JP5293235B2 - エンジンの吸気制御方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの吸気制御方法及びその装置に関するものである。

吸気の過給を行うようにしたエンジンにおいては、過給機として、排気エネルギを利用して駆動される排気ターボ式過給機やエンジンによって機械式に駆動されるスーパチャージャが一般的に用いられるが、電動式過給機を用いることも提案されている。特許文献１には、特にディーゼルエンジンの冷間始動時に、吸気通路に設けた電動式過給機を作動させて過給を行うことにより、エンジンのフリクションを高めて筒内温度を上昇させて、着火性を向上させることが開示されている。

特開２００５−１８８４８４号公報

ところで、エンジンにおいては、筒内に噴射された燃料の着火性や燃焼性を確保することが重要であり、また充填量を向上させることも重要となる。過給圧を増大させることは、吸気温度上昇となるので、筒内温度を高めて着火性や燃焼性を向上させる上では好ましいものとなる。この一方、過給によって吸気温度が高められることは、吸気密度が小さくなって、充填量の低下となって好ましくないものとなる。とりわけ、ディーゼルエンジンにあっては、圧縮熱による自己着火となるので、その始動時における着火性やその後の燃焼性というものが問題となりやすくなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、着火性および燃焼性の確保と、充填量確保とを共に高い次元で満足できるようにしたエンジンの吸気制御方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明におけるエンジンの吸気制御方法にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
吸気通路に過給機が配設されると共に該過給機の下流側において吸気冷却用の熱交換器が設けられ、前記吸気通路に前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が設けられたエンジンの吸気制御方法であって、
吸気温度を検出する第１ステップと、
前記第１ステップで検出された吸気温度に応じて、前記過給機によって過給される吸気の過給圧の大きさおよび前記熱交換器での冷却度合を決定する第２ステップと、
前記第２ステップで決定された過給圧となるように前記過給機を制御すると共に、該第２ステップで決定された冷却度合となるように前記熱交換器を制御する第３ステップと、
を備え、
前記第２ステップでは、吸気温度が所定温度よりも低い冷機時には、前記過給圧を最大過給圧に決定すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように決定し、
前記第２ステップではさらに、吸気温度が前記所定温度以上となる暖機時には、エンジンの同一運転状態において、吸気温度に対応して、吸気温度が前記所定温度から上昇するほど、過給圧を最大過給圧から徐々に低下させるようにかつ前記熱交換器の冷却度合を徐々に上昇させるように決定する、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、吸気温度が高いときは、着火性および燃焼性については良好である一方、吸気密度は小さくなって充填量が小さくなる。したがって、この場合は、過給圧を低下とさせることによって過給に伴う吸気温度上昇を抑制しつつ、熱交換器による冷却度合を高めることにより、充填量を向上させることができる。逆に、吸気温度が低いときは、充填量については確保されるものの、着火性および燃焼性は悪化する傾向となるので、この場合は、過給圧を高めて吸気温度の上昇を図ると共に熱交換器の冷却度合を低下させることにより、筒内に供給される吸気の温度を上昇させて、着火性および燃焼性が向上されることになる。このように、吸気温度の相違に対応して、着火性および燃焼性の向上と充填量確保とが共に高い次元で満足されることになる。

特に、吸気温度が所定温度よりも低いエンジン冷機時で着火性、燃焼性が悪くなるときは、吸気を熱交換器をバイパスして筒内に供給することにより、吸気が冷却されてしまうことを完全に防止して、着火性および燃焼性を満足させることができる。また、吸気温度が所定温度以上となるエンジン暖機時には、吸気温度が所定温度から上昇するほど、過給圧を最大過給圧から徐々に低下させる一方、記熱交換器の冷却度合を徐々に上昇させるので、吸気温度に応じて着火性および燃焼性の確保と充填量確保とを極めて高い次元で満足させることができる。

前記過給機が、前記吸気通路に配設されたコンプレッサホイールと、該コンプレッサホイールを駆動する電動モータとを備えた電動式過給機とされている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、吸気温度に応じて過給圧を応答よく変更することができ、請求項１に対応した効果を十分に発揮させる上で好ましいものとなる。

