(57)【要約】【課題】排気熱交換器（ＥＧＲクーラ）への通水量の過不足によって燃費向上効果の目減りや燃焼性の低下が生じることを抑止できる、内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る制御装置は、内燃機関からの排気を吸気管に還流させる排気還流管と、前記排気還流管を還流する排気の流量を制御する排気還流制御弁と、前記排気還流管内を流れる排気と冷却水との熱交換を行う排気熱交換器と、を有する排気還流装置と、前記排気熱交換器に前記冷却水を循環させる冷却装置であって、前記排気熱交換器への通水量を可変とする通水量調整装置を含む前記冷却装置と、を備えた前記内燃機関に適用される制御装置であって、前記通水量調整装置による前記通水量を、前記内燃機関に吸入される空気の吸気温度に基づき制御する通水量制御部を備える。【選択図】図１２
2020090903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの排気を吸気管に還流させる排気還流管と、前記排気還流管を還流する排気の流量を制御する排気還流制御弁と、前記排気還流管内を流れる排気と冷却水との熱交換を行う排気熱交換器と、を有する排気還流装置と、
前記排気熱交換器に前記冷却水を循環させる冷却装置であって、前記排気熱交換器への通水量を可変とする通水量調整装置を含む前記冷却装置と、
を備えた前記内燃機関に適用される制御装置であって、
前記通水量調整装置による前記通水量を、前記内燃機関に吸入される空気の吸気温度に基づき制御する通水量制御部を備える、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記通水量制御部は、前記吸気温度が設定吸気温度に近づく方向に前記通水量を制御する、
請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記通水量制御部は、前記排気還流管を還流する排気の温度と、前記吸気温度を前記設定吸気温度に近づけるための設定排気温度との比較に基づき前記通水量を制御する、
請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記通水量制御部は、前記設定排気温度を、排気還流率、外気温度及び前記設定吸気温度に基づき求める、
請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記通水量制御部は、前記設定排気温度を所定の下限温度以上に制限する、
請求項３又は請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記冷却装置は、前記内燃機関及び前記排気熱交換器を経由し、前記排気熱交換器以外の熱交換器及びラジエータを迂回して前記冷却水を循環させる排気還流用の冷却水経路を備え、
前記通水量調整装置は、前記排気還流用の冷却水経路を循環する冷却水の流量を調整する制御弁である、
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気還流管内を流れる排気と冷却水との熱交換を行う排気熱交換器への通水量を制御する、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のエンジンの冷却システムは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置と、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブを制御するＥＧＲバルブ制御手段と、シリンダヘッドを経由する第１流路及び第１流路から分岐してＥＧＲ装置のＥＧＲクーラを経由する第２流路を含みかつ冷却水が循環する冷却水流路と、冷却水を循環させる冷却水ポンプと、第２流路における冷却水の流量を制御する流量制御バルブと、第１流路における冷却水の温度を検出する温度検出手段と、検出温度に基づいて流量制御バルブの開度を制御するバルブ制御手段と、を備える。
そして、バルブ制御手段は、第１流路における冷却水の検出温度が温度閾値未満でありＥＧＲバルブを開く制御が行われないときには流量制御バルブの開度をゼロとし、第１流路における冷却水の検出温度が温度閾値未満でありＥＧＲバルブを開く制御が行われたときには流量制御バルブを開く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０６５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気還流の実施状態で還流排気を冷却するための排気熱交換器（ＥＧＲクーラ）への通水量が不足すると、還流排気の温度が高くなって、排気還流による内燃機関の損失低減及びノッキングの抑止による燃費向上の効果が目減りし、逆に通水量が過剰になると、凝縮水の発生などによる燃焼性の低下が生じる可能性があった。
【０００５】
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気熱交換器への通水量の過不足によって燃費向上効果の目減りや燃焼性の低下が生じることを抑止できる、内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、その１つの態様において、排気熱交換器への通水量を、内燃機関に吸入される空気の吸気温度に基づき制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気熱交換器への通水量の過不足によって燃費向上効果の目減りや燃焼性の低下が生じることを抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内燃機関の冷却装置の概略図である。
【図２】排気還流装置を備えた内燃機関の概略図である。
【図３】流量制御弁におけるポート開口面積の設定を示す説明図である。
【図４】第１開口モードによる冷却水の経路を示す説明図である。
【図５】第２開口モードによる冷却水の経路を示す説明図である。
【図６】第３開口モードによる冷却水の経路を示す説明図である。
【図７】第４開口モードによる冷却水の経路を示す説明図である。
【図８】第５開口モードによる冷却水の経路を示す説明図である。
【図９】流量制御弁の制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】目標回転角度の設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】機関負荷、機関回転速度、目標冷却水温度の関係を示す説明図である。
【図１２】第３開口モードにおける目標回転角度θＭ３の設定処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】第３開口モードにおける目標回転角度θＭ３の設定処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】第３開口モードにおける目標回転角度θＭ３の設定処理の第３実施形態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】
以下、添付した図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、車両用内燃機関の冷却装置の一態様を示す構成図である。
