JP2017206984A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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慧 高千穂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate a generation amount of condensed water in an intercooler and an outflow amount thereof to the downstream of the intercooler and, if necessary, carry out control of suppressing generation of the condensed water.SOLUTION: A control device of an internal combustion engine comprises a supercharged engine having an intercooler disposed in an intake pipe, and an electronic control unit. The supercharged engine comprises: an air flow meter which is disposed in the intake pipe; a moisture sensor; and a temperature sensor, an intake pressure sensor and a wetting sensor which are disposed downstream of the intercooler in the intake pipe. The electronic control unit calculates a generation amount of condensed water and an outflow amount of the condensed water. The condensed water generation amount is the amount of the condensed water generated in the intercooler and is calculated according to the output of the moisture sensor, temperature sensor, air flow meter and intake pressure sensor. The condensed water outflow amount is the amount of the condensed water flowing out to the downstream of the intercooler and is calculated according to the output of the wetting sensor and air flow meter and the condensed water generation amount.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。より具体的にはインタークーラを備える過給エンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to a supercharged engine control device including an intercooler.

例えば、特開２０１５−０７８６３７号公報には、過給エンジンの吸気通路における凝縮水の発生を予測し、凝縮水の発生を抑制するための制御が開示されている。具体的にこの制御では、各センサの出力から得られた吸気圧、過給圧、吸気湿度、ＥＧＲ率、ＥＧＲ温度等に応じて吸気中の水蒸気分圧が算出される。またインタークーラ温度に基づいて、飽和水蒸気分圧が算出される。算出された水蒸気分圧と飽和水蒸気分圧とが比較されて、凝縮水が発生する条件であるか否かが判別され、その結果、凝縮水が発生する条件であることが認められた場合に、ＥＧＲ率の低減、あるいは、過給圧の低下等の処理が実行される。   For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2015-078637 discloses control for predicting generation of condensed water in an intake passage of a supercharged engine and suppressing generation of condensed water. Specifically, in this control, the partial pressure of water vapor in the intake air is calculated according to the intake pressure, supercharging pressure, intake air humidity, EGR rate, EGR temperature, and the like obtained from the outputs of the sensors. A saturated water vapor partial pressure is calculated based on the intercooler temperature. When the calculated water vapor partial pressure and the saturated water vapor partial pressure are compared to determine whether or not it is a condition for generating condensed water, and as a result, it is recognized that the condition for generating condensed water is found. Then, processing such as reduction of the EGR rate or reduction of the supercharging pressure is executed.

特開２０１５−０７８６３７号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-078637

特開２０１５−０７８６３７号公報における制御によれば、凝縮水が発生する条件であるか否かのみによって、凝縮水を発生する制御を行うか否かが判断されている。即ち、特許文献１の制御では、凝縮水が発生する条件を満たす場合、例えば、凝縮水が下流に流出していない場合、あるいは下流への流出量が少ない場合であっても、凝縮水の発生を抑制するためのＥＧＲ率低減や過給圧低下等の制御が実行されることとなる。   According to the control in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-078637, whether or not to perform control to generate condensed water is determined based only on whether or not the condition is that condensed water is generated. That is, in the control of Patent Document 1, when the condition for generating condensed water is satisfied, for example, even when condensed water does not flow downstream or when the amount of downstream flow is small, the generation of condensed water occurs. Controls such as a reduction in EGR rate and a decrease in supercharging pressure are performed to suppress the engine pressure.

しかし、凝縮水発生抑制のための制御は、ＥＧＲガスの導入量や過給圧を制限するものであるため、燃費、エミッション向上の観点からは好ましいものではない。従って、特許文献１のように、凝縮水発生の条件成立のみによって、凝縮水流入量に関わらず全運転領域において凝縮水発生を抑制する制御を実行するものには、改善の余地がある。   However, since the control for suppressing the generation of condensed water limits the amount of EGR gas introduced and the supercharging pressure, it is not preferable from the viewpoint of improving fuel consumption and emissions. Therefore, as in Patent Document 1, there is room for improvement in executing control that suppresses the generation of condensed water in the entire operation region regardless of the amount of condensed water inflow only by satisfying the conditions for generating condensed water.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、凝縮水の発生を抑制するための制御を必要な場合に効果的に実行するべく、インタークーラにおける凝縮水の発生量とインタークーラ下流への流出量とを算出できるように改良された内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the amount of condensed water generated in the intercooler and the downstream of the intercooler are effectively executed when control for suppressing the generation of condensed water is necessary. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine control apparatus improved so that the amount of outflow to the engine can be calculated.