前記熱交換器が、冷媒が循環されて、該冷媒と吸気との間で熱交換させるように設定され、
前記冷媒の前記熱交換器に対する循環速度を変更することによって該熱交換器の冷却度合が変更される、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、冷媒の循環速度を変更するという簡単かつ一般的な手法によって、熱交換器の冷却度合を変更することができる。

車輪を駆動する走行用の電動モータと少なくとも発電を行うエンジンとを備えたハイブリッド車両におけるエンジンの吸気制御方法とされ、
前記過給が電動電動過給機とされ、
前記第２ステップでは、エンジンの停止状態からのエンジンの始動時には、前記過給圧を最大過給圧に決定すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように決定する、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、ハイブリッド車であることから、エンジンは頻繁に停止と始動とが繰り返されることが多くなるが、このようなハイブリッド車において、着火性および燃焼性の確保と充填量確保とを共に高い次元で満足させることがでできる。勿論、電動式過給機によって過給を行うようにしてあるので、吸気温度に応じて過給圧を応答よく変更することができる。

前記目的を達成するため、本発明におけるエンジンの吸気制御装置にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項５に記載のように、
吸気通路に電動過給機が配設されると共に該過給機の下流側において吸気冷却用の熱交換器が設けられ、前記吸気通路に前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が設けられたエンジンの吸気制御装置であって、
吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、
前記吸気温度検出手段からの出力を受け、前記過給機および前記熱交換器を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記吸気温度検出手段で検出される吸気温度に応じて前記過給機によって過給される吸気の過給圧の大きさおよび前記熱交換器での冷却度合を決定して、該決定された過給圧となるように前記過給機を制御すると共に、該決定された冷却度合となるように前記熱交換器を制御するように設定されており、
前記コントローラは、吸気温度が所定温度よりも低い冷機時には、前記過給圧が最大過給圧となるように制御すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように制御し、
前記コントローラはさらに、吸気温度が前記所定温度以上となる暖機時には、エンジンの同一運転状態において、吸気温度に対応して、吸気温度が前記所定温度から上昇するほど、過給圧を最大過給圧から徐々に低下させるようにかつ前記熱交換器の冷却度合を徐々に上昇させるように制御する、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項１に対応したエンジンの吸気制御方法を実行するためのエンジンの吸気制御装置が提供される。また、電動式過給機によって過給を行うので、過給圧を吸気温度に応じて応答よく変更することができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項６に記載のとおりである。すなわち、
前記コントローラは、エンジンの停止状態からのエンジンの始動時には、前記過給圧を最大過給圧に制御すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように制御する、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、請求項４に記載のエンジンの吸気制御方法を実行するためのエンジンの吸気制御装置が提供される。

本発明によれば、着火性および燃焼性の確保と、充填量確保とを共に高い次元で満足できる。

本発明の一実施形態を示すもので、駆動系統を示す簡略平面図。 図１に示すエンジンをその吸・排気系と共に示す系統図。 図１に示すエンジンの要部拡大断面図。 電動モータとエンジンとの運転領域の設定例を示す図。 本発明の制御系統をブロック図的に示す図。 吸気温度に応じた過給圧と冷却水の循環速度との設定例を示す図。 本発明の制御例を示すフローチャート。

図１は、エンジン１と電動モータ２とを備えたハイブリッド車の駆動系統を示す。エンジン１は、多気筒（実施形態では直列４気筒）のディーゼルエンジンとされて、発電用と走行のための駆動用との両方に用いられる。電動モータ２は、走行用と回生用とに用いられる。

エンジン１（のクランク軸）と電動モータ（の出力軸）とは同一軸線上に位置されて、このエンジン１と電動モータ２との間には、動力伝達機構３が介在されている。動力伝達機構３は、駆動ギア４が一体化された軸部材５を有する。軸部材５は、エンジン１と電動モータ２と同一軸線上に位置されて、エンジン１に対して第１クラッチ６を介して連結され、電動モータ２に対して第２クラッチ７を介して連結されている。

