(57)【要約】【課題】熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置（１００）は、気筒（１１）から排出された排気のうち気筒に再循環する排気が通過するＥＧＲ通路（２２）に配置された熱交換体（３３）と、熱交換体の周囲に配置された冷媒通路（３４）と、を有するＥＧＲクーラ（３０）を備える内燃機関に適用される制御装置であって、気筒から排出された排気のうち熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度と熱交換体の温度との差が所定値以上である場合に、排気の温度と熱交換体の温度との差が所定値未満である場合と比較して、ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブ（５１）の開度を増加させる制御であるＥＧＲ増加制御を実行する制御部を備えることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒から排出された排気のうち前記気筒に再循環する排気が通過するＥＧＲ通路に配置された熱交換体と、前記熱交換体の周囲に配置された冷媒通路と、を有するＥＧＲクーラを備える内燃機関に適用される制御装置であって、
前記気筒から排出された前記排気のうち前記熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度と前記熱交換体の温度との差が所定値以上である場合に、前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値未満である場合と比較して、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブの開度を増加させる制御であるＥＧＲ増加制御を実行する制御部を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記内燃機関が減速時の場合において前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値以上である場合に前記ＥＧＲ増加制御を実行する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記内燃機関が前記減速時の場合には前記気筒に前記排気が再循環することを停止させるＥＧＲカット制御を実行し、前記ＥＧＲカット制御が実行された後に前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値以上である場合に前記ＥＧＲ増加制御を実行する請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記冷媒通路を通過する冷媒の流量を減少させる冷媒減少制御をさらに実行する請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記熱交換体の材質はＳｉＣを含んでいる請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、前記熱交換体に通電させる通電装置を備え、
前記制御部は、前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値以上である場合に、前記熱交換体への通電が開始されるように前記通電装置を制御する通電制御を実行する請求項５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、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の気筒から排出された排気の一部を気筒へ再循環させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）が知られている。また、従来、この気筒に再循環する排気を冷却する装置として、ＥＧＲクーラが知られている。ＥＧＲクーラは、気筒から排出された排気の一部を気筒へ再循環させるＥＧＲ通路に配置され、このＥＧＲ通路を通過する排気を冷媒によって冷却することで、気筒に再循環する排気を冷却している。内燃機関がＥＧＲクーラを備えることで、気筒に再循環する排気が高温になり過ぎることを抑制することができる。
【０００３】
本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１がある。特許文献１には、複数のガス通路を有する熱交換体（特許文献１においてはハニカム構造体と称されている）の外周壁部を冷媒によって冷却する構造を有する熱交換器が開示されている。特許文献１に係る熱交換器をＥＧＲ通路に配置した場合、特許文献１に係る熱交換器はＥＧＲクーラとしての機能を発揮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７１１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関の運転状態によっては、ＥＧＲクーラの熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度とＥＧＲクーラの熱交換体の温度との間に差が生じる場合がある。この一例を挙げると、例えば気筒に排気が再循環することを停止させるＥＧＲカット制御が実行された場合、熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度と熱交換体の温度との間に差が生じることが考えられる。
