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公開番号2025038579
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023145281
出願日2023-09-07
発明の名称内燃機関制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 19/12 20060101AFI20250312BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】内燃機関が高負荷運転をしている場合において気筒内の温度が上昇することを抑制できる内燃機関制御装置を提供すること。
【解決手段】制御装置は、EGRガスがEGR通路を介して吸気通路に導入される場合に、吸気通路のうち、当該EGR通路が接続されている部分である合流部分で凝縮水が発生するか否かを判定する(S23)。制御装置は、機関回転数と機関トルクとに基づいて、内燃機関が高負荷運転をしているか否かを判定する(S31)。制御装置は、吸気通路の上記合流部分で凝縮水が発生すると判定しており(S23:YES)、且つ内燃機関が高負荷運転をしていると判定している場合(S31:YES)、捕集装置による凝縮水の捕集量を減少させる(S35)。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
気筒と、前記気筒内に導入する空気が流れる吸気通路と、前記気筒内から排出された排気が流れる排気通路と、前記排気通路を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路に還流させるＥＧＲ装置と、を備えるとともに、前記気筒内に気体燃料が供給される内燃機関に適用される内燃機関制御装置であって、
前記ＥＧＲ装置は、前記吸気通路に接続されるとともに、当該吸気通路に向けてＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路で発生した凝縮水を捕集する捕集装置と、を有するものであり、
前記内燃機関制御装置は、
ＥＧＲガスが前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路に導入される場合に、前記吸気通路のうち、当該ＥＧＲ通路が接続されている部分である合流部分で凝縮水が発生するか否かを判定することと、
前記内燃機関の出力軸の回転数及び当該内燃機関の出力トルクに基づいて、前記内燃機関が高負荷運転をしているか否かを判定することと、
前記吸気通路のうち、前記合流部分で凝縮水が発生すると判定しており、且つ前記内燃機関が高負荷運転をしていると判定している場合に、前記捕集装置による凝縮水の捕集量を減少させることと、を実行する
内燃機関制御装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記内燃機関は、
前記排気通路に設けられるタービン、及び、前記タービンと同期して作動するとともに、前記吸気通路に設けられるコンプレッサを有する過給器と、
前記吸気通路のうち、前記コンプレッサよりも下流に配置されているとともに、当該吸気通路を流れる空気を冷却するインタークーラと、を備えるものであり、
前記ＥＧＲ装置は、前記ＥＧＲ通路のうち、前記捕集装置よりも上流に配置されているとともに、当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを有し、
前記合流部分は、前記吸気通路のうち、前記インタークーラよりも上流の部分に位置しており、
前記内燃機関制御装置は、
前記コンプレッサの回転数であるコンプレッサ回転数が判定回転数よりも高いか否かを判定することと、
前記合流部分で凝縮水が発生すると判定しており、且つ前記内燃機関が高負荷運転をしていると判定しており、さらに、前記コンプレッサ回転数が前記判定回転数よりも高いと判定している場合に、前記コンプレッサ回転数が前記判定回転数以下であると判定している場合と比較して前記ＥＧＲクーラによるＥＧＲガスの冷却効率を低下させることと、を実行する
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関制御装置は、
前記合流部分で凝縮水が発生すると判定しており、且つ前記内燃機関が高負荷運転をしていると判定しており、さらに、前記コンプレッサ回転数が前記判定回転数以下であると判定している場合に、前記捕集装置による凝縮水の捕集量を減少させることを実行する
請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関制御装置は、
前記インタークーラによる冷却によって前記吸気通路で凝縮水が発生するか否かを判定することと、
前記合流部分で凝縮水が発生しないと判定しており、且つ前記インタークーラによる冷却によって前記吸気通路で凝縮水が発生すると判定しており、さらに、前記内燃機関が高負荷運転をしていないと判定している場合に、前記内燃機関が高負荷運転をしていると判定している場合と比較して前記ＥＧＲクーラによるＥＧＲガスの冷却効率を上昇させることを実行する