動力伝達機構３は、上記軸部材５と平行に、軸部材８を備えている。軸部材８に一体化された被動ギア９が、前記駆動ギア４と常時噛合されている（減速機構を構成）。この軸部材８に対して、第３クラッチ１０を介して、駆動ギア１１が一体化された軸部材１２が連結されている。

前記駆動ギア１１に対して、デファレンシャルギア１３における被動ギア１４が噛合されている（減速機構を構成）。デファレンシャルギア１３は、左右のドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒを介して、左右の駆動輪（実施形態では前輪）１６Ｋ、１６Ｒに連結されている。

エンジン１から駆動輪１６Ｌ、１６への駆動力伝達は、第１クラッチ６，ギア４，９，第３クラッチ１０，ギア１１，１４、デファレンシャルギア１３、ドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒを介して行われる。また、電動モータ２から駆動輪１６Ｌ、１６への駆動力伝達は、第２クラッチ７，ギア４，９，第３クラッチ１０，ギア１１，１４、デファレンシャルギア１３、ドライブシャフト１５Ｌ、１５Ｒを介して行われる。

図４は、エンジン１と電動モータ２との走行状態に応じた運転領域の設定例を示すものである。この図４において、低回転かつ中車速以下の領域Ａでは、電動モータ２のみによる走行とされる。高車速領域Ｂでは、エンジン１のみによる走行とされる。その他の運転領域Ｃでは、エンジン１と電動モータ２との両方の駆動力を用いた運転領域とされる。なお、運転領域Ｃにおいては、エンジン１と電動モータ２との駆動割合は、負荷が大きくなるほどあるいは車速が大きくなるほど、エンジン１の駆動割合が大きくなるようにされる（実施形態では、エンジン１と電動モータ２との駆動割合が「１：１０」〜「１０：１」の範囲で連続可変）。

エンジン１のみによる走行のときは、第１クラッチ６および第３クラッチ１０が接続されると共に、第２クラッチ７は切断される。また、電動モータ２のみによる走行のときは、第２クラッチ７および第３クラッチ１０が接続されると共に、第１クラッチ６が切断される。エンジン１および電動モータ２の両方の駆動力で走行するときは、第１〜第３の各クラッチ６，７，１０が全て接続される。

回生時には、第２クラッチ６，第３クラッチ１０が接続されると共に、第１クラッチ６が切断される。エンジン１の始動時には、第１クラッチ６および第２クラッチ７が接続されると共に第３クラッチ１０が切断された状態で、電動モータ２によってエンジン１を回転駆動しつつ行われるが、この始動時の詳細については後述する。なお、図１中、１７は大容量かつ高効率とされたキャパシタであり、１８は後述する電動式過給機である。キャパシタ１７からの電力を受けて、電動モータ２および電動式過給機１８が駆動される。なお、図１中、１９は、エアコン（用コンプレッサ）であり、軸部材８に連結されて、軸部材８の回転によって駆動される。

図２は、図１に示すエンジン１の吸・排気系を示し、エンジン１のシリンダヘッド付近の詳細が図３に示される。エンジン１は、図３に示すように、シリンダブロック３０とシリンダヘッド３１とピストン３２とによって燃焼室３３が画成されている。燃焼室３３には、吸気ポート３４および排気ポート３５が開口されている。吸気ポート３４は吸気弁３６によって開閉され、排気ポート３５は排気弁３７によって開閉される。また、燃焼室３３には、燃料噴射弁３８が臨まされ、さらに温度検出用と圧力検出用を兼用したセンサＳ１が臨まされている。

前記吸気弁３６の開閉用カム（カム軸）が符合４０で示され、排気弁３７の開閉用カム（カム軸）が符合４１で示される。各カム４０，４１は、ピストン３２と連動するクランク軸によって回転駆動されるものであり、その回転駆動経路途中には、位相変更用の可変バルブ機構４２，４３が組み込まれている。このようなエンジン１は、図３紙面直角方向に間隔をあけて複数の気筒を有する多気筒ディーゼルエンジンとされている（実施形態では直列４気筒）。