本発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、吸気管に配置されたインタークーラと、電子制御ユニットとを備える。吸気管には、エアフロメータと、湿度センサと、温度センサと、吸気圧力センサと、被水センサとが配置されている。温度センサ及び吸気圧力センサは、吸気管のインタークーラより下流側に配置されている。被水センサは、吸気管のインタークーラより下流に配置された、インタークーラから流出する凝縮水を検出するためのセンサである。   In order to achieve the above object, the present invention is a control device for an internal combustion engine, and includes an intercooler disposed in an intake pipe and an electronic control unit. An air flow meter, a humidity sensor, a temperature sensor, an intake pressure sensor, and a moisture sensor are disposed in the intake pipe. The temperature sensor and the intake pressure sensor are disposed downstream of the intercooler of the intake pipe. The water sensor is a sensor that is disposed downstream of the intercooler of the intake pipe and detects condensed water flowing out of the intercooler.

電子制御ユニットは、凝縮水発生量と、凝縮水流出量とを算出する。凝縮水発生量は、インタークーラにおいて発生する凝縮水の量であり、湿度センサ、温度センサ、エアフロメータ及び吸気圧力センサの出力に応じて算出される。凝縮水流出量は、インタークーラの下流に流出する凝縮水の量であり、被水センサ及びエアフロメータの出力と、凝縮水発生量とに応じて算出される。   The electronic control unit calculates the amount of condensed water generation and the amount of condensed water outflow. The amount of condensed water generated is the amount of condensed water generated in the intercooler, and is calculated according to the outputs of the humidity sensor, temperature sensor, air flow meter, and intake pressure sensor. The amount of condensed water outflow is the amount of condensed water flowing out downstream of the intercooler, and is calculated according to the output of the water sensor and the air flow meter and the amount of condensed water generated.

本発明によれば、インタークーラにおける凝縮水発生量とインタークーラ下流への凝縮水流出量とを把握することができる。これにより凝縮水がインタークーラ下流に実際に流出している場合にのみ、凝縮水の発生を抑制する制御を実行することができ、また、その制御における制御量を凝縮水の流出量に応じて定めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the condensed water generation amount in an intercooler and the condensed water outflow amount to an intercooler downstream can be grasped | ascertained. As a result, only when the condensed water is actually flowing downstream of the intercooler, the control for suppressing the generation of the condensed water can be executed, and the control amount in the control depends on the amount of the condensed water flowing out. Can be determined.

実施の形態におけるシステムの全体構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of the system in embodiment. 実施の形態における制御装置の構成について説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the control apparatus in embodiment. 吸気水蒸気分圧と飽和水蒸気分圧との差と、吸入空気量と、凝縮水発生量との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the difference of intake water vapor partial pressure and saturated water vapor partial pressure, the amount of intake air, and the amount of condensed water generation. 凝縮水発生量と、吸入空気量と、凝縮水流出量との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the amount of condensed water generation, the amount of intake air, and the amount of condensed water outflow. 制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the routine of control which a control apparatus performs.

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、以下の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、この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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in the following embodiment, when referring to the number of each element, quantity, quantity, range, etc., unless otherwise specified or clearly specified to the number, This invention is not limited. In addition, the structures, steps, and the like described in this embodiment are not necessarily essential to the present invention unless otherwise specified or clearly specified.

まず実施の形態における内燃機関（以下、過給エンジン）の構成について図１を用いて説明する。実施の形態に係る過給エンジンは、火花点火式の４ストロークレシプロエンジンとして構成されたエンジン本体を備える。エンジン本体の各気筒の燃焼室２の吸気ポートには、吸気マニホールドと吸気管とを含む吸気通路１２が接続され、排気ポートには排気マニホールドと排気管とを含む排気通路１４が接続されている。   First, the configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as a supercharged engine) in the embodiment will be described with reference to FIG. A supercharged engine according to an embodiment includes an engine body configured as a spark ignition type four-stroke reciprocating engine. An intake passage 12 including an intake manifold and an intake pipe is connected to the intake port of the combustion chamber 2 of each cylinder of the engine body, and an exhaust passage 14 including an exhaust manifold and an exhaust pipe is connected to the exhaust port. .

吸気通路１２の入口には、エアクリーナ２０が取り付けられている。吸気通路１２のエアクリーナ２０よりも下流には、インタークーラ２２が配置されている。インタークーラ２２には、インタークーラ冷却水弁２４が設けられている。吸気通路１２のインタークーラ２２より下流には、吸入空気量を調整するための電気制御式のスロットルバルブ２６が配置されている。排気通路１４には三元触媒２８が設置されている。   An air cleaner 20 is attached to the inlet of the intake passage 12. An intercooler 22 is disposed downstream of the air cleaner 20 in the intake passage 12. The intercooler 22 is provided with an intercooler cooling water valve 24. An electrically controlled throttle valve 26 for adjusting the intake air amount is disposed downstream of the intercooler 22 in the intake passage 12. A three-way catalyst 28 is installed in the exhaust passage 14.

