間欠駆動モードの特徴的な動作の利点を説明するための図である。図８（Ａ）に示すタイムチャートは、本実施形態の動作との対比のために、図４に示す間欠駆動モードＡの動作例（すなわち、要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqの逐次更新が行われない場合の動作例）を再度示したものである。

一方、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）と同じ状況（同じ車速の変化時）を対象として、本実施形態の特徴的な動作を伴う間欠駆動モードの動作例を示している。この動作例では、最小値TdreqminおよびThreqminよりも短い算出周期Ｐで逐次更新される要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqが、駆動継続時間Tdおよび休止継続時間Thのそれぞれに直ちに反映される。図８（Ａ）に示す動作例では、このような逐次更新を伴わないため、期間（ｔ０〜ｔ１（ｔ０とｔ１は除く））における車両の加速に伴うクーラ流入ガスエネルギの急増に適切に対処できない。これに対し、図８（Ｂ）に示す動作例では、上記期間の経過中であっても、要求駆動時間Tdreqと駆動継続時間Tdとの比較結果、要求休止時間Threqと休止継続時間Thとの比較結果に応じて、これらの時間Td、Thの更新が可能となる。このため、本実施形態の手法によれば、図８（Ａ）と図８（Ｂ）とを比較すると分かるように、クーラ流入ガスエネルギの急増により要求循環流量Qwreqが急増したとしても、目標温度Taouttrgに対するクーラ流出ガス温度Taoutの変化を抑制できるようになる。このことは、その後の期間（ｔ１〜ｔ２（ｔ１とｔ２は除く））、すなわち、車両の減速に伴ってクーラ流入ガスエネルギが急減する状況下においても同様であり、クーラ流入ガスエネルギの急減に伴う要求循環流量Qwreqの急減をより早く間欠駆動モードに反映させられるようになる。その結果、クーラ流出ガス温度Taoutが目標温度Taouttrgよりも大きく下回らないようにすることができる。

以上説明したように、本実施形態の間欠駆動モードによれば、間欠駆動パターンを決定する要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqとが、インタークーラ２２に要求される要求循環流量Qwreqに応じて逐次更新される。そして、このように逐次更新されていく要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqとを満たすようにＷ／Ｐ２６の駆動と休止とが切り替えられる。これにより、要求循環流量Qwreqが急変するような場合であっても、間欠駆動モードを用いたＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）に対して要求循環流量Qwreqの変化を速やかに反映させられるようになる。その結果、要求循環流量Qwreqが急変するような場合であっても、クーラ流出ガス温度Taoutを目標温度Taouttrgに対して精度良く追従させ続けられるようになる。

なお、上述した実施の形態１においては、吸入吸気が本発明における「内燃機関を流通する気体」に相当し、インタークーラ２２が本発明における「熱交換器」に相当し、最小流量Qwminが本発明における「所定循環流量」に相当し、そして、電圧Duty比が本発明における「電力指令値」に相当する。また、ＥＣＵ４０が図５に示すルーチン中のステップ１１２および１２４以外の処理を実行することにより本発明における「間欠運転実行手段」が実現されており、ＥＣＵ４０がステップ１１２の処理を実行することにより本発明における「要求駆動時間更新手段」が実現されており、そして、ＥＣＵ４０がステップ１２４の処理を実行することにより本発明における「要求休止時間更新手段」が実現されている。

実施の形態２．
次に、図９および図１０を主に参照して、本発明の実施の形態２について説明する。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。

［実施の形態２の動作］
上述した実施の形態１においては、要求駆動時間Tdreqと要求休止時間Threqの双方が要求循環流量Qwreqに応じて逐次更新される動作について説明を行った。これに対し、本実施形態の動作は、要求休止時間Threqのみが要求循環流量Qwreqに応じて逐次更新されるという点において実施の形態１の動作と相違している。要求駆動時間Tdreqは、間欠駆動モード中の各駆動の開始時においてのみ算出されて更新される。