図２に示すように、エンジン１の吸気通路５０は、サージタンク５１を有する。このサージタンク５１に対して、各気筒の吸気ポート３４が独立吸気通路５２を介して個々独立して接続されている。サージタンク５１に吸気を供給する共通吸気通路路５３には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ５４，スロットル弁５５（ＥＧＲ率変更用），排気ターボ式過給機５６のコンプレッサホイール５６ａ、前述した電動式過給機１８、熱交換器としての水冷式のインタークーラ５７が接続されている。

共通吸気通路５３は、インタークーラ５７をバイパスするバイパス通路５３Ａを有する。すなわち、バイパス通路５３Ａは、その上流側端がコンプレッサホイール１８ａとインタークーラ５７との間において共通吸気通路５３に開口され、その下流側端が、インタークーラ５７とサージタンク５１との間において共通吸気通路５３に開口されている。そして、バイパス通路５３Ａには、切換弁５８が配設されている。この切換弁５８を閉弁したときは、吸気の全量がインタークーラ５７を通ってエンジン１に供給される。また、切換弁５８を開弁したときは、吸気の全量がバイパス通路５３Ａを通って（インタークーラ５７をバイパスして）エンジン１に供給される。なお、切換弁５８を開度を調整することによって、インタークーラ５７を十つ吸気量とバイパス通路５３Ａを通る吸気量との割合を段階式あるいは連続可変式に変更することも可能である。なお、切換弁５８をバイパス通路５３Ａの上流側端に配設して、バイパス通路５３Ａを全開としたときに、切換弁５８によってインタークーラ５７側への流れを完全に遮断するようにしてもよい。

電動式過給機１８は、共通吸気通路５０内に配設されたコンプレッサホイール１８ａと、このコンプレッサホイール５８ａを駆動する電動モータ５８ｂとから構成されている。電動モータ１８ｂを駆動することによって、コンプレッサホイール１８ａが駆動されて、吸気の過給が行われる。電動モータ１８ｂの駆動力を変更することによって、電動式過給機１８の過給圧能力（つまり電動式過給機１８によって得られる過給圧）が変更される。

前記インタークーラ５７は、水冷式とされて、ラジエタ８０に対して、供給経路８１および戻り経路８２を介して接続されている。そして、供給経路８１には、ウオータポンプ８３が接続されている。ウオータポンプ８３を駆動することにより、冷媒としての冷却水は、供給経路８１から、インタークーラ５７，戻り経路８２，ラジエタ８０を通って、再び戻り経路８１からインタークーラ５７へと供給されることになる。そして、冷却水がインタークーラ５７を通過するときに吸気との間で熱交換されて吸気が冷却され、インタークーラ５７で高温化された冷却水は、ラジエタ８０を通るときに例えば大気との間で熱交換されて冷却されることになる（ラジエタファンは図示略）。

エンジン１の排気通路６０は、各気筒の排気ポート３７が集合された部分よりも下流側において、排気ターボ式過給機５６のタービンホイール５６ｂ、酸化触媒６１，ＣＤＰＦ（パティキュレート補足フィルタ）６２が接続されている。排気ガスのエネルギを受けてタービンホイール５６ｂが回転駆動されると、連結シャフト５６ｃを介してコンプレッサホイール５６ａが駆動されて、吸気の過給が行われる。排気ターボ式過給機５６は、上記タービンホイール５６ｂをバイパスするバイパス通路５６ｄを有し、このバイパス通路５６ｄにはウエストゲートバルブ５６ｅが配設されている。ウエストゲートバルブ５６ｅの開度を変更することによって、排気ターボ式過給機５６による過給能力（つまり排気ターボ式過給機５６によって得られる過給圧）が変更される。