過給エンジンはターボ過給機３２を備えている。吸気通路１２の、エアクリーナ２０とインタークーラ２２との間には、ターボ過給機３２のコンプレッサ３４が配置され、排気通路１４の三元触媒２８の上流にはタービン３６が配置されている。排気通路１４には、タービン３６を迂回するバイパス通路３８が設けられている。バイパス通路３８には、バイパス通路３８の遮断／連通を制御するウエストゲートバルブ４０が配置されている。   The supercharged engine is provided with a turbocharger 32. A compressor 34 of the turbocharger 32 is disposed between the air cleaner 20 and the intercooler 22 in the intake passage 12, and a turbine 36 is disposed upstream of the three-way catalyst 28 in the exhaust passage 14. A bypass passage 38 that bypasses the turbine 36 is provided in the exhaust passage 14. A waste gate valve 40 that controls blocking / communication of the bypass passage 38 is disposed in the bypass passage 38.

過給エンジンは、排気通路１４から吸気通路１２へ排気の一部を再循環させるＥＧＲ装置４２を備える。ＥＧＲ装置４２は、三元触媒２８よりも下流で排気通路１４から分岐し、コンプレッサ３４よりも上流で吸気通路１２に接続するＥＧＲ通路４４を備える。ＥＧＲ通路４４には、ＥＧＲガスの流れの上流側にＥＧＲクーラ４６が配置され、下流側にＥＧＲバルブ４８が配置されている。ＥＧＲクーラ４６にはＥＧＲクーラ冷却水弁５０が設けられている。   The supercharged engine includes an EGR device 42 that recirculates part of the exhaust gas from the exhaust passage 14 to the intake passage 12. The EGR device 42 includes an EGR passage 44 that branches from the exhaust passage 14 downstream of the three-way catalyst 28 and connects to the intake passage 12 upstream of the compressor 34. In the EGR passage 44, an EGR cooler 46 is disposed on the upstream side of the EGR gas flow, and an EGR valve 48 is disposed on the downstream side. The EGR cooler 46 is provided with an EGR cooler cooling water valve 50.

このシステムは制御装置１００を有している。制御装置１００には、アクセル開度センサ６０、クランク角センサ６２、吸気圧力センサ６４、インタークーラ温度センサ６６、被水センサ６８、湿度センサ７０、エアフロメータ７２等の各種センサが接続されると共に、インタークーラ冷却水弁２４、スロットルバルブ２６、ウエストゲートバルブ４０、ＥＧＲバルブ４８、ＥＧＲクーラ冷却水弁５０等各種のアクチュエータが接続されている。制御装置１００は、エンジンのシステム全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには、各種制御ルーチンが記憶されている。制御装置１００は、各センサからの信号に基づいて、各アクチュエータを操作することによってエンジンを制御する。   This system has a control device 100. The control device 100 is connected to various sensors such as an accelerator opening sensor 60, a crank angle sensor 62, an intake pressure sensor 64, an intercooler temperature sensor 66, a moisture sensor 68, a humidity sensor 70, an air flow meter 72, and the like. Various actuators such as an intercooler cooling water valve 24, a throttle valve 26, a waste gate valve 40, an EGR valve 48, and an EGR cooler cooling water valve 50 are connected. The control device 100 controls the entire engine system, and is mainly composed of a computer including a CPU, a ROM, and a RAM. Various control routines are stored in the ROM. The control device 100 controls the engine by operating each actuator based on a signal from each sensor.

図２を用いて、制御装置１００が有する機能について説明する。制御装置１００において、吸気水蒸気分圧演算部１０２には、湿度センサ７０により検出された吸気の湿度と、吸気圧力センサ６４により検出されスロットルバルブ２６下流の吸気圧とが入力される。吸気水蒸気分圧演算部１０２は、入力された湿度と吸気圧に基づいて、吸気水蒸気分圧Ｐ１を演算する。   The functions of the control device 100 will be described with reference to FIG. In the control device 100, the intake water vapor partial pressure calculation unit 102 receives the intake air humidity detected by the humidity sensor 70 and the intake air pressure detected by the intake pressure sensor 64 and downstream of the throttle valve 26. The intake water vapor partial pressure calculation unit 102 calculates the intake water vapor partial pressure P1 based on the input humidity and intake pressure.

飽和水蒸気分圧演算部１０４には、インタークーラ温度センサ６６により検出されたインタークーラ２２出口における吸気温度が入力され、これに応じて飽和水蒸気分圧Ｐ２が演算される。   The intake water temperature at the outlet of the intercooler 22 detected by the intercooler temperature sensor 66 is input to the saturated water vapor partial pressure calculation unit 104, and the saturated water vapor partial pressure P2 is calculated accordingly.