【０００６】
このように熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度と熱交換体の温度との間に差が生じた状態で熱交換体に排気が流入した場合（例えばＥＧＲカット制御の実行を終了した場合等）、熱交換体に熱衝撃が生じて熱交換体が劣化する等の不具合が発生することが考えられる。しかしながら、従来、このような熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を抑制できる内燃機関の制御装置は開発されていなかった。
【０００７】
本発明は、熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、気筒から排出された排気のうち前記気筒に再循環する排気が通過するＥＧＲ通路に配置された熱交換体と、前記熱交換体の周囲に配置された冷媒通路と、を有するＥＧＲクーラを備える内燃機関に適用される制御装置であって、前記気筒から排出された前記排気のうち前記熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度と前記熱交換体の温度との差が所定値以上である場合に、前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値未満である場合と比較して、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブの開度を増加させる制御であるＥＧＲ増加制御を実行する制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲ増加制御が実行されることによって熱交換体を暖めることができる。それにより、気筒から排出された排気のうち熱交換体よりも上流側に存在する排気の温度と熱交換体の温度との差を小さくすることができる。その結果、熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を抑制することができる。
【００１０】
上記構成において、前記制御部は、前記内燃機関が減速時の場合において前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値以上である場合に前記ＥＧＲ増加制御を実行してもよい。
【００１１】
仮に内燃機関が減速時でない場合にＥＧＲ増加制御が実行された場合、熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生は抑制できるが、気筒に再循環する排気の流量が増加することで、内燃機関の燃焼状態が悪化してドライバビリティが悪化する可能性が考えられる。これに対して、この構成によれば、気筒に再循環する排気の流量が増加しても内燃機関の燃焼状態の悪化が生じ難いと考えられる内燃機関の減速時において、排気の温度と熱交換体の温度との差が所定値以上である場合にＥＧＲ増加制御を実行することができる。それにより、ＥＧＲ増加制御の実行による内燃機関の燃焼状態の悪化を抑制してドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記制御部は、前記内燃機関が前記減速時の場合には前記気筒に前記排気が再循環することを停止させるＥＧＲカット制御を実行し、前記ＥＧＲカット制御が実行された後に前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値以上である場合に前記ＥＧＲ増加制御を実行してもよい。
【００１３】
仮にＥＧＲカット制御が実行された後に排気の温度と熱交換体の温度との差が所定値以上である場合であってもＥＧＲ増加制御が実行されない場合、ＥＧＲカット制御の実行が終了して排気の熱交換体への通過が開始されることで、熱交換体の温度が急上昇することが考えられる。この場合、熱交換体に熱衝撃が発生し、劣化等の不具合が発生する可能性が高くなる。これに対して、この構成によれば、ＥＧＲカット制御が実行された後に排気の温度と熱交換体の温度との差が所定値以上である場合にＥＧＲ増加制御が実行されることから、このような熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【００１４】
上記構成において、前記制御部は、前記冷媒通路を通過する冷媒の流量を減少させる冷媒減少制御をさらに実行してもよい。この構成によれば、冷媒による熱交換体の冷却能力を低減させて、熱交換体の温度低下を抑制することができる。その結果、熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【００１５】
上記構成において、前記熱交換体の材質はＳｉＣを含んでいてもよい。ＳｉＣはステンレス等の金属に比較して、熱伝導率が高く且つ排気に対する耐食性も良好である。したがって、この構成によれば、熱交換体の材質がステンレス等の金属である場合に比較して、ＥＧＲクーラの冷却性能をより向上させることができるとともに、耐食性も向上させることができる。
【００１６】
上記構成において、前記内燃機関は、前記熱交換体に通電させる通電装置を備え、前記制御部は、前記排気の温度と前記熱交換体の温度との差が前記所定値以上である場合に、前記熱交換体への通電が開始されるように前記通電装置を制御する通電制御を実行してもよい。
【００１７】