吸気通路５０と排気通路６０とが、第１ＥＧＲ通路７０，第２ＥＧＲ通路８０を介して接続されている。第１ＥＧＲ通路７０は、その一端がＣＤＰＦ６３下流側において排気通路６０に開口され、その他端がスロットル弁５５とコンプレッサホイール５６ａとの間において共通吸気通路５３に開口されている。この第１ＥＧＲ通路７０には、インタークーラ７１，電磁式のＥＧＲ弁７２が接続されている。

第２ＥＧＲ通路８０は、その一端が、タービンホイール５６ｂよりも上流側において排気通路６０に開口され、その他端が、サージタンク５１と電動式過給機１８（のコンプレッサホイール１８ａ）との間の共通吸気通路５３に開口されている。第２ＥＧＲ通路８０には、インタークーラ８１と、電磁式のＥＧＲ弁８２が接続されている。第２ＥＧＲ通路８０には、インタークーラ８１をバイパスするバイパス通路８３が設けられている。そして、第２ＥＧＲ８０とバイパス通路８３との上流側分岐部分には、電磁式の切換弁８４が接続されている。切換弁８４は、通路排気通路６０からの排気ガスを、インタークーラ８１へ向けて流す状態と、バイパス通路８３に向けて流す状態とを切換える。すなわち、切換弁８４は、エンジン１の冷間時（例えばエンジン冷却水温度が６０度Ｃ未満のとき）には、排気ガス（ＥＧＲガス）が全量バイパス通路８３を流れるように切換えられ、エンジン１の温間時には、排気ガス（ＥＧＲガス）が全量インタークーラ８１を流れるように切換えられる。

図５は、エンジン１の始動の際の制御を行うための制御系統をブロック図的に示したものである。この図５において、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵには、各種センサあるいはスイッチＳ１〜Ｓ６からの信号が入力される。センサＳ１は、前述したように、筒内の温度および圧力を検出するものである。センサＳ２は車速を検出するものである。センサＳ３はエンジン負荷としてのアクセル開度を検出するものである。センサＳ４は、吸気温度を検出するものである（例えばサージタンク５１内の吸気の温度を検出）。センサＳ５は、エンジン１の冷却水温度（インタークーラ５７用の冷却水とは異なる）を検出するものである。スイッチＳ６は、運転者によってマニュアル操作されるエンジンの始動スイッチである。また、コントローラＵは、始動制御のために、電動モータ２，クラッチ６，７，１０．燃料噴射弁３８、電動モータ１８，ＥＧＲ弁８２，スロットル弁５５、ウオータポンプ８３．切換弁５８、ウエストゲートバルブ５６ｅ等を制御する。

コントローラＵは、センサＳ４で検出される吸気温度に応じて、過給圧（最大過給圧）とインタークーラ５７の冷却度合（最大冷却度合）を変更するように制御する。基本的には、吸気温度が低いときは高いときに比して相対的に、過給圧については高くなる状態とされ、かつインタークーラ５７による冷却度合が低くなる状態とされる。インタークーラ５７の冷却度合の変更は、ウオータポンプ８３の回転数を変更することにより、循環する冷却水の速度を変更することにより行われる。また、過給圧の変更は、ウエストゲートバルブ５６ｅの制御と、電動式過給機１８の制御との両方によって行われる。なお、コントローラＵは、図４や図６に示すような特性をマップとしてその記憶手段に記憶している。

図６に、上述した吸気温度に応じた過給圧とインタークーラ５７の冷却度合を示す冷却水の循環速度（ウオータポンプ８３の回転速度）との設定例が示される。吸気温度が所定温度Ｔ１（例えば０度Ｃ）未満のときは、過給圧は最大値とされ、冷却水循環速度は最低値（０で、ウオータポンプ８３の停止）とされる。また、吸気温度が所定温度Ｔ２（Ｔ１よりも４０〜５０度Ｃ高い温度）よりも高いときは、過給圧は最低値とされ、冷却水循環速度は最高値とされる。吸気温度がＴ１とＴ２との間の範囲では、吸気温度が高くなるほど、過給圧については低くされ、冷却水循環速度については高くされる。