演算された吸気水蒸気分圧Ｐ１と、飽和水蒸気分圧Ｐ２とは、比較部１０６に入力される。比較部１０６では、吸気水蒸気分圧Ｐ１と飽和水蒸気分圧Ｐ２との大小関係が比較される。   The calculated intake water vapor partial pressure P 1 and saturated water vapor partial pressure P 2 are input to the comparison unit 106. In the comparison unit 106, the magnitude relationship between the intake water vapor partial pressure P1 and the saturated water vapor partial pressure P2 is compared.

凝縮水検出部１０８には、被水センサ６８の出力が入力される。これに基づき、インタークーラ２２から下流側に凝縮水が実際に流出しているか否かが検出される。   The output of the water sensor 68 is input to the condensed water detection unit 108. Based on this, it is detected whether or not condensed water has actually flowed downstream from the intercooler 22.

凝縮水発生量演算部１１０には、吸気水蒸気分圧Ｐ１と、飽和水蒸気分圧Ｐ２、比較部１０６における比較結果、凝縮水検出部１０８における凝縮水の検出結果、エアフロメータ７２により検出された吸入空気量が入力される。凝縮水発生量演算部１１０では、これらの入力値に応じて、インタークーラ２２において発生する凝縮水の量である凝縮水発生量Ｍｗｉｎが算出される。   The condensed water generation amount calculation unit 110 includes the intake water vapor partial pressure P1 and the saturated water vapor partial pressure P2, the comparison result in the comparison unit 106, the detection result of the condensed water in the condensed water detection unit 108, and the suction detected by the air flow meter 72. The amount of air is entered. The condensed water generation amount calculation unit 110 calculates a condensed water generation amount Mwin that is the amount of condensed water generated in the intercooler 22 in accordance with these input values.

図３は、吸気水蒸気分圧Ｐ１と飽和水蒸気分圧Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）と吸入空気量と、凝縮水発生量Ｍｗｉｎとの関係を説明するための図である。図３に示されるように、凝縮水発生量Ｍｗｉｎは、吸気水蒸気分圧Ｐ１と飽和水蒸気分圧Ｐ２との差と相関があり、同一の吸入空気量で比較すると、差（Ｐ１−Ｐ２）が大きい場合、差（Ｐ１−Ｐ２）が小さい場合に比べて凝縮水発生量Ｍｗｉｎが多くなっている。また、凝縮水発生量Ｍｗｉｎは、吸入空気量と相関を有し、同一の差（Ｐ１−Ｐ２）で比較すると、吸入空気量が大きい場合、吸入空気量が小さい場合に比べて、凝縮水発生量Ｍｗｉｎが多くなっている。このような相関関係を利用して、凝縮水発生量演算部１１０では、凝縮水発生量Ｍｗｉｎが演算される。   FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the difference (P1−P2) between the intake water vapor partial pressure P1 and the saturated water vapor partial pressure P2, the intake air amount, and the condensed water generation amount Mwin. As shown in FIG. 3, the condensed water generation amount Mwin is correlated with the difference between the intake water vapor partial pressure P1 and the saturated water vapor partial pressure P2, and when compared with the same intake air amount, the difference (P1−P2) is When the difference is large, the condensed water generation amount Mwin is larger than when the difference (P1−P2) is small. Further, the condensed water generation amount Mwin has a correlation with the intake air amount, and when compared with the same difference (P1-P2), when the intake air amount is large, the condensed water generation is larger than when the intake air amount is small. The amount Mwin is increasing. Using such a correlation, the condensed water generation amount calculation unit 110 calculates the condensed water generation amount Mwin.

なお凝縮水未発生領域、即ち吸気水蒸気分圧Ｐ１が飽和水蒸気分圧Ｐ２よりも小さい領域であるにも関わらず、凝縮水検出部１０８において凝縮水が検出された場合には、凝縮水検出時には吸気水蒸気分圧Ｐ１＞飽和水蒸気分圧Ｐ２が成立するように、吸気水蒸気分圧演算部における吸気水蒸気分圧Ｐ１の演算ロジックが補正される。   When condensed water is detected by the condensed water detection unit 108 even though the condensed water is not generated, that is, the intake water vapor partial pressure P1 is smaller than the saturated water vapor partial pressure P2, The calculation logic of the intake water vapor partial pressure P1 in the intake water vapor partial pressure calculation unit is corrected so that the intake water vapor partial pressure P1> saturated water vapor partial pressure P2 is satisfied.