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体燃料を燃料とする内燃機関に適用される内燃機関制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、気筒内から排出された排気の一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関を開示している。ＥＧＲ装置によって吸気通路に還流される排気を「ＥＧＲガス」という。「ＥＧＲ」は「Exhaust Gas Recirculation」の略記である。
【０００３】
当該ＥＧＲ装置は、吸気通路に接続されるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、ＥＧＲ通路で発生した凝縮水を捕集する捕集装置と、を備えている。ＥＧＲ通路は、吸気通路のうちインタークーラよりも上流の部分に接続される。そして、内燃機関を制御する制御装置は、インタークーラによる冷却によって吸気通路で凝縮水が発生すると判定している場合に、ＥＧＲクーラによるＥＧＲガスの冷却効率を低下させることにより、吸気通路で凝縮水が発生することを抑制している。これにより、吸気通路を介して凝縮水が気筒内に流入することが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－５７７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガソリンなどの液体燃料を気筒内に導入する内燃機関にあっては、気筒内で液体燃料が気化することに伴って気筒内の温度上昇を抑制できる。しかし、水素などの気体燃料を気筒内に導入する内燃機関にあっては、液体燃料を気筒内に導入する場合と比較して燃料の導入に伴う気筒内の温度上昇の抑制効果を期待できないため、気筒内の温度が上昇しやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための内燃機関制御装置は、気筒と、前記気筒内に導入する空気が流れる吸気通路と、前記気筒内から排出された排気が流れる排気通路と、前記排気通路を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路に還流させるＥＧＲ装置と、を備えるとともに、前記気筒内に気体燃料が供給される内燃機関に適用される。前記ＥＧＲ装置は、前記吸気通路に接続されるとともに、当該吸気通路に向けてＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路で発生した凝縮水を捕集する捕集装置と、を有するものである。前記内燃機関制御装置は、ＥＧＲガスが前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路に導入される場合に、前記吸気通路のうち、当該ＥＧＲ通路が接続されている部分である合流部分で凝縮水が発生するか否かを判定することと、前記内燃機関の出力軸の回転数及び当該内燃機関の出力トルクに基づいて、前記内燃機関が高負荷運転をしているか否かを判定することと、前記吸気通路のうち、前記合流部分で凝縮水が発生すると判定しており、且つ前記内燃機関が高負荷運転をしていると判定している場合に、前記捕集装置による凝縮水の捕集量を減少させることと、を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
上記内燃機関制御装置は、内燃機関が高負荷運転をしている場合において気筒内の温度が上昇することを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態の内燃機関制御装置と、同内燃機関制御装置が適用される内燃機関と、を示す構成図である。
図２は、図１に示した内燃機関の運転領域を特定するためのマップである。
図３は、第１実施形態の内燃機関制御装置で実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。
図４は、第２実施形態の内燃機関制御装置と、同内燃機関制御装置が適用される内燃機関と、を示す構成図である。
図５は、第２実施形態の内燃機関制御装置で実行される処理ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
図６は、第２実施形態の内燃機関制御装置で実行される処理ルーチンの後半部分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】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、内燃機関制御装置の第１実施形態を図１から図３に従って説明する。
図１は、車両に搭載される内燃機関１０と、内燃機関１０に適用される制御装置１００と、を図示している。制御装置１００が「内燃機関制御装置」に対応する。
【００１０】
＜内燃機関＞
内燃機関１０は、複数の気筒１１と、吸気通路１２と、複数の燃料噴射弁１３と、排気通路１４と、を備えている。複数の気筒１１内にはピストン１５がそれぞれ収容されている。複数のピストン１５は、コネクティングロッド１６を介してクランク軸１７にそれぞれ連結されている。複数の気筒１１内でピストン１５が往復動することにより、クランク軸１７が回転する。クランク軸１７が「内燃機関１０の出力軸」に対応する。
（【００１１】以降は省略されています）

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