ここで、過給圧は、例えばエンジン負荷とエンジン回転数とに応じて決定されるが、決定される過給圧の最大値は、図６に示すように設定される。電動式過給機１８を極力休止させておくために、排気ターボ式過給機５６による不足分の過給圧が、電動式過給機１８を駆動することによって補われる（特に過渡時での不足分の過給圧が、応答性に優れた電動式過給機１８によって補われる）。

コントローラＵによるエンジン始動の際の制御内容について、図７のフローチャートを参照しつつ説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、各種センサＳ１〜Ｓ６からの信号が読み込まれる。この後、Ｑ２において、エンジン１の始動時であるか否かが判別される。このＱ２の判別は、例えば、現在の運転状態が図４に示す領域Ａにある状態でしかも領域Ｂあるいは領域Ｃに近接した状態であるとき、アクセル開度（あるいはその増大率）が所定値以上のとき、あるいは運転者のマニュアル操作によってスタータスイッチＳ６がＯＮされたときのいずれかの条件を満足したときに、エンジン始動時であるとされる。

前記Ｑ２の判別でＮＯのときは、Ｑ３において、エンジン１（の冷却水温度）が所定温度（例えば６０度Ｃ）よりも低い冷機時であるか否かが判別される。このＱ４の判別でＮＯのときは、Ｑ４において、切換弁５８が全閉とされて、吸気が全てインタークーラ５７を流れる態様とされる。次いで、Ｑ５において、センサＳ４で検出される吸気温度に応じて、過給圧と冷却水循環速度とが、図６に示す特性に基づいて決定される。この後、Ｑ５で決定された過給圧（の範囲内）となるようにウエストゲートバルブ５６ｅおよび電動式過給機１８が制御されると共に、Ｑ５で決定された冷却水循環速度となるようにウオータポンプ８３が制御される。

前記Ｑ２の判別でＹＥＳのとき、あるいはＱ３の判別でＹＥＳのときは、それぞれ、Ｑ７〜Ｑ９の処理が行われる。すなわち、Ｑ７において、切換弁５８が全開とされて、吸気は全てバイパス通路５３Ａを通して（インタークーラ５７をバイパスして）供給される態様とされる。次いで、Ｑ８において、過給圧が図６に示す最大値とされる（吸気温度とは無関係に最大過給圧とされる）。さらに、Ｑ９において、ウオータポンプ８３が停止されて、冷却水循環量が最低値となる０とされる。この、Ｑ７〜Ｑ９の処理によって、着火性および燃焼性が極力良好になる方向の制御とされて、エンジン１の始動が確実に行われ、またエンジン１の暖機が促進されることになる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。電動式過給機１８と排気ターボ式過給機５６とのいずれか一方のみを有する場合であってもよい。排気ターボ式過給機５６に代えて、あるいは電動式過給機１８に代えて、エンジン１によって機械式に駆動されるスーパチャージャを用いるようにしてもよい。

エンジン始動時は始動後（始動完了後）に比して、インタークーラ５７による冷却度合を弱めると共に、電動式過給機１８の過給度合を高めるようにすることもでき、この場合、エンジン始動時には図６に示す場合よりもさらに大きな過給圧としてもよい。エンジン始動の際に、インタークーラ５７用の冷却水温度が低いときにのみ吸気をバイパス通路５３Ａを通して供給する一方、上記冷却水の温度が所定温度よりも高いときは、インタークーラ５７を通して吸気を供給するようにしてもよい。

ハイブリッド車でない車両であってもよい（電動モータ２が走行用ではなくて、例えば始動専用とされる）。図１において、第１クラッチ６と駆動ギア４との間に、変速機構を介在させるようにしてもよい（エンジン１と駆動ギア４との回転比変更用）。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、例えば自動用エンジンの吸気制御方法及びその装置として利用できる。