凝縮水流出量演算部１１２には、エアフロメータ７２により検出された吸入空気量及び、凝縮水検出部１０８における検出結果、及び凝縮水発生量演算部１１０において演算された凝縮水発生量Ｍｗｉｎが入力される。凝縮水流出量演算部１１２では、これらの入力に応じて、凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔが算出される。   The amount of intake air detected by the air flow meter 72, the detection result of the condensed water detection unit 108, and the amount of condensed water generation Mwin calculated by the condensed water generation amount calculation unit 110 are input to the condensed water outflow amount calculation unit 112. Is done. The condensed water outflow amount calculation unit 112 calculates the condensed water outflow amount Mwout according to these inputs.

図４は、凝縮水発生量Ｍｗｉｎと吸入空気量と、凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔとの関係について説明するための図である。図４に示されるように凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔは、凝縮水発生量Ｍｗｉｎと吸入空気量と相関を有している。この相関関係を予め実験等により求め、マップとして定める。凝縮水流出量演算部１１２では、入力された吸入空気量と、凝縮水発生量Ｍｗｉｎとに応じて、このマップに従って、凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔが演算される。   FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship among the condensed water generation amount Mwin, the intake air amount, and the condensed water outflow amount Mwout. As shown in FIG. 4, the condensed water outflow amount Mwout has a correlation with the condensed water generation amount Mwin and the intake air amount. This correlation is obtained in advance by experiments or the like and defined as a map. The condensed water outflow amount calculation unit 112 calculates the condensed water outflow amount Mwout according to this map according to the input intake air amount and the condensed water generation amount Mwin.

なお、吸入空気量が一定以上でないと、インタークーラ２２から凝縮水が流出しない。従って、凝縮水検出部１０８の検出結果に従って、凝縮水流出量が実際にゼロとなる吸入空気量の範囲を学習し、その範囲ではＭｗｏｕｔ＝０となるようにマップに反映させる。   It should be noted that the condensed water does not flow out from the intercooler 22 unless the intake air amount is above a certain level. Therefore, in accordance with the detection result of the condensed water detection unit 108, the range of the intake air amount in which the condensed water outflow amount is actually zero is learned, and is reflected in the map so that Mwout = 0 in that range.

凝縮水発生量演算部１１０で演算された凝縮水発生量Ｍｗｉｎと、凝縮水流出量演算部１１２において演算された凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔに応じて、インタークーラ２２に滞留する凝縮水滞留量Ｍｗが演算される。凝縮水滞留量Ｍｗは、次式（１）に基づいて演算することができる。
Ｍｗ（ｔ）＝Ｍｗ（ｔ−１）＋Ｍｗｉｎ（ｔ）−Ｍｗｏｕｔ（ｔ） ・・（１）
なお、式（１）において、括弧内のｔは、今回の演算時に演算された値であることを示し、ｔ−１は、前回の演算時に演算された前回値であることを示す。 According to the condensed water generation amount Mwin calculated by the condensed water generation amount calculation unit 110 and the condensed water outflow amount Mwout calculated by the condensed water outflow amount calculation unit 112, the condensed water retention amount Mw staying in the intercooler 22 is Calculated. The condensed water retention amount Mw can be calculated based on the following equation (1).
Mw (t) = Mw (t−1) + Mwin (t) −Mwout (t) (1)
In Equation (1), “t” in parentheses indicates a value calculated at the time of the current calculation, and t−1 indicates a previous value calculated at the time of the previous calculation.

アクセル開度変化量演算部１１４には、アクセル開度センサ６０により検出されたアクセル開度が入力される。アクセル開度変化量演算部１１４では、入力されたアクセル開度に応じて、アクセル開度の変化量が演算される。演算されたアクセル開度の変化量は、補正係数演算部１１６と制御量演算部１１８とに入力される。   The accelerator opening change detected by the accelerator opening sensor 60 is input to the accelerator opening change amount calculation unit 114. The accelerator opening change amount calculation unit 114 calculates the change amount of the accelerator opening according to the input accelerator opening. The calculated change amount of the accelerator opening is input to the correction coefficient calculation unit 116 and the control amount calculation unit 118.

補正係数演算部１１６は、入力された凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔとアクセル開度の変化量に応じて、スロットルバルブ２６、ウエストゲートバルブ４０、ＥＧＲバルブ４８等、各アクチュエータの操作量に対する補正係数を演算する。演算された補正係数は制御量演算部１１８に入力される。制御量演算部１１８では、スロットルバルブ２６の操作量、ウエストゲートバルブ４０の操作量、ＥＧＲバルブ４８の操作量が演算され、これに基づいて、スロットルバルブ２６、ウエストゲートバルブ４０、及びＥＧＲバルブ４８が操作される。   The correction coefficient calculation unit 116 calculates a correction coefficient for the operation amount of each actuator such as the throttle valve 26, the waste gate valve 40, the EGR valve 48, etc., according to the input condensed water outflow amount Mwout and the change amount of the accelerator opening. To do. The calculated correction coefficient is input to the control amount calculation unit 118. The control amount calculation unit 118 calculates the operation amount of the throttle valve 26, the operation amount of the waste gate valve 40, and the operation amount of the EGR valve 48, and based on this, the throttle valve 26, the waste gate valve 40, and the EGR valve 48 are calculated. Is operated.