次に、図９のフローチャートを参照して、本発明の実施の形態２における特徴的な間欠駆動モードを伴うＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）を実現するためにＥＣＵ４０が実行するルーチンの具体的な処理について説明する。なお、図９において、実施の形態１における図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

図９に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、ステップ１１０にて休止要求フラグがＯＦＦであると判定した場合には、次いで、本ルーチンの前回の処理サイクルのステップ１１０にて休止要求フラグがＯＮであると判定されていたか否かを判定する（ステップ２００）。すなわち、本ステップ２００の判定が成立する場合とは、前回処理サイクルのステップ１１０では休止要求フラグがＯＮであると判定され、かつ、今回の処理サイクルのステップ１１０では休止要求フラグがＯＦＦであると判定された場合である。したがって、この場合には、今回の処理サイクルが休止要求フラグがＯＮからＯＦＦに切り替えられた後の最初の処理サイクルであると判断することができる。

ステップ２００の判定が成立する場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１２に進み、Ｗ／Ｐ２６の要求駆動時間Tdreqを算出して更新する処理を実行する。なお、上記ステップ２００の判定が成立する場合には、本ルーチン起動後に始めてステップ１１０にて休止要求フラグがＯＦＦであると判定される場合（前回の処理サイクルが存在しない場合）も含まれるとする。

一方、ステップ２００の判定が不成立となる場合、つまり、今回の処理サイクルが、休止要求フラグがＯＦＦとされた後の２回目以降の処理サイクルである場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１１２の処理をスキップして、ステップ１１４に進む。この場合には、ステップ２００の判定が成立した時（すなわち、駆動開始時）に算出および更新された要求駆動時間Tdreqが、今回の処理サイクルにおけるステップ１１４の判定において継続して使用されることになる。

図１０は、図９に示すルーチンの処理に従って実行された間欠駆動モードの動作の一例を表したタイムチャートである。図１０において、太線は要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqの時間変化を表し、細線は駆動時間カウンタおよび休止時間カウンタの値の時間変化を表している。

図１０に示す動作例は、車両の加速時（内燃機関１０としては高負荷および高エンジン回転速度側の運転領域への移行時）のものである。このため、要求駆動時間Tdreqは、駆動の回数が進むにつれて長くなるように決定されている。図９に示すルーチンの処理によれば、要求駆動時間Tdreqの算出および更新は、各駆動の開始時においてのみ実行される。このため、図１０に示すように、各駆動継続時間Tdの経過中の要求駆動時間Tdreqは、駆動開始時の値で一定となる。駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqを上回ると、駆動が終了され、休止に切り替えられる。

一方、要求休止時間Threqの算出と更新は、実施の形態１と同様に、休止の開始時から終了時までの期間中に、既述した算出周期Ｐで繰り返し実行される。具体的には、加速時を扱った図１０に示す動作例では、要求休止時間Thは、時間経過とともに短くなるように更新されていく。そして、休止継続時間Thが要求休止時間Threqを上回ると、休止が終了され、駆動に切り替えられる。

以上説明したように、本実施形態の間欠駆動モードによれば、Ｗ／Ｐ２６の休止に関しては、休止継続時間Thの経過中に逐次更新が実行される。これにより、要求循環流量Qwreqが急変するような場合であっても、休止側のみではあるが休止継続時間Thの経過中に当該時間Thが必要に応じて更新されるようになる。このため、駆動および休止の何れに関してもそれらの継続時間Td、Thの経過中に更新が行われない場合と比べて、間欠駆動モードを用いたＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）に対して要求循環流量Qwreqの変化を速やかに反映させられるようになる。

なお、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が図９に示すルーチン中のステップ１２４以外の処理を実行することにより本発明の一態様における「間欠運転実行手段」が実現されており、そして、ＥＣＵ４０がステップ１２４の処理を実行することにより本発明の一態様における「要求休止時間更新手段」が実現されている。