１：エンジン
２：電動モータ
１６Ｌ、１６Ｒ：車輪
１８：電動式過給機
３３：燃焼室
３４：吸気ポート
３５：排気ポート
３８：燃料噴射弁
５０：吸気通路
５３：共通吸気通路
５３Ａ：バイパス通路
５６：排気ターボ式過給機
５６ｅ：ウエストゲートバルブ
５７：インタークーラ（熱交換器）
５８：切換弁
８０：ラジエタ
８３：ウオータポンプ
Ｕ：コントローラ
Ｓ２：センサ（車速検出用）
Ｓ３：センサ（エンジン負荷検出用）
Ｓ４：センサ（吸気温度検出用）
Ｓ５：センサ（エンジン冷却水温度検出用）
Ｓ６：スイッチ（始動指令用）

Claims (6)

1. 吸気通路に過給機が配設されると共に該過給機の下流側において吸気冷却用の熱交換器が設けられ、前記吸気通路に前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が設けられたエンジンの吸気制御方法であって、
   吸気温度を検出する第１ステップと、
   前記第１ステップで検出された吸気温度に応じて、前記過給機によって過給される吸気の過給圧の大きさおよび前記熱交換器での冷却度合を決定する第２ステップと、
   前記第２ステップで決定された過給圧となるように前記過給機を制御すると共に、該第２ステップで決定された冷却度合となるように前記熱交換器を制御する第３ステップと、
   を備え、
   前記第２ステップでは、吸気温度が所定温度よりも低い冷機時には、前記過給圧を最大過給圧に決定すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように決定し、
   前記第２ステップではさらに、吸気温度が前記所定温度以上となる暖機時には、エンジンの同一運転状態において、吸気温度に対応して、吸気温度が前記所定温度から上昇するほど、過給圧を最大過給圧から徐々に低下させるようにかつ前記熱交換器の冷却度合を徐々に上昇させるように決定する、
   ことを特徴とするエンジンの吸気制御方法。
2. 請求項１において、
   前記過給機が、前記吸気通路に配設されたコンプレッサホイールと、該コンプレッサホイールを駆動する電動モータとを備えた電動式過給機とされている、ことを特徴とするエンジンの吸気制御方法。
3. 請求項１において、
   前記熱交換器が、冷媒が循環されて、該冷媒と吸気との間で熱交換させるように設定され、
   前記冷媒の前記熱交換器に対する循環速度を変更することによって該熱交換器の冷却度合が変更される、
   ことを特徴とするエンジンの吸気制御方法。
4. 請求項１において、
   車輪を駆動する走行用の電動モータと少なくとも発電を行うエンジンとを備えたハイブリッド車両におけるエンジンの吸気制御方法とされ、
   前記過給が電動電動過給機とされ、
   前記第２ステップでは、エンジンの停止状態からのエンジンの始動時には、前記過給圧を最大過給圧に決定すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように決定する、
   ことを特徴とするエンジンの吸気制御方法。
5. 吸気通路に電動過給機が配設されると共に該過給機の下流側において吸気冷却用の熱交換器が設けられ、前記吸気通路に前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が設けられたエンジンの吸気制御装置であって、
   吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、
   前記吸気温度検出手段からの出力を受け、前記過給機および前記熱交換器を制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記吸気温度検出手段で検出される吸気温度に応じて前記過給機によって過給される吸気の過給圧の大きさおよび前記熱交換器での冷却度合を決定して、該決定された過給圧となるように前記過給機を制御すると共に、該決定された冷却度合となるように前記熱交換器を制御するように設定されており、
   前記コントローラは、吸気温度が所定温度よりも低い冷機時には、前記過給圧が最大過給圧となるように制御すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように制御し、
   前記コントローラはさらに、吸気温度が前記所定温度以上となる暖機時には、エンジンの同一運転状態において、吸気温度に対応して、吸気温度が前記所定温度から上昇するほど、過給圧を最大過給圧から徐々に低下させるようにかつ前記熱交換器の冷却度合を徐々に上昇させるように制御する、
   ことを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
6. 請求項５において、
   前記コントローラは、エンジンの停止状態からのエンジンの始動時には、前記過給圧を最大過給圧に制御すると共に、前記過給機で過給された吸気を前記バイパス通路を通して筒内に供給することにより前記熱交換器による冷却度合が最小となるように制御する、
   ことを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
   
   

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