図５は制御装置１００が実行する具体的な制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図５のルーチンでは、まず、湿度センサ７０の出力信号及び吸気圧力センサ６４の出力信号の読み込みが行われる（Ｓ１０２、Ｓ１０４）。次に、吸気水蒸気分圧Ｐ１の演算が実行される（Ｓ１０６）。吸気水蒸気分圧Ｐ１は、ステップＳ１０２、Ｓ１０４において読み込まれた吸気の湿度と吸気圧とに応じて演算される。   FIG. 5 is a flowchart for explaining a specific control routine executed by the control device 100. In the routine of FIG. 5, first, the output signal of the humidity sensor 70 and the output signal of the intake pressure sensor 64 are read (S102, S104). Next, the calculation of the intake water vapor partial pressure P1 is executed (S106). The intake water vapor partial pressure P1 is calculated according to the intake air humidity and intake air pressure read in steps S102 and S104.

次に、インタークーラ温度センサ６６の出力信号の読み込みが行われる（Ｓ１０８）。次に、飽和水蒸気分圧Ｐ２が演算される（Ｓ１１０）。次に、エアフロメータ７２の出力信号が読み込まれる（Ｓ１１２）。   Next, the output signal of the intercooler temperature sensor 66 is read (S108). Next, the saturated water vapor partial pressure P2 is calculated (S110). Next, the output signal of the air flow meter 72 is read (S112).

次に、凝縮水が滞留するか否かが判定される。具体的には、前回算出された凝縮水滞留量Ｍｗ（ｔ−１）が、ゼロ以下であるか否かが判別される。凝縮水滞留量の前回値Ｍｗ（ｔ−１）がゼロ以下であることが認められると、次に、被水センサ６８の出力信号が読み込まれ、凝縮水が検出されたか否かが判別される（Ｓ１１６）。   Next, it is determined whether or not the condensed water stays. Specifically, it is determined whether or not the condensate retention amount Mw (t−1) calculated last time is equal to or less than zero. If it is recognized that the previous value Mw (t−1) of the condensed water retention amount is less than or equal to zero, then the output signal of the water sensor 68 is read to determine whether or not condensed water has been detected. (S116).

ステップＳ１１６において、凝縮水の検出が認められた場合、凝縮水が発生しない条件が満たされているにもかかわらず、被水センサ６８により凝縮水が検出されたと考えられる。従って、この場合には、吸気水蒸気分圧Ｐ１の演算ロジックが補正される（Ｓ１１８）。   In the case where the detection of the condensed water is recognized in step S116, it is considered that the condensed water is detected by the water sensor 68 even though the condition that the condensed water is not generated is satisfied. Therefore, in this case, the calculation logic of the intake water vapor partial pressure P1 is corrected (S118).

一方、ステップＳ１１４において、前回算出された凝縮水滞留量Ｍｗ（ｔ−１）がゼロ以下であることが認められない場合、次に、被水センサ６８の出力信号が読み込まれ、凝縮水が検出されたか否かが判別される（Ｓ１２０）。   On the other hand, if it is not recognized in step S114 that the previously calculated condensed water retention amount Mw (t-1) is less than or equal to zero, then the output signal of the water sensor 68 is read to detect the condensed water. It is determined whether or not it has been performed (S120).

ステップＳ１２０において、被水センサ６８の出力から凝縮水の検出が認められない場合、凝縮水が発生する条件が満たされているにもかかわらず、凝縮水が検出されていないことになる。従って、インタークーラ２２から凝縮水が流出し始める最低吸入空気量の範囲が学習され、吸入空気量と凝縮水発生量Ｍｗｉｎとの関係により凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔを定めたマップに反映される（Ｓ１２４）。   In step S120, when the detection of the condensed water is not recognized from the output of the water sensor 68, the condensed water is not detected although the condition for generating the condensed water is satisfied. Therefore, the range of the minimum intake air amount at which the condensed water begins to flow out from the intercooler 22 is learned, and is reflected in the map that defines the condensed water outflow amount Mwout based on the relationship between the intake air amount and the condensed water generation amount Mwin (S124). ).