なお、本願において、内燃機関の冷却装置が用いる冷却水は、日本工業規格のK 2234が標準化する不凍液（Engine antifreeze coolants）などを含むものとする。
【００１０】
車両１が搭載する内燃機関２は、車両走行の動力源である。
内燃機関２の出力軸には動力伝達装置の一例であるＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）等の変速機３が接続され、変速機３の出力はデファレンシャルギア４を介して車両１の駆動輪５に伝達される。
【００１１】
内燃機関２の冷却装置１５０は、冷却水を電動式ウォータポンプ９０によって循環させる冷却水循環通路を備えた水冷式冷却装置である。
この冷却装置１５０は、内燃機関２の内部に設けた冷却水通路１０に加え、ラジエータ２０、ＥＧＲクーラ３０（排気熱交換器）、変速機３のオイルウォーマー４０、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０（排気還流制御弁）、スロットルバルブ７０などに冷却水を循環させるための配管１００を備える。
【００１２】
また、冷却装置１５０は、冷却水の循環経路を制御するとともに各循環経路における冷却水の流量（通水量）を調整する通水量調整装置としての流量制御弁８０を備え、流量制御弁８０及び電動式ウォータポンプ９０は、制御装置１１０によって制御される。
冷却水通路１０は、内燃機関２のシリンダブロック２Ａに設けたシリンダブロック冷却水通路１１と内燃機関２のシリンダヘッド２Ｂに設けたシリンダヘッド冷却水通路１２とを有する。
【００１３】
シリンダブロック冷却水通路１１は、シリンダブロック２Ａにおいて、内燃機関２の気筒配列方向の一方端に設けた冷却水入口２Ｃから気筒配列方向に延び、各気筒に沿ってシリンダヘッド２Ｂに向けて分岐する冷却水通路で、シリンダブロック２Ａの冷却機能を有する。
シリンダヘッド冷却水通路１２は、内燃機関２の気筒配列方向の他方端に設けた冷却水出口２Ｄから気筒配列方向に延び、気筒毎にシリンダブロック２Ａに向けて分岐してシリンダブロック冷却水通路１１と接続する冷却水通路で、シリンダヘッド２Ｂの冷却機能を有する。
【００１４】
なお、本実施形態では、内燃機関２の冷却水通路１０は、シリンダブロック２Ａに冷却水を導入した後、シリンダヘッド２Ｂから冷却水を排出するが、シリンダヘッド２Ｂに冷却水を導入した後、シリンダブロック２Ａから冷却水を排出する構成や、シリンダブロック２Ａ及びシリンダヘッド２Ｂにそれぞれ冷却水入口を設け、シリンダブロック２Ａを冷却した後の冷却水とシリンダヘッド２Ｂを冷却した冷却水とを内燃機関２内若しくは内燃機関２の外で合流させる構成などを除外するものではない。
【００１５】
内燃機関２の冷却水出口２Ｄには、第１冷却水配管１０１の一端が接続し、第１冷却水配管１０１の他端は、ラジエータ２０の冷却水入口２１に接続する。
ラジエータ２０の冷却水出口２２には、第２冷却水配管１０２の一端が接続し、第２冷却水配管１０２の他端は、流量制御弁８０の４つの入口ポート８１，８２，８３，８４のうちの第１入口ポート８１に接続する。
【００１６】
第１冷却水配管１０１には、第３冷却水配管１０３の一端が接続し、第３冷却水配管１０３の他端は流量制御弁８０の第２入口ポート８２に接続する。
第３冷却水配管１０３の途中には、内燃機関２の排気還流装置３００（図２参照）を構成するＥＧＲクーラ３０を配してある。
【００１７】
排気還流装置３００は、内燃機関２からの排気を内燃機関２の吸気管に還流させる装置であり、ＥＧＲクーラ３０は、第３冷却水配管１０３内を流れる冷却水と、吸気管に還流する前の還流排気との間での熱交換によって還流排気の温度を下げる熱交換器、つまり、還流排気冷却用の水冷式熱交換器である。
また、第１冷却水配管１０１には、第４冷却水配管１０４の一端が接続し、第４冷却水配管１０４の他端は流量制御弁８０の第３入口ポート８３に接続する。
【００１８】
第４冷却水配管１０４の途中には、油圧機構である変速機３の作動油（オイル）と冷却水との間で熱交換を行わせる熱交換器であるオイルウォーマー４０を配してある。
オイルウォーマー４０は、内燃機関２の冷間始動時において変速機３の作動油（オイル）の温度上昇を促進させ、その後は変速機３の作動油（オイル）の過度の温度上昇を抑制して適正温度に維持する。
【００１９】
更に、第１冷却水配管１０１には、第５冷却水配管１０５の一端が接続し、第５冷却水配管１０５の他端は流量制御弁８０の第４入口ポート８４に接続する。
第５冷却水配管１０５には、各種の熱交換デバイスを配してある。
第５冷却水配管１０５に配した熱交換デバイスは、上流側から順に、車両暖房用のヒータコア５０、内燃機関２の排気還流装置３００を構成するＥＧＲ制御弁６０、内燃機関２の吸入空気量を調整するスロットルバルブ７０である。
【００２０】
ヒータコア５０は、車両空調装置（車両暖房装置）の構成要素であり、第５冷却水配管１０５を流れる冷却水と空調空気との間で熱交換を行わせて空調空気を暖める空調用ヒータとしての熱交換器である。
ＥＧＲ制御弁６０は、排気の一部を吸気管に還流させる排気還流管３０１、及び、ＥＧＲクーラ３０とともに排気還流装置３００を構成し（図２参照）、排気還流管３０１の開口面積を調整することで、内燃機関２の吸気管に還流する排気の流量を調整する、電磁式制御弁である。
【００２１】
ＥＧＲ制御弁６０は、第５冷却水配管１０５を流れる冷却水との間で熱交換を行うことで暖められる。
なお、排気還流管３０１、ＥＧＲ制御弁６０及びＥＧＲクーラ３０を含む排気還流装置３００については、後で詳細に説明する。
【００２２】
また、スロットルバルブ７０も、第５冷却水配管１０５を流れる冷却水との間で熱交換を行うことで暖められる。
ＥＧＲ制御弁６０及びスロットルバルブ７０を冷却水で加熱することで、排気中や吸気中に含まれる水分がＥＧＲ制御弁６０やスロットルバルブ７０の周辺で凍結することを抑制する。
【００２３】
流量制御弁８０は４つの入口ポート８１−８４と連通する１つの出口ポート８５を有し、この出口ポート８５には第６冷却水配管１０６の一端が接続する。
第６冷却水配管１０６の他端は、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に接続する。
そして、電動式ウォータポンプ９０の吐出口９２には第７冷却水配管１０７の一端が接続し、第７冷却水配管１０７の他端はシリンダブロック２Ａの冷却水入口２Ｃに接続する。
【００２４】
また、第３冷却水配管１０３、第４冷却水配管１０４及び第５冷却水配管１０５が接続する部分よりも下流側の第１冷却水配管１０１に一端が接続し、他端が第６冷却水配管１０６に接続する第８冷却水配管１０８（ラジエータバイパス配管）を設けてある。
つまり、第８冷却水配管１０８は、内燃機関２を通過した冷却水を、ＥＧＲクーラ３０、オイルウォーマー４０、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０、スロットルバルブ７０などの熱交換デバイス、及び、ラジエータ２０を迂回して電動式ウォータポンプ９０に戻すことになる。
【００２５】
流量制御弁８０は、４つの入口ポート８１−８４及び１つの出口ポート８５を備えたステータ（図示省略）に、４つの入口ポート８１−８４と出口ポート８５とを接続する流路を備えたロータ（図示省略）を回転可能に嵌装してなる。