ＳｉＣは通電された場合に温度が上昇する性質を有している。したがって、この構成によれば、通電制御の実行によって、熱交換体の温度を効果的に上昇させることができる。それにより、熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、熱衝撃に起因する熱交換体の不具合の発生を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施例１に係る制御装置が適用される内燃機関の一例を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）は、実施例１に係るＥＧＲクーラの模式的断面図である。図２（ｂ）は熱交換体の正面図である。
【図３】図３は、実施例１に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量と熱交換体の温度との関係を示す模式図である。
【図４】図４は、実施例１に係る制御装置がＥＧＲ増加制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１の変形例１に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量とＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間との関係を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）は、実施例１の変形例２に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量と熱交換体の温度との関係を示す模式図である。図６（ｂ）は、実施例１の変形例３に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量とＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間との関係を示す模式図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例１の変形例４に係る内燃機関のＥＧＲクーラの近傍と制御装置とを示す模式図である。図７（ｂ）は、実施例１の変形例４に係る制御装置がバイパス制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、バイパス制御が実行される場面を視覚的に示した模式図である。
【図９】図９は、実施例１の変形例５に係る制御装置が適用される内燃機関を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施例２に係る制御装置が適用される内燃機関のＥＧＲクーラ近傍と制御装置とを示す模式図である。図１０（ｂ）は、内燃機関がＣＣＶを備えている場合における冷媒の循環ルートの一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る制御装置がＥＧＲ増加制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例３に係る制御装置が適用される内燃機関のＥＧＲクーラ近傍と制御装置とを示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施例３に係る制御装置がＥＧＲ増加制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１に係る内燃機関の制御装置（以下、制御装置１００と称する）について説明する。制御装置１００は、内燃機関に適用されて用いられる制御装置である。制御装置１００が適用される内燃機関の使用用途は特に限定されるものではないが、本実施例においては車両に搭載されて用いられるものとする。まず、制御装置１００が適用される内燃機関の構成の一例について説明し、次いで制御装置１００の詳細について説明する。
【００２２】
図１は、制御装置１００が適用される内燃機関５の一例を示す模式図である。内燃機関５は、機関本体１０と、吸気通路２０と、排気通路２１と、ＥＧＲ通路２２と、ＥＧＲクーラ３０と、冷媒供給通路４０と、冷媒排出通路４１と、吸気通路２０に配置されたスロットル５０と、ＥＧＲ通路２２に配置されたＥＧＲバルブ５１と、クランクポジションセンサ６０等の各種検出装置と、制御装置１００とを備えている。
【００２３】
機関本体１０は、気筒１１を有するシリンダブロック、シリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッド、気筒１１に配置されたピストン、燃料噴射弁等を備えている。本実施例において気筒１１の数は複数（具体的には４つ）であり、複数の気筒１１は所定方向に一列に配置されている。但し、機関本体１０の気筒１１の個数および配列態様は、図１の構成に限定されるものではない。なお、内燃機関５の種類は、特に限定されるものではなく、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の種々の内燃機関を用いることができる。本実施例においては、内燃機関５の一例としてガソリンエンジンを用いる。
【００２４】