ステップＳ１１８において吸気水蒸気分圧Ｐ１の演算ロジックが補正された後、又は、ステップＳ１２０において凝縮水の検出が認められた後、又は、ステップＳ１２４において最低吸入空気量が学習された後、今回の凝縮水発生量Ｍｗｉｎ（ｔ）が算出される（Ｓ１２６）。凝縮水発生量Ｍｗｉｎ（ｔ）は、吸気水蒸気分圧Ｐ１と飽和水蒸気分圧Ｐ２との差と吸入空気量とに応じて算出される。   After the calculation logic of the intake water vapor partial pressure P1 is corrected in step S118, the detection of the condensed water is recognized in step S120, or the minimum intake air amount is learned in step S124, the current condensation is performed. A water generation amount Mwin (t) is calculated (S126). The condensed water generation amount Mwin (t) is calculated according to the difference between the intake water vapor partial pressure P1 and the saturated water vapor partial pressure P2 and the intake air amount.

次に、今回の凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔ（ｔ）が演算される（Ｓ１２８）。凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔ（ｔ）は、凝縮水発生量Ｍｗｉｎ（ｔ）と吸入空気量とに応じて、マップに従って演算される。   Next, the current condensed water outflow amount Mwout (t) is calculated (S128). The condensed water outflow amount Mwout (t) is calculated according to the map according to the condensed water generation amount Mwin (t) and the intake air amount.

次に、凝縮水滞留量Ｍｗ（ｔ）の今回値が演算される（Ｓ１３０）。凝縮水滞留量Ｍｗ（ｔ）は、ステップＳ１２６、Ｓ１２８において演算された凝縮水発生量Ｍｗｉｎ（ｔ）と、凝縮水流出量Ｍｗｏｕｔ（ｔ）、及び、前回演算され記憶されている凝縮水滞留量Ｍｗ（ｔ−１）に応じて、上述した式（１）に従って演算される。   Next, the current value of the condensed water retention amount Mw (t) is calculated (S130). The condensed water retention amount Mw (t) includes the condensed water generation amount Mwin (t) calculated in steps S126 and S128, the condensed water outflow amount Mwout (t), and the condensed water retention amount calculated and stored last time. According to Mw (t−1), calculation is performed according to the above-described equation (1).

以上説明した処理によれば、具体的な凝縮水滞留量が演算される。ここで凝縮水滞留量の演算に際しては、被水センサ６８の出力に応じて補正された演算ロジックや学習値が反映されたマップが用いられる。従って、より高い精度で凝縮水の滞留の有無が判断される。従って、凝縮水の発生を抑制する制御の実行を、より確実に必要な場合に制限して、行うことができる。   According to the processing described above, a specific amount of condensed water retention is calculated. Here, when calculating the amount of condensed water retention, a map reflecting the calculation logic and the learning value corrected according to the output of the water sensor 68 is used. Therefore, the presence or absence of condensate water is determined with higher accuracy. Therefore, the execution of the control for suppressing the generation of condensed water can be performed with more certainty when necessary.

また、本実施の形態の処理では、凝縮水の流出量が算出される。従って、凝縮水滞留が認められた場合には、凝縮水のインタークーラ２２の下流側への流出量に応じて、必要な制御を実行することができる。従って、凝縮水の発生を過剰に抑制するような制御の実行を防止することができ、燃費改善を図ることができる。   Further, in the processing of the present embodiment, the outflow amount of condensed water is calculated. Therefore, when condensate stagnation is recognized, necessary control can be executed according to the outflow amount of the condensed water to the downstream side of the intercooler 22. Therefore, it is possible to prevent execution of control that excessively suppresses the generation of condensed water, and to improve fuel efficiency.

なお、本実施の形態では、例えば、凝縮水滞留量が多く、凝縮水が筒内に流入しやすい状態であって、過激な加減速により燃焼が不安定になることが抑制される場合においては、凝縮水が筒内に流入しにくい状態を実現するための制御を実行する構成とすることができる。具体的には、スロットルバルブ２６の開度、ウエストゲートバルブ４０の開度、ＥＧＲバルブ４８の開度を、凝縮水流出量に応じて補正する。また、同時に、トルクの急激な変化の抑制が必要な場合には、変速機の変速比を下げる。また更に、定常状態において凝縮水の滞留量が多く、凝縮水筒内流入の可能性があり、燃焼悪化が懸念される場合には、ＥＧＲバルブ４８を閉弁する制御を実行する構成としてもよい。   In the present embodiment, for example, when there is a large amount of condensed water retention and the condensed water tends to flow into the cylinder, and it is suppressed that combustion becomes unstable due to extreme acceleration / deceleration. And it can be set as the structure which performs the control for implement | achieving the state in which condensed water does not flow easily into a cylinder. Specifically, the opening degree of the throttle valve 26, the opening degree of the waste gate valve 40, and the opening degree of the EGR valve 48 are corrected according to the condensed water outflow amount. At the same time, when it is necessary to suppress a sudden change in torque, the transmission gear ratio is lowered. Furthermore, when there is a large amount of condensed water in a steady state and there is a possibility of inflow into the condensed water cylinder and there is a concern about deterioration of combustion, it may be configured to execute control for closing the EGR valve 48.