そして、流量制御弁８０は、ロータを電動モータなどの電動アクチュエータで回転駆動してステータに対するロータの相対角度を変更することで、４つの入口ポート８１−８４と出口ポート８５とを流路を介して接続する。
この流量制御弁８０では、ロータの回転角度に応じてステータの４つの入口ポート８１−８４の開口面積が変化し、ロータの回転角度の選定によって所定の開口面積に制御できるように、ステータの４つの入口ポート８１−８４及びロータの流路を適合してある。
【００２６】
内燃機関２の冷却装置１５０の冷却水循環通路は、前述のように第１冷却水配管１０１−第８冷却水配管１０８を備え、第１冷却水配管１０１−第８冷却水配管１０８は、第１冷却水ラインＬ１、第２冷却水ラインＬ２、第３冷却水ラインＬ３、第４冷却水ラインＬ４及びバイパスラインＢＬの複数の循環経路を形成する。
そして、電動式ウォータポンプ９０の吐出口９２から吐出して内燃機関２の冷却水通路１０に流入した冷却水は、冷却水通路１０を通過した後、冷却水ラインＬ１−Ｌ４やバイパスラインＢＬを介して電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に戻って循環する。
【００２７】
第１冷却水ラインＬ１は、第１冷却水配管１０１及び第２冷却水配管１０２によって、内燃機関２の冷却水出口２Ｄからラジエータ２０を経由して、流量制御弁８０の第１入口ポート８１へ冷却水を導く。
第２冷却水ラインＬ２は、第１冷却水配管１０１の一端（冷却水出口２Ｄとの接続位置、以下同様）から途中までと第３冷却水配管１０３とによって、内燃機関２の冷却水出口２Ｄからラジエータ２０を迂回しＥＧＲクーラ３０を経由して、流量制御弁８０の第２入口ポート８２へ冷却水を導く。つまり、第２冷却水ラインＬ２は、ＥＧＲクーラ３０（排気熱交換器）以外の熱交換器であるラジエータ２０、ヒータコア５０、オイルウォーマー４０などを迂回して冷却水を循環させる排気還流用の冷却水経路である。
【００２８】
第３冷却水ラインＬ３は、第１冷却水配管１０１の一端から途中までと第４冷却水配管１０４とによって、内燃機関２の冷却水出口２Ｄからラジエータ２０を迂回しオイルウォーマー４０を経由して、流量制御弁８０の第３入口ポート８３へ冷却水を導く。
第４冷却水ラインＬ４は、第１冷却水配管１０１の一端から途中までと第５冷却水配管１０５とによって、内燃機関２の冷却水出口２Ｄからラジエータ２０を迂回しヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０及びスロットルバルブ７０を経由して、流量制御弁８０の第４入口ポート８４へ冷却水を導く。
【００２９】
バイパスラインＢＬは、第１冷却水配管１０１の一端から途中までと第８冷却水配管１０８とによって第１冷却水ラインＬ１から冷却水の一部を分流し、分流した冷却水を、ラジエータ２０を迂回させて流量制御弁８０の下流（流量制御弁８０と電動式ウォータポンプ９０との間）に合流させる。
つまり、バイパスラインＢＬは、流量制御弁８０の入口ポート８１−８４が全て閉じていても、内燃機関２の冷却水通路１０を経由した冷却水を、第８冷却水配管１０８によってラジエータ２０を迂回して循環させる。
【００３０】
係る構成により、電動式ウォータポンプ９０の吐出口９２から吐出され内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水は、内燃機関２の冷却水出口２Ｄから、流量制御弁８０の入口ポート８１−８４の各開口面積及び第８冷却水配管１０８の断面積の割合に応じた流量で、冷却水ラインＬ１−Ｌ４及びバイパスラインＢＬをそれぞれ流れた後、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に吸入されて循環することになる。
【００３１】
図２は、図１に示した冷却装置１５０、及び、図１に示したＥＧＲ制御弁６０及びＥＧＲクーラ３０を含む排気還流装置３００を備えた内燃機関２のシステム構成図である。
排気還流装置３００は、排気還流管３０１、ＥＧＲ制御弁６０、ＥＧＲクーラ３０及びＥＧＲ温度センサ３０２を備える。
【００３２】
排気還流管３０１は、スロットルバルブ７０下流の吸気管２０１と排気管２０２とを連通させ、スロットルバルブ７０下流の吸気管２０１内の圧力と、排気管２０２内の圧力との差圧を利用して、内燃機関２からの排気の一部を吸気管２０１に還流させる排気還流通路を形成する。
排気還流管３０１には、ＥＧＲ制御弁６０及びＥＧＲクーラ３０が配され、ＥＧＲ制御弁６０は、排気還流管３０１の開口面積を調整して排気還流量を制御し、ＥＧＲクーラ３０（排気熱交換器）は、排気還流管３０１内を流れる還流排気と第３冷却水配管１０３を流れる冷却水との間で熱交換を行って還流排気の温度を下げる。
ＥＧＲ温度センサ３０２は、ＥＧＲクーラ３０下流の排気還流管３０１内を流れる還流排気の温度である還流排気温度ＴＥＧＲを検出する。
【００３３】
また、スロットルバルブ７０上流の吸気管２０１には、内燃機関２の吸入空気流量ＱＡを計測する流量センサ２０５及び外気温度ＴＡを計測する外気温度センサ１１２が配され、排気還流管３０１が接続する部分よりも下流の吸気管２０１（吸気コレクタ部）には、吸気圧ＰＢを検出する吸気圧センサ２０６及び吸気温度ＴＡＩＮを検出する吸気温度センサ２０７が配置される。
なお、吸気温度ＴＡＩＮとは、内燃機関２に吸入される空気の吸気温度であり、排気還流装置３００を備えた内燃機関２において、排気還流が実施される状態では、還流排気が合流した後の吸気温度になる。
【００３４】
流量制御弁８０、電動式ウォータポンプ９０及びＥＧＲ制御弁６０は、制御装置１１０によって制御される。
制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含むマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。
【００３５】
制御装置１１０は、内燃機関２の運転状態（運転条件）を検出する各種センサからの検出信号を入力する。
各種センサとしては、前述した流量センサ２０５、外気温度センサ１１２、吸気圧センサ２０６、吸気温度センサ２０７、ＥＧＲ温度センサ３０２の他、冷却水出口２Ｄ近傍の第１冷却水配管１０１内の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ１１１、内燃機関２の回転速度ＮＥを検出する回転センサ１１４などを設けてある。
【００３６】
また、制御装置１１０は、例えば車両１の空調装置が備える湿度センサ４０１の湿度検出信号を入力する。湿度センサ４０１は、外気の湿度である外気湿度ＨＵを検出するセンサである。
更に、制御装置１１０は、内燃機関２の運転のオンオフを切り替えるエンジンスイッチ（イグニッションスイッチ）１１３の信号を入力する。
【００３７】
そして、制御装置１１０は、内燃機関２の運転状態に基づき、流量制御弁８０のロータ回転角度を制御して冷却水ラインＬ１−Ｌ４への通水量を調整し、また、電動式ウォータポンプ９０の回転速度を制御して電動式ウォータポンプ９０の吐出流量（冷却水の循環量）を制御する、通水量制御部としての機能を有する。
また、制御装置１１０は、内燃機関２の運転状態に応じて、内燃機関２の吸気系に還流させる排気の流量すなわち排気還流量（排気還流率）を演算し、演算した排気還流量（目標還流量、目標還流率）に応じてＥＧＲ制御弁６０の開度を制御する。