実施の形態３．
次に、図１１および図１２を主に参照して、本発明の実施の形態３について説明する。以下の説明では、実施の形態３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。

［実施の形態３の動作］
上述した実施の形態２においては、要求休止時間Threqのみが要求循環流量Qwreqに応じて逐次更新されるようになっている。これに対し、本実施形態の動作は、要求駆動時間Tdreqのみが要求循環流量Qwreqに応じて逐次更新されるようになっているという点において実施の形態１および２の動作と相違している。要求休止時間Threqは、間欠駆動モード中の各休止の開始時においてのみ算出されて更新される。

次に、図１１のフローチャートを参照して、本発明の実施の形態３における特徴的な間欠駆動モードを伴うＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）を実現するためにＥＣＵ４０が実行するルーチンの具体的な処理について説明する。なお、図１１において、実施の形態１における図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

図１１に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、ステップ１１０にて休止要求フラグがＯＦＦではない（ＯＮである）と判定した場合には、次いで、本ルーチンの前回の処理サイクルのステップ１１０にて休止要求フラグがＯＦＦであると判定されていたか否かを判定する（ステップ３００）。すなわち、本ステップ３００の判定が成立する場合とは、前回処理サイクルのステップ１１０では休止要求フラグがＯＦＦであると判定され、かつ、今回の処理サイクルのステップ１１０では休止要求フラグがＯＮであると判定された場合である。したがって、この場合には、今回の処理サイクルが休止要求フラグがＯＦＦからＯＮに切り替えられた後の最初の処理サイクルであると判断することができる。

ステップ３００の判定が成立する場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２４に進み、Ｗ／Ｐ２６の要求休止時間Threqを算出して更新する処理を実行する。一方、ステップ３００の判定が不成立となる場合、つまり、今回の処理サイクルが、休止要求フラグがＯＮとされた後の２回目以降の処理サイクルである場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ１２４の処理をスキップして、ステップ１２６に進む。この場合には、ステップ３００の判定が成立した時（すなわち、休止開始時）に算出および更新された要求休止時間Threqが、今回の処理サイクルにおけるステップ１２６の判定において継続して使用されることになる。

図１２は、図１１に示すルーチンの処理に従って実行された間欠駆動モードの動作の一例を表したタイムチャートである。図１２において、太線は要求駆動時間Tdreqおよび要求休止時間Threqの時間変化を表し、細線は駆動時間カウンタおよび休止時間カウンタの値の時間変化を表している。

図１２に示す動作例は、車両の減速時（内燃機関１０としては低負荷および低エンジン回転速度側の運転領域への移行時）のものである。このため、要求休止時間Threqは、休止の回数が進むにつれて長くなるように決定されている。図１１に示すルーチンの処理によれば、要求休止時間Threqの算出および更新は、各休止の開始時においてのみ実行される。このため、図１２に示すように、各休止継続時間Thの経過中の要求休止時間Threqは、休止開始時の値で一定となる。休止継続時間Thが要求休止時間Threqを上回ると、休止が終了され、駆動に切り替えられる。

一方、要求駆動時間Tdreqの算出と更新は、実施の形態１と同様に、駆動の開始時から終了時までの期間中に、既述した算出周期Ｐで繰り返し実行される。具体的には、減速時を扱った図１２に示す動作例では、要求駆動時間Tdは、時間経過とともに短くなるように更新されていく。そして、駆動継続時間Tdが要求駆動時間Tdreqを上回ると、駆動が終了され、休止に切り替えられる。

以上説明したように、本実施形態の間欠駆動モードによれば、Ｗ／Ｐ２６の駆動に関しては、駆動継続時間Tdの経過中に逐次更新が実行される。これにより、要求循環流量Qwreqが急変するような場合であっても、駆動側のみではあるが駆動継続時間Tdの経過中に当該時間Tdが必要に応じて更新されるようになる。このため、駆動および休止の何れに関してもそれらの継続時間Td、Thの経過中に更新が行われない場合と比べて、間欠駆動モードを用いたＷ／Ｐ２６の流量制御（流出ガス温度制御）に対して要求循環流量Qwreqの変化を速やかに反映させられるようになる。