また、例えば、凝縮水滞留量が多く、ＥＧＲバルブ４８を閉弁した場合に、更に吸入空気量が少なく、インタークーラ２２からの凝縮水の流出が見込めない領域では、部分気筒燃料カット運転を実行して強制的に吸入ガス流量を増加させて凝縮水を流出させる制御を実行するように構成してもよい。   Further, for example, when the EGR valve 48 is closed due to a large amount of condensed water retention, the partial cylinder fuel cut operation is executed in a region where the amount of intake air is further small and condensate cannot flow out from the intercooler 22. Then, it may be configured to execute the control for forcibly increasing the flow rate of the suction gas and causing the condensed water to flow out.

２ 燃焼室
１２ 吸気通路
１４ 排気通路
２０ エアクリーナ
２２ インタークーラ
２４ インタークーラ冷却水弁
２６ スロットルバルブ
２８ 三元触媒
３２ ターボ過給機
３４ コンプレッサ
３６ タービン
３８ バイパス通路
４０ ウエストゲートバルブ
４２ ＥＧＲ装置
４４ ＥＧＲ通路
４６ ＥＧＲクーラ
４８ ＥＧＲバルブ
５０ ＥＧＲクーラ冷却水弁
６０ アクセル開度センサ
６２ クランク角センサ
６４ 吸気圧力センサ
６６ インタークーラ温度センサ
６８ 被水センサ
７０ 湿度センサ
７２ エアフロメータ
１００ 制御装置
１０２ 吸気水蒸気分圧演算部
１０４ 飽和水蒸気分圧演算部
１０６ 比較部
１０８ 凝縮水検出部
１１０ 凝縮水発生量演算部
１１２ 凝縮水流出量演算部
１１４ アクセル開度変化量演算部
１１６ 補正係数演算部
１１８ 制御量演算部 2 Combustion chamber 12 Intake passage 14 Exhaust passage 20 Air cleaner 22 Intercooler 24 Intercooler cooling water valve 26 Throttle valve 28 Three-way catalyst 32 Turbocharger 34 Compressor 36 Turbine 38 Bypass passage 40 Westgate valve 42 EGR device 44 EGR passage 46 EGR cooler 48 EGR valve 50 EGR cooler cooling water valve 60 Accelerator opening sensor 62 Crank angle sensor 64 Intake pressure sensor 66 Intercooler temperature sensor 68 Water sensor 70 Humidity sensor 72 Air flow meter 100 Control device 102 Intake water vapor partial pressure calculation unit 104 Saturated water vapor partial pressure calculation unit 106 Comparison unit 108 Condensate detection unit 110 Condensate generation amount calculation unit 112 Condensate outflow amount calculation unit 114 Accelerator opening change amount calculation unit 116 Correction coefficient calculation unit 18 control amount calculation unit

Claims (1)

吸気管に配置されたインタークーラと、
前記吸気管に配置されたエアフロメータと、
前記吸気管に配置された湿度センサと、
前記吸気管の、前記インタークーラより下流に配置された温度センサと、吸気圧力センサと、
前記吸気管の前記インタークーラより下流に配置され、前記インタークーラから流出する凝縮水を検出するための被水センサと、
電子制御ユニットと、を備え、
前記電子制御ユニットは、
前記湿度センサ、前記温度センサ、前記エアフロメータ、及び、前記吸気圧力センサの出力に応じて、前記インタークーラにおいて発生する凝縮水の量である凝縮水発生量を算出する手段と、
前記被水センサ及び前記エアフロメータの出力と、前記凝縮水発生量とに応じて、前記インタークーラの下流に流出する凝縮水の量である凝縮水流出量を算出する手段と、
を備える内燃機関の制御装置。 An intercooler placed in the intake pipe;
An air flow meter disposed in the intake pipe;
A humidity sensor disposed in the intake pipe;
A temperature sensor disposed downstream of the intercooler in the intake pipe, an intake pressure sensor,
A wet sensor that is disposed downstream of the intercooler in the intake pipe and detects condensed water flowing out of the intercooler;
An electronic control unit,
The electronic control unit is
Means for calculating a condensed water generation amount that is an amount of condensed water generated in the intercooler according to outputs of the humidity sensor, the temperature sensor, the air flow meter, and the intake pressure sensor;
Means for calculating a condensate outflow amount, which is an amount of condensate flowing out downstream of the intercooler, according to the output of the water sensor and the air flow meter, and the amount of condensate generation;
A control device for an internal combustion engine.
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