なお、流量制御弁８０は、ロータの回転角度を検出する回転角度位置センサ（図示省略）を備え、制御装置１１０は、この回転角度位置センサからの検出信号を入力して、流量制御弁８０のロータ回転角度をフィードバック制御する。
【００３８】
ここで、図３を参照し、流量制御弁８０におけるロータの回転角度に対する各入口ポート８１−８４の開口面積の設定（開口モード）について説明する。
図３は、流量制御弁８０における各入口ポート８１−８４の開口面積とロータの回転角度との関係の一態様を示す。
【００３９】
「第１開口モードＭ１」
流量制御弁８０におけるロータの回転角度が回転角度θ０から回転角度θ１（＞θ０）までの回転角度範囲では、入口ポート８１−８４の各開口面積を最小開口面積Ａ０にする。係るポート開口面積の設定を第１開口モードＭ１というものとする。
回転角度θ０は、例えば、流量制御弁８０のロータがステータのストッパで規制されたときのロータの基準回転角度であり、本願では、係る基準回転角度を最小回転角度としてロータの回転角度を表すものとする。
また、最小開口面積Ａ０は、入口ポート８１−８４の開口面積を零とする状態の他、入口ポート８１−８４の開口面積を漏れ流量が発生する程度の開口面積に絞る状態を含むものとする。
【００４０】
図４を参照して、第１開口モードＭ１では、流量制御弁８０の入口ポート８１−８４が全て最小開口面積Ａ０となるので、電動式ウォータポンプ９０から吐出されて内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水は、殆どが内燃機関２の冷却水出口２ＤからバイパスラインＢＬを流れた後、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に吸入されて循環する。
したがって、第１開口モードＭ１では、内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水は、ラジエータ２０を含む熱交換器を経由することなく循環する。
なお、図４において、太実線は冷却水の流れがあることを示す一方、図中の破線は、冷却水の流れがないか若しくは微量であることを示す。以下の図５−図８についても同様である。
【００４１】
「第２開口モードＭ２」
流量制御弁８０におけるロータの回転角度が回転角度θ１より大きくかつ回転角度θ２（θ２＞θ１）以下の回転角度範囲では、第４冷却水ラインＬ４の出口が接続される第４入口ポート８４の開口面積を回転角度の増大にしたがってＡ０からＡ３（Ａ３＞Ａ０）まで増大させつつ、他の入口ポート８１，８２，８３の各開口面積を第１開口モードＭ１から引き続き最小開口面積Ａ０に保持する。
係るポート開口面積の設定を第２開口モードＭ２というものとする。
【００４２】
図５を参照して、第２開口モードＭ２では、流量制御弁８０の第４入口ポート８４だけが開くので、内燃機関２の冷却水通路１０に供給されて冷却水出口２Ｄから排出された冷却水は、流量制御弁８０における第４入口ポート８４の開口面積及び第８冷却水配管１０８の断面積の２つの面積の面積割合に応じた流量で、それぞれ、第４冷却水ラインＬ４及びバイパスラインＢＬを流れた後、流量制御弁８０の下流側で合流して、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に吸入されて循環する（図中の太実線）。
すなわち、第２開口モードＭ２では、冷却水循環通路の途中における冷却水の流れは、バイパスラインＢＬを経由する流れと、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０、及びスロットルバルブ７０を経由する流れと、の２つに分流する。
【００４３】
「第３開口モードＭ３」
流量制御弁８０におけるロータの回転角度が回転角度θ２より大きくかつ回転角度θ３（θ３＞θ２）以下の回転角度範囲では、第２冷却水ラインＬ２の出口が接続される第２入口ポート８２の開口面積を回転角度の増大にしたがってＡ０からＡ２（Ａ２＞Ａ０）まで徐々に増大させつつ、第４入口ポート８４を第２開口モードＭ２から引き続き開口面積Ａ３（Ａ３＞Ａ２）に保持する。
係るポート開口面積の設定を第３開口モードＭ３というものとする。
【００４４】
図６を参照して、第３開口モードＭ３では、流量制御弁８０の第４入口ポート８４に加えて、第２入口ポート８２も開くので、内燃機関２の冷却水通路１０に供給されて冷却水出口２Ｄから排出された冷却水は、入口ポート８２，８４の開口面積及び第８冷却水配管１０８の断面積の３つの面積の面積割合に応じた流量で、それぞれ、第２冷却水ラインＬ２、第４冷却水ラインＬ４及びバイパスラインＢＬを流れた後、流量制御弁８０の下流側で合流して、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に吸入されて循環する（図中の太実線）。
すなわち、第３開口モードＭ３では、冷却水循環通路の途中における冷却水の流れは、バイパスラインＢＬを経由する流れと、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０、及びスロットルバルブ７０を経由する流れと、ＥＧＲクーラ３０を経由する流れと、の３つに分流する。
【００４５】
「第４開口モードＭ４」
流量制御弁８０におけるロータの回転角度が回転角度θ３より大きくかつ回転角度θ４（θ４＞θ３）以下の回転角度範囲では、第３冷却水ラインＬ３の出口が接続される第３入口ポート８３の開口面積を回転角度の増大にしたがってＡ０からＡ１（Ａ１＞Ａ０）まで増大させつつ、第３開口モードＭ３から引き続き、第４入口ポート８４を開口面積Ａ３（Ａ３＞Ａ１）に保持し、かつ、第２入口ポート８２を開口面積Ａ２（Ａ２＞Ａ１）に保持する。
係るポート開口面積の設定を第４開口モードＭ４というものとする。
【００４６】
図７を参照して、第４開口モードＭ４では、流量制御弁８０のうち第４入口ポート８４及び第２入口ポート８２に加えて、第３入口ポート８３も開くので、内燃機関２の冷却水通路１０に供給されて冷却水出口２Ｄから排出された冷却水は、入口ポート８２−８４の開口面積及び第８冷却水配管１０８の断面積の４つの面積の面積割合に応じた流量で、それぞれ、第２冷却水ラインＬ２、第３冷却水ラインＬ３、第４冷却水ラインＬ４及びバイパスラインＢＬを流れた後、流量制御弁８０の下流側で合流して、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に吸入されて循環する（図中の太実線）。
すなわち、第４開口モードＭ４では、冷却水循環通路の途中における冷却水の流れは、バイパスラインＢＬを経由する流れと、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０、及びスロットルバルブ７０を経由する流れと、ＥＧＲクーラ３０を経由する流れと、オイルウォーマー４０を経由する流れと、の４つに分流する。
【００４７】
「第５開口モードＭ５」
流量制御弁８０におけるロータの回転角度が回転角度θ４より大きくかつ回転角度θ５（θ５＞θ４）以下の回転角度範囲では、第２入口ポート８２の開口面積を回転角度の増大にしたがってＡ２からＡ４（Ａ４＞Ａ２）まで徐々に増大させ、かつ、第１冷却水ラインＬ１の出口が接続される第１入口ポート８１の開口面積を回転角度の増大にしたがってＡ０からＡ５（Ａ５＞Ａ０）まで徐々に増大させ、また、第４開口モードＭ４に引き続き、第４入口ポート８４を開口面積Ａ３（Ａ３＜Ａ４＜Ａ５）に保持し、かつ、第３入口ポート８３を開口面積Ａ１に保持する。