なお、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ４０が図１１に示すルーチン中のステップ１１２以外の処理を実行することにより本発明の他の態様における「間欠運転実行手段」が実現されており、そして、ＥＣＵ４０がステップ１１２の処理を実行することにより本発明の他の態様における「要求駆動時間更新手段」が実現されている。

ところで、上述した実施の形態１〜３においては、吸入空気と冷却水とを熱交換させるインタークーラ２２を備える内燃機関１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる「熱交換器」は、内燃機関を流通する気体と冷却水とを熱交換させるものであればインタークーラ２２に限られない。すなわち、当該熱交換器は、例えば、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス（上記気体）と冷却水とを熱交換させる水冷式のＥＧＲクーラであってもよい。より具体的には、ＥＧＲクーラを対象とする場合の電動ウォーターポンプの流量制御は、ＥＧＲクーラを流通する冷却水の要求循環流量として、例えば内燃機関の運転状態に応じて算出される値を用いるようにしたうえで、上述した図５に示すルーチン等と同様の処理をＥＣＵに実行させることによって実施することができる。

また、実施の形態１〜３における要求循環流量Qwreqは、流出ガス温度制御においては、内燃機関１０の運転状態に基づいて算出されるフィードフォワード値に相当する。本発明における要求循環流量は、例えば上記手法を利用してフィードフォワード値として算出される値に限られず、例えば、上記フィードフォワード値と以下に示すフィードバック値とを加算して得られる値であってもよい。より具体的には、要求循環流量Qwreqのフィードバック値は、例えば、温度センサ４６によって検出されるクーラ流出ガス温度Taoutと、その目標温度Taouttrgとの差に所定のゲインを乗じて得られる値（比例項（Ｐ項））として算出することができる。このようなフィードバック値を併せ持つようにすれば、フィードフォワード値だけでは対処し切れないクーラ流出ガス温度Taoutの過渡的な変化、あるいは車両のエンジンルーム内の温度等の環境変化に対して、より適切に対応できるようになる。これにより、クーラ流出ガス温度Taoutをより精度良く目標温度Taouttrgに制御できるようになる。なお、フィードバック値は、上記のように比例項（Ｐ項）を用いて算出されるものに限られず、上記差の積分値に所定のゲインを乗じて得られる値（積分項（Ｉ項））、もしくは上記差の微分値に所定のゲインを乗じて得られる値（微分項（Ｄ項））であってもよい。また、これらの比例項（Ｐ項）、積分項（Ｉ項）および微分項（Ｄ項）のうちの複数を組み合わせて算出されるものであってもよい。

また、上述した実施の形態１〜３においては、図７等に示すように、間欠駆動モードの実行中の電圧Duty比は最低電圧Duty比（最小の電力指令値）で一定とされている例について説明を行った。しかしながら、間欠駆動モードの実行中の各間欠駆動パターンの電圧Duty比は、必ずしも一定でなくてもよく、例えば、要求循環流量Qwreq等に応じた値で適宜変更されるようになっていてもよい。また、実施の形態１〜３においては、連続駆動モードと間欠駆動モードの何れを選択するかについての閾値となる所定循環流量として、最小流量Qwminが用いられている。しかしながら、本発明における所定循環流量は、必ずしも最小流量Qwminに限られず、例えば、最小流量Qwminよりも所定量大きな任意の値であってもよい。