係るポート開口面積の設定を第５開口モードＭ５というものとする。
【００４８】
図８を参照して、第５開口モードＭ５では、流量制御弁８０のうち、入口ポート８２，８３，８４に加えて、第１入口ポート８１も開くので、内燃機関２の冷却水通路１０に供給されて冷却水出口２Ｄから排出された冷却水は、入口ポート８１−８４の開口面積及び第８冷却水配管１０８の断面積の５つの面積の面積割合に応じた流量で、それぞれ、第１冷却水ラインＬ１、第２冷却水ラインＬ２、第３冷却水ラインＬ３、第４冷却水ラインＬ４及びバイパスラインＢＬを流れた後、流量制御弁８０の下流側で合流して、電動式ウォータポンプ９０の吸込口９１に吸入されて循環する（図中の太実線）。
すなわち、第５開口モードＭ５では、冷却水循環通路の途中における冷却水の流れは、バイパスラインＢＬを経由する流れと、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０、及びスロットルバルブ７０を経由する流れと、ＥＧＲクーラ３０を経由する流れと、オイルウォーマー４０を経由する流れと、ラジエータ２０を経由する流れと、の５つに分流する。
【００４９】
なお、開口モードＭ１−Ｍ５における開口面積Ａ１−Ａ５は、それぞれ対応する入口ポートについて最大開口面積となるように設定することができる。
また、開口モードＭ１−Ｍ５における各開口面積Ａ０−Ａ５は、Ａ０＜Ａ１−Ａ５かつＡ２＜Ａ４の関係を除いて、各冷却水ラインＬ１−Ｌ４において必要となる流量割合に応じて適宜設定することができる。
【００５０】
つまり、流量制御弁８０は、ポート開口面積の設定である５つの開口モードＭ１−Ｍ５の各回転角度範囲へロータが回転して、各冷却水ラインＬ１−Ｌ４及びバイパスラインＢＬを流れる冷却水の流量の割合を設定することで、冷却水循環通路を循環する冷却水の流量（通水量）を経路毎に個別に調整する流量調整機構をなす。
そして、制御装置１１０は、内燃機関２の運転状態に応じて開口モードＭ１−Ｍ５のうちの１つを選択し、選択した開口モードに基づいて、流量制御弁８０におけるロータの目標回転角度を設定し、ロータの実際の回転角度が目標回転角度となるように流量制御弁８０を制御する。
【００５１】
図９のフローチャートは、制御装置１１０がイグニッションスイッチ１１３の信号入力を契機として繰り返し実行する、流量制御弁８０の制御処理におけるメインルーチンの一態様を示す。
ステップＳ１（図中では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、制御装置１１０は、流量制御弁８０におけるロータの目標回転角度を設定する。目標回転角度の設定の詳細については後述する。
【００５２】
ステップＳ２では、制御装置１１０は、図示省略の回転角度位置センサから入力した検出信号に基づいて、流量制御弁８０におけるロータの実際の回転角度を検出する。
ステップＳ３では、制御装置１１０は、流量制御弁８０におけるロータの実際の回転角度を、ステップＳ１で求めた目標回転角度に近づけるように流量制御弁８０の電動アクチュエータを制御する回転角度フィードバック制御を実施する。
具体的には、制御装置１１０は、目標回転角度と実際の回転角度との偏差を演算し、この偏差に応じた操作信号（操作量、駆動信号）を流量制御弁８０の電動アクチュエータへ出力する。
【００５３】
図１０のフローチャートは、図９のメインルーチンにおける目標回転角度の設定（ステップＳ１）に関するサブルーチンの一態様を示す。
ステップＳ１１では、制御装置１１０は、水温センサ１１１の検出信号から検出した冷却水温度ＴＷが、第１温度Ｔ１未満であるか否かを判定する。
【００５４】
そして、制御装置１１０は、冷却水温度ＴＷが第１温度Ｔ１未満であって内燃機関２の冷機始動時である場合は、冷却水温度ＴＷの早期昇温を図るため、処理をステップＳ１２へ進める。
一方、制御装置１１０は、冷却水温度ＴＷが第１温度Ｔ１以上である場合は、処理をステップＳ１３へ進める。
【００５５】
ステップＳ１２では、制御装置１１０は、流量制御弁８０のポート開口面積の設定として第１開口モードＭ１を選択し、図３に示すように、ロータの目標回転角度θＭ１を、第１開口モードＭ１が設定される回転角度範囲（θ０≦θＭ１≦θ１）中の所定の回転角度に設定する。
制御装置１１０は、ステップＳ１２で設定した目標回転速度θＭ１に基づき回転角度フィードバック制御を行うとともに、電動式ウォータポンプ９０を十分に低い回転速度で駆動する。
これにより、冷却水温度ＴＷが第１温度Ｔ１に達するまでは、内燃機関２の冷却水通路１０に最小限の流量の冷却水を供給し、更に、ラジエータ２０を含む熱交換器を経由することなくバイパスラインＢＬを介して冷却水を循環させることで、冷却水温度ＴＷの昇温（暖機）を促進する。
【００５６】
ステップＳ１３では、制御装置１１０は、水温センサ１１１からの検出信号から検出した冷却水温度ＴＷが、第１温度Ｔ１以上かつ第２温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）未満であるか否かを判定する。
そして、制御装置１１０は、冷却水温度ＴＷが第１温度Ｔ１以上かつ第２温度Ｔ２未満であると判定した場合には、処理をステップＳ１４へ進める。
一方、制御装置１１０は、冷却水温度ＴＷが第１温度Ｔ１以上かつ第２温度Ｔ２未満ではない、すなわち冷却水温度ＴＷが第２温度Ｔ２以上であると判定した場合には、処理をステップＳ１７へ進める。
【００５７】
ステップＳ１４では、制御装置１１０は、排気還流装置３００による排気還流の実施要求があるか否かを判定する。
制御装置１１０は、排気還流の実施要求があるか否かを、内燃機関２の運転状態に基づいて判定する。
そして、制御装置１１０は、排気還流の実施要求がある場合には、処理をステップＳ１５へ進める一方、排気還流の実施要求がない場合には、処理をステップＳ１６へ進める。
【００５８】
ステップＳ１５では、制御装置１１０は、流量制御弁８０のポート開口面積の設定として第３開口モードＭ３を選択し、流量制御弁８０におけるロータの目標回転角度θＭ３を、第３開口モードＭ３が設定される回転角度範囲（θ２＜θＭ３≦θ３）で変化させて可変設定することで、第２冷却水ラインＬ２、つまり、ＥＧＲクーラ３０への通水量を可変に制御する。
具体的には、制御装置１１０は、ステップＳ１５で、ＥＧＲクーラ３０（排気熱交換器）への通水量を、内燃機関２に吸入される空気の吸気温度に基づき制御することで、排気還流による燃費向上効果の目減りや燃焼性の低下が生じることを抑止する。
なお、ステップＳ１５での目標回転角度θＭ３の設定処理については、後で詳細に説明する。
【００５９】
また、ステップＳ１５で、制御装置１１０は、流量制御弁８０のポート開口面積設定として第３開口モードＭ３を選択することで、内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水を、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０及びスロットルバルブ７０を配置した第４冷却水ラインＬ４に供給して、ヒータコア５０により空調空気との間で熱交換を行わせて空調空気を暖めるとともに、ＥＧＲ制御弁６０及びスロットルバルブ７０の凍結を抑制する。
【００６０】
ステップＳ１６では、制御装置１１０は、流量制御弁８０のポート開口面積の設定として第２開口モードＭ２を選択し、図３に示すように、ロータの目標回転角度θＭ２を、第２開口モードＭ２が設定される回転角度範囲（θ１＜θＭ２≦θ２）中の所定の回転角度に設定する。
制御装置１１０は、ステップＳ１６で設定した目標回転速度θＭ２で回転角度フィードバック制御を行うことで、排気還流装置の非作動時（排気還流の実施要求がないとき）には、内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水を、第２冷却水ラインＬ２のＥＧＲクーラ３０に供給することなく、ヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０及びスロットルバルブ７０を配置した第４冷却水ラインＬ４に供給する。
【００６１】
そして、冷却水循環通路を循環する冷却水の冷却水温度ＴＷの昇温速度を、ＥＧＲクーラ３０に冷却水を通水させる場合と比較して速くすることで、ヒータコア５０による暖房機能の立ち上がり性能を向上させるとともに、排気還流装置３００の作動開始時期を早期化する。また、第４冷却水ラインＬ４への通水によって、ＥＧＲ制御弁６０及びスロットルバルブ７０の凍結を抑制する。
【００６２】
ステップＳ１７では、制御装置１１０は、水温センサ１１１からの検出信号から検出した冷却水温度ＴＷが、第２温度Ｔ２以上かつ第３温度Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２）未満であるか否かを判定する。なお、第３温度Ｔ３は、内燃機関２の暖機完了温度に相当する。
そして、制御装置１１０は、冷却水温度ＴＷが第２温度Ｔ２以上かつ第３温度Ｔ３未満である場合には、処理をステップＳ１８へ進める。
一方、制御装置１１０は、冷却水温度ＴＷが第２温度Ｔ２以上かつ第３温度Ｔ３未満ではない、すなわち冷却水温度ＴＷが第３温度Ｔ３以上である場合には、内燃機関２の暖機が完了しているとして、処理をステップＳ１９へ進める。
【００６３】
ステップＳ１８では、制御装置１１０は、流量制御弁８０のポート開口面積の設定として第４開口モードＭ４を選択し、図３に示すように、ロータの目標回転角度θＭ４を、第４開口モードＭ４が設定される回転角度範囲（θ３＜θＭ４≦θ４）中の所定の回転角度に設定する。
制御装置１１０は、ステップＳ１８で設定した目標回転速度θＭ４で回転角度フィードバック制御を行うことで、内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水を、第２冷却水ラインＬ２及び第４冷却水ラインＬ４だけでなく、第３冷却水ラインＬ３のオイルウォーマー４０にも供給し、変速機３のオイルの昇温によってフリクションの低減を図る。
なお、制御装置１１０は、第４開口モードＭ４で第２入口ポート８２を開口面積Ａ２に保持することで、ＥＧＲクーラ３０からの放熱を抑制する。
【００６４】
ステップＳ１９では、制御装置１１０は、内燃機関２の運転状態に基づいて、冷却水温度ＴＷの目標値である目標冷却水温度ＴＴＷを設定する。
目標冷却水温度ＴＴＷは、例えば、図１１に示すように機関回転速度及び機関負荷を示す２つのパラメータによって予め規定され、ＲＯＭ等のメモリに格納される。
機関負荷としては、例えば、機関トルク、燃料噴射量、吸入空気量、吸気圧等に関連する各種パラメータを用いることができる。
【００６５】
図１１に示される目標冷却水温度ＴＴＷＡ，ＴＴＷＢ，ＴＴＷＣは、ＴＴＷＣ＜ＴＴＷＢ＜ＴＴＷＡの相関を満たし、目標冷却水温度ＴＴＷは、概略的には、機関回転速度が低くなるにしたがって低くなり、機関負荷が高くなるにしたがって低くなる。
なお、制御装置１１０は、外気温度センサ１１２の検出信号から検出される外気温度ＴＡに応じて目標冷却水温度ＴＴＷを補正することができる。
【００６６】
ステップＳ２０では、制御装置１１０は、流量制御弁８０のポート開口面積の設定として第５開口モードを選択し、図３に示すように、流量制御弁８０におけるロータの目標回転角度θＭ５を、第５開口モードＭ５が設定される回転角度範囲（θ４＜θＭ５≦θ５）で変化させて可変設定する。
目標回転角度θＭ５は、ステップＳ１９で設定した目標冷却水温度ＴＴＷと水温センサ１１１からの検出信号から検出した冷却水温度ＴＷとの偏差に基づき、回転角度範囲（θ４＜θＭ５≦θ５）内で演算される。
制御装置１１０は、例えば、目標冷却水温度ＴＷと冷却水温度ＴＷとの偏差を目標回転角度θＭ５に関連付けたマップを予めＲＯＭ等に格納しておき、このマップを参照して目標回転角度θＭ５を取得することができる。
【００６７】
制御装置１１０は、ステップＳ２０で設定した目標回転角度θＭ５に基づき回転角度フィードバック制御を行うとともに、電動式ウォータポンプ９０を内燃機関２の暖機中よりも高い回転速度で制御することで、内燃機関２の冷却水通路１０に供給された冷却水を、第２−第４冷却水ラインＬ２−Ｌ４に加えて第１冷却水ラインＬ１にも供給して、ラジエータ２０を循環する冷却水の流量を調整し、冷却水温度ＴＷを目標冷却水温度ＴＴＷに近づける。
また、制御装置１１０は、ステップＳ２０で設定した目標回転角度θＭ５に基づきフィードバック制御を行うことで、内燃機関２の暖機後において、目標冷却水温度ＴＴＷよりも冷却水温度ＴＷが高くなるほど、ＥＧＲクーラ３０への通水量を増やし、還流排気の温度を最適化する。
【００６８】
図１２のフローチャートは、ステップＳ１５での目標回転角度θＭ３の設定に関するサブルーチンの一態様（目標回転角度θＭ３の設定処理の第１実施形態）を示す。
ステップＳ３１では、制御装置１１０は、ＥＧＲ温度センサ３０２の検出信号から検出した還流排気温度ＴＥＧＲ、外気温度センサ１１２の検出信号から検出した外気温度ＴＡ（新気温度）、湿度センサ４０１の検出信号から検出した外気湿度ＨＵを読み込む。
【００６９】
ステップＳ３２では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲ（設定排気温度）を、下式にしたがって算出する。
ＴＴＥＧＲ＝（目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮ−外気温度ＴＡ×新気割合）／ＥＧＲ率
上式で目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮは、還流排気が合流した後の吸気温度の目標値であり、例えば４０℃程度の温度とすることができる。また、ＥＧＲ率が例えば１０％であるとき、新気割合は９０％となる。
【００７０】
つまり、上式は、現状のＥＧＲ率及び外気温度ＴＡの条件下で、排気還流後の吸気温度を目標温度にするために要求される還流排気の温度になる。
なお、制御装置１１０は、目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮを、固定値としてメモリに記憶しておくことができ、また、燃料性状などの運転条件に応じて可変に設定することができる。
【００７１】
ステップＳ３３では、制御装置１１０は、外気温度ＴＡ及び外気湿度ＨＵに基づき、凝縮水が発生する温度（凝縮水発生温度ＴＣ）を算出する。
ここで、凝縮水発生温度ＴＣは、外気温度ＴＡが高いほどを高く、外気湿度ＨＵが高いほど高く設定される。