さらに、本発明の電動ウォーターポンプの駆動電力の制御方式は、上述のように電圧Duty比を利用して行われるものに必ずしも限られない。すなわち、電圧Duty比を利用した方式以外の電動ウォーターポンプの駆動電力の制御方式としては、例えば、電動ウォーターポンプが備える電動機の印加電圧を要求循環流量に応じて連続的に変化させる制御（いわゆる、リニア制御）がある。ここで、電動ウォーターポンプの間欠駆動モードが必要になる内燃機関の条件は、次の通りである。すなわち、電動ウォーターポンプを連続的に駆動する連続駆動モードを実施可能な最小電力指令値に対応する冷却水流量よりも少ない流量が要求循環流量として必要とされる内燃機関では、間欠駆動モードが必要とされる。したがって、上記リニア制御を利用する場合においても、当該リニア制御における上記最小電力指令値（最低印加電圧）に対応する冷却水流量よりも少ない流量が要求循環流量として必要とされる内燃機関は、本発明の対象となる。

１０ 内燃機関
１２ 吸気通路
１４ 排気通路
１８ エアフローセンサ
２０ ターボ過給機
２２ 水冷式のインタークーラ
２４ 冷却水循環回路
２６ 電動ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）
２８ ラジエータ
３０ ＥＧＲ装置
４０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４２ クランク角センサ
４４、４６、４８ 温度センサ
５０ 燃料噴射弁

Claims (3)

1. 内燃機関を流通する気体を冷却する冷却水が流れる冷却水循環回路と、
   前記冷却水循環回路に設置され、前記気体と前記冷却水とを熱交換させる熱交換器と、
   前記冷却水循環回路に設置され、前記熱交換器を流通するように前記冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、
   を備える前記内燃機関を制御する制御装置であって、
   前記気体の冷却に必要とされる前記冷却水の要求循環流量が所定循環流量よりも少ない場合に、電力指令値に従う駆動と休止とを交互に行う間欠駆動モードが実行されるように前記電動ウォーターポンプを制御する間欠運転実行手段と、
   前記間欠駆動モードにおいて前記電動ウォーターポンプの要求休止時間として取り得る値の最小値よりも短い算出周期で、前記間欠駆動モードの実行中に前記要求循環流量に基づいて前記電動ウォーターポンプの前記要求休止時間を算出して更新する要求休止時間更新手段と、を備え、
   前記間欠運転実行手段は、前記間欠駆動モードの実行中に前記電動ウォーターポンプの休止継続時間が前記要求休止時間を上回ったときに、前記電動ウォーターポンプの駆動を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 内燃機関を流通する気体を冷却する冷却水が流れる冷却水循環回路と、
   前記冷却水循環回路に設置され、前記気体と前記冷却水とを熱交換させる熱交換器と、
   前記冷却水循環回路に設置され、前記熱交換器を流通するように前記冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、
   を備える前記内燃機関を制御する制御装置であって、
   前記気体の冷却に必要とされる前記冷却水の要求循環流量が所定循環流量よりも少ない場合に、電力指令値に従う駆動と休止とを交互に行う間欠駆動モードが実行されるように前記電動ウォーターポンプを制御する間欠運転実行手段と、
   前記間欠駆動モードにおいて前記電動ウォーターポンプの要求駆動時間として取り得る値の最小値よりも短い算出周期で、前記間欠駆動モードの実行中に前記要求循環流量に基づいて前記電動ウォーターポンプの前記要求駆動時間を算出して更新する要求駆動時間更新手段と、を備え、
   前記間欠運転実行手段は、前記間欠駆動モードの実行中に前記電動ウォーターポンプの駆動継続時間が前記要求駆動時間を上回ったときに、前記電動ウォーターポンプの駆動を休止することを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 前記算出周期は、さらに、前記間欠駆動モードにおいて前記電動ウォーターポンプの要求駆動時間として取り得る値の最小値よりも短い周期であって、
   前記制御装置は、前記算出周期で、前記間欠駆動モードの実行中に前記要求循環流量に基づいて前記電動ウォーターポンプの要求駆動時間を算出して更新する要求駆動時間更新手段をさらに備え、
   前記間欠運転実行手段は、前記間欠駆動モードの実行中に前記電動ウォーターポンプの駆動継続時間が前記要求駆動時間を上回ったときに、前記電動ウォーターポンプの駆動を休止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。

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