【００７２】
ステップＳ３４では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも低いか否かを判定し、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも低い場合には、処理をステップＳ３５に進め、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣ以上である場合には、処理をステップＳ３６へ進める。
ステップＳ３５では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣを下回らないようにする処理として、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを凝縮水発生温度ＴＣに一致させる更新設定を行う。
【００７３】
つまり、還流させる排気の温度を目標還流排気温度ＴＴＥＧＲに制御することで凝縮水が発生することを抑止するために、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを凝縮水発生温度ＴＣ（下限温度）以上に制限する。
なお、ステップＳ３５では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを凝縮水発生温度ＴＣよりも高い温度に変更することができる。
【００７４】
ステップＳ３６では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲと、ＥＧＲ温度センサ３０２による計測値である還流排気温度ＴＥＧＲとの偏差ΔＴＥＧＲ（ΔＴＥＧＲ＝ＴＥＧＲ−ＴＴＥＧＲ）を算出する。
ステップＳ３７では、制御装置１１０は、偏差ΔＴＥＧＲに基づき第３開口モードＭ３での目標回転角度θＭ３（θ２＜θＭ３≦θ３）を可変設定し、係る目標回転角度θＭ３に基づき流量制御弁８０のロータの回転角度を制御する。
【００７５】
目標回転角度θＭ３は、θ２＜θＭ３≦θ３の範囲内で、偏差ΔＴＥＧＲが大きいほどより大きな角度に設定される。
つまり、制御装置１１０は、還流排気温度ＴＥＧＲ（実還流排気温度）と目標還流排気温度ＴＴＥＧＲ（目標値、設定排気温度）とを比較し、還流排気温度ＴＥＧＲが目標還流排気温度ＴＴＥＧＲより高くなるほど、ＥＧＲクーラ３０への通水量が増大するように流量制御弁８０を制御することで、実際に還流される排気の温度を目標還流排気温度ＴＴＥＧＲに近づける。
【００７６】
ここで、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲは、還流排気が合流した後の吸気温度を目標温度（目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮ、設定吸気温度）とするための目標値であるから、実際に還流される排気の温度を目標還流排気温度ＴＴＥＧＲに近づけることで、還流排気が合流した後の吸気温度を目標温度に近づけることになる。
したがって、還流排気が合流した後の吸気温度が適正温度よりも高くなって、排気還流による内燃機関２の損失低減及びノッキングの抑止による燃費向上の効果が目減りすることを抑止でき、また、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを凝縮水発生温度ＴＣ以上に制限するので、凝縮水の発生による燃焼性の低下を抑制できる。
【００７７】
図１３のフローチャートは、ステップＳ１５での目標回転角度θＭ３の設定に関するサブルーチンの別の態様（目標回転角度θＭ３の設定処理の第２実施形態）を示す。
ステップＳ４１では、制御装置１１０は、外気温度ＴＡ（新気温度）、外気湿度ＨＵを読み込むとともに、吸気温度センサ２０７によって検出された吸気温度ＴＡＩＮを読み込む。
【００７８】
ステップＳ４２では、制御装置１１０は、ステップＳ３２と同様に、目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮを実現するための目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを算出する。
ステップＳ４３では、制御装置１１０は、ステップＳ３３と同様に、外気温度ＴＡ及び外気湿度ＨＵに基づき凝縮水発生温度ＴＣを算出する。
【００７９】
ステップＳ４４では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも低いか否かを判定し、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも高い場合には、処理をステップＳ４５に進め、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣ以下である場合には、処理をステップＳ４７へ進める。
ステップＳ４５では、制御装置１１０は、目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮ（例えば、ＴＴＡＩＮ＝４０℃）と、吸気温度センサ２０７によって検出された吸気温度ＴＡＩＮとの偏差ΔＴＡＩＮ（ΔＴＡＩＮ＝ＴＡＩＮ−ＴＴＡＩＮ）を算出する。
【００８０】
ステップＳ４６では、制御装置１１０は、偏差ΔＴＡＩＮに基づき第３開口モードＭ３での目標回転角度θＭ３（θ２＜θＭ３≦θ３）を可変設定し、係る目標回転角度θＭ３に基づき流量制御弁８０のロータの回転角度を制御する。
目標回転角度θＭ３は、θ２＜θＭ３≦θ３の範囲内で偏差ΔＴＡＩＮが大きいほどより大きな角度に設定される。
【００８１】
つまり、制御装置１１０は、吸気温度ＴＡＩＮが目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮより高くなるほど、ＥＧＲクーラ３０への通水量が増大するように流量制御弁８０を制御することで、内燃機関２が吸引する排気還流後の吸気温度を目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮに近づける。
したがって、還流排気が合流した後の吸気温度が適正温度よりも高くなって、排気還流による内燃機関の損失低減及びノッキングの抑止による燃費向上の効果が目減りすることを抑止できる。
【００８２】
ここで、制御装置１１０が、処理をステップＳ４５及びステップＳ４６に進めるのは、ステップＳ４４で目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも高いと判断された場合である。
そして、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲは、内燃機関２が吸引する排気還流後の吸気温度を目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮにするための目標値であり、この目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも高い場合は、ステップＳ４６での処理を実施しても、凝縮水の発生を抑止できることになる。
【００８３】
ステップＳ４７では、制御装置１１０は、第３開口モードＭ３での目標回転角度θＭ３（θ２＜θＭ３≦θ３）を減少させる、つまり、ＥＧＲクーラ３０への通水量を減らす処理を実施する。
具体的には、制御装置１１０は、現状の目標回転角度θＭ３から所定角度ΔθＭ３を減算した結果を、新たな目標回転角度θＭ３に設定することで（θＭ３＝θＭ３−ΔθＭ３）、目標回転角度θＭ３を減少させてＥＧＲクーラ３０への通水量を減らす。
【００８４】
制御装置１１０が、処理をステップＳ４７に進めるのは、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣ以下であって、吸気温度ＴＡＩＮを目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮに近づけることで、ＥＧＲクーラ３０を通過した還流排気の温度が過剰に下がって、ＥＧＲクーラ３０下流の排気還流管３０１で凝縮水が発生する可能性がある状態である。
そこで、制御装置１１０は、第３開口モードＭ３での目標回転角度θＭ３を減少させてＥＧＲクーラ３０への通水量を減らすことで、凝縮水の発生を抑止する。
【００８５】
なお、目標回転角度θＭ３を減らす所定角度ΔθＭ３（換言すれば、ＥＧＲクーラ３０への通水量の減少量）は、固定値とすることができ、また、制御装置１１０は、還流排気温度ＴＥＧＲと凝縮水発生温度ＴＣとの偏差に応じて可変に設定することができる。
還流排気温度ＴＥＧＲと凝縮水発生温度ＴＣとの偏差に応じて所定角度ΔθＭ３を可変に設定する場合、制御装置１１０は、還流排気温度ＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣより低くなるほど、所定角度ΔθＭ３をより大きくして、目標回転角度θＭ３（換言すれば、ＥＧＲクーラ３０への通水量）をより大きく減らし、凝縮水が発生する可能性をより減らす。
【００８６】
図１４のフローチャートは、ステップＳ１５での目標回転角度θＭ３の設定に関するサブルーチンの別の態様（目標回転角度θＭ３の設定処理の第３実施形態）を示す。
図１２の第３実施形態は、実際の還流排気温度をセンサによって計測する代わりに推定する点が図１２の第１実施形態と異なり、ＥＧＲ温度センサ３０２を備えない内燃機関２への適用が可能な目標回転角度θＭ３の設定処理である。
【００８７】
ステップＳ５１では、制御装置１１０は、外気温度センサ１１２の検出信号から検出した外気温度ＴＡ（新気温度）、湿度センサ４０１の検出信号から検出した外気湿度ＨＵ、吸気温度センサ２０７の検出信号から検出される吸気温度ＴＡＩＮ、ＥＧＲ率などを読み込む。
ステップＳ５２では、制御装置１１０は、還流排気温度の推定値である推定還流排気温度ＥＴＥＧＲを、下式にしたがって算出する。
ＥＴＥＧＲ＝（ＴＡＩＮ−ＴＡ×新気割合）／ＥＧＲ率
【００８８】
吸気温度ＴＡＩＮは、外気温度ＴＡである新気と、推定還流排気温度ＥＴＥＧＲである還流排気とが混ざった結果であり、新気量と還流排気量との割合はＥＧＲ率で決まるので、上式から推定還流排気温度ＥＴＥＧＲが求まることになる。
ステップＳ５３では、制御装置１１０は、ステップＳ３２と同様に、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを、下式にしたがって算出する。
ＴＴＥＧＲ＝（目標インマニ吸気温ＴＴＡＩＮ−外気温度ＴＡ×新気割合）／ＥＧＲ率
【００８９】
ステップＳ５４では、制御装置１１０は、ステップＳ３３と同様に、外気温度ＴＡ及び外気湿度ＨＵに基づき凝縮水発生温度ＴＣを算出する。
ステップＳ５５では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも低いか否かを判定し、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣよりも低い場合には、処理をステップＳ５６に進め、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲが凝縮水発生温度ＴＣ以上である場合には、処理をステップＳ５７へ進める。
【００９０】
ステップＳ５６では、制御装置１１０は、ステップＳ３５と同様に、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲを凝縮水発生温度ＴＣに一致させる更新設定を行うことで、排気還流管３０１内で凝縮水が発生することを抑止する。
ステップＳ５７では、制御装置１１０は、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲと、推定還流排気温度ＥＴＥＧＲとの偏差ΔＥＴＥＧＲ（ΔＥＴＥＧＲ＝ＥＴＥＧＲ−ＴＴＥＧＲ）を算出する。
【００９１】
ステップＳ５８では、制御装置１１０は、偏差ΔＥＴＥＧＲに基づき第３開口モードＭ３での目標回転角度θＭ３（θ２＜θＭ３≦θ３）を可変設定し、係る目標回転角度θＭ３に基づき流量制御弁８０のロータの回転角度を制御する。
制御装置１１０は、θ２＜θＭ３≦θ３の範囲内で目標回転角度θＭ３を偏差ΔＥＴＥＧＲが大きいほどより大きな角度に設定することで、実際に還流される排気の温度を目標還流排気温度ＴＴＥＧＲに近づける。
【００９２】
上記第３実施形態によると、ＥＧＲ温度センサ３０２を備えない内燃機関２においても、第１実施形態と同様に、還流排気が合流した後の吸気温度が適正温度よりも高くなって、排気還流による内燃機関の損失低減及びノッキングの抑止による燃費向上の効果が目減りすることを抑止でき、また、目標還流排気温度ＴＴＥＧＲは凝縮水発生温度ＴＣ以上に制限されるので、凝縮水の発生による燃焼性の低下を抑制できる。
【００９３】
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【００９４】
例えば、図１に示した冷却装置１５０では、流量制御弁８０によって冷却水ラインＬ１−Ｌ４への通水量を制御するが、冷却水ラインＬ１−Ｌ４に個別に配置した４つの個別制御弁を用いて、冷却水ラインＬ１−Ｌ４への通水量を制御する冷却装置１５０とし、流量制御弁８０による開口面積制御と同様に４つの個別制御弁の開口面積をそれぞれに制御することができる。
【００９５】
また、図１に示した冷却装置１５０では、第４冷却水ラインＬ４（第５冷却水配管１０５）にヒータコア５０、ＥＧＲ制御弁６０、スロットルバルブ７０を配設するが、例えば、第４冷却水ラインＬ４（第５冷却水配管１０５）にヒータコア５０、スロットルバルブ７０を配し、第２冷却水ラインＬ２（第３冷却水配管１０３）にＥＧＲ制御弁６０及びＥＧＲクーラ３０を配した冷却装置１５０とすることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１…車両、２…内燃機関、１０…冷却水通路、３０…ＥＧＲクーラ（排気熱交換器）、６０…ＥＧＲ制御弁（排気還流制御弁）、８０…流量制御弁（通水量調整装置）、８２…第２入口ポート、８５…出口ポート、１００…配管、１０３…第３冷却水配管、１１０…制御装置（通水量制御部）、１１２…外気温度センサ、１５０…冷却装置、２０１…吸気管、２０２…排気管、２０７…吸気温度センサ、３００…排気還流装置、３０１…排気還流管、３０２…ＥＧＲ温度センサ、Ｌ２…第２冷却水ライン（排気還流用の冷却水経路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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