ＥＧＲ通路２２は、気筒１１から排出された排気の一部を気筒１１に再循環させる通路である。これ以降、気筒１１に再循環する排気をＥＧＲガスと称する場合がある。ＥＧＲ通路２２は、吸気通路２０と排気通路２１とを接続している。なお、ＥＧＲ通路２２のＥＧＲガス流動方向で上流側の端部は、排気通路２１のうちエキゾーストマニホールドに接続している。ＥＧＲ通路２２のＥＧＲクーラ３０が配置されている部分よりも下流側の一部分は、機関本体１０（本実施例においてはシリンダブロック）の内部を通過している。但し、ＥＧＲ通路２２の具体的な構成は、気筒１１から排出される排気の一部を気筒１１に再循環させることが可能なものであれば、図１の構成に限定されるものではない。
【００２５】
ＥＧＲクーラ３０は、冷媒とＥＧＲガスとの間で熱交換をさせることで、ＥＧＲガスを冷却している。本実施例においては、ＥＧＲクーラ３０用の冷媒として、機関本体１０を冷却する冷媒を用いている。すなわち、本実施例においては、機関本体１０を冷却する冷媒をＥＧＲクーラ３０用の冷媒としても利用している。機関本体１０を冷却した冷媒は、冷媒供給通路４０を通過してＥＧＲクーラ３０に流入し、ＥＧＲクーラ３０を経由した冷媒は、冷媒排出通路４１を通過して機関本体１０に戻る。但し、ＥＧＲクーラ３０用の冷媒は、このような機関本体１０用の冷媒に限定されるものではなく、例えば、機関本体１０を冷却する冷媒とは別の冷媒をＥＧＲクーラ３０に用いてもよい。また、冷媒の種類は特に限定されるものではなく、例えば、水、不凍液等を用いることができる。本実施例においては、冷媒として水を用いる。ＥＧＲクーラ３０の詳細は、後述する図２において説明する。
【００２６】
クランクポジションセンサ６０は、内燃機関５のクランクシャフトの位置を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。温度センサ６１ａは、排気の温度（℃）を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。本実施例に係る温度センサ６１ａは、気筒１１から排出された排気のうちＥＧＲクーラ３０の後述する熱交換体３３（図２（ａ）に図示されている）よりも上流側に存在する排気の温度を検出している。より具体的には、本実施例に係る温度センサ６１ａは、排気通路２１のうちＥＧＲ通路２２の上流側端部が接続している部分よりも上流側の部分に配置され、この部分の排気の温度を検出している。但し、温度センサ６１ａの配置箇所は、熱交換体３３よりも上流側に存在する排気の温度を検出できる箇所であれは、これに限定されるものではない。
【００２７】
温度センサ６１ｂは、ＥＧＲクーラ３０の後述する熱交換体３３の温度（℃）を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。温度センサ６１ｂの詳細については、後述するＥＧＲクーラ３０の説明の中で説明する。
【００２８】
制御装置１００は、内燃機関５を統合的に制御する制御部と、制御部の動作に必要な情報を記憶する記憶部とを有している。本実施例においては、制御装置１００の一例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３を備える電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を用いる。制御部の機能は、ＣＰＵ１０１によって実現される。記憶部の機能は、ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３によって実現される。
【００２９】
続いてＥＧＲクーラ３０の詳細について説明する。図２（ａ）は、ＥＧＲクーラ３０の模式的断面図である。ＥＧＲクーラ３０は、アウターパイプ３１と、アウターパイプ３１の内側に配置されたインナーパイプ３２と、インナーパイプ３２の内部に配置された熱交換体３３とを有している。インナーパイプ３２は、ＥＧＲガスが内部を通過するようにＥＧＲ通路２２に接続されている。図２（ａ）においてＥＧＲガスの流動方向は、右から左に向かう方向である。
【００３０】
アウターパイプ３１のＥＧＲガス流動方向上流側の端部は、インナーパイプ３２の外周面に接続している。アウターパイプ３１のＥＧＲガス流動方向下流側の端部も、インナーパイプ３２の外周面に接続している。具体的には、図２（ａ）において、アウターパイプ３１の領域Ａで図示されている部分がインナーパイプ３２の外周面に接続している。アウターパイプ３１の両端部に存在する領域Ａによって挟まれた領域とインナーパイプ３２との間には空間が設けられており、この空間は、冷媒が通過する冷媒通路３４になっている。なお領域Ａの部分は、冷媒通路３４からの冷媒の漏洩を抑制するシール部としての機能を有している。
【００３１】
このように本実施例に係る冷媒通路３４は、アウターパイプ３１とインナーパイプ３２とによって区画されている。また、冷媒通路３４は、熱交換体３３の周囲に配置されている。すなわち、本実施例に係るＥＧＲクーラ３０は、熱交換体３３の周囲に配置された冷媒通路３４を有している。具体的には本実施例に係る冷媒通路３４は、熱交換体３３の軸方向に延伸した外周壁面（外周側面）に沿うような位置に配置されている。
【００３２】
アウターパイプ３１のうち冷媒通路３４を構成している部分には、冷媒供給口３５および冷媒排出口３６が設けられている。冷媒供給口３５には冷媒供給通路４０が接続され、冷媒排出口３６には冷媒排出通路４１が接続されている。なお、本実施例に係る冷媒供給口３５および冷媒排出口３６は、両方ともアウターパイプ３１の中心軸を挟んで同じ側（図２（ａ）においては上方の側）に配置されている。但し、アウターパイプ３１における冷媒供給口３５および冷媒排出口３６の配置箇所は、これに限定されるものではない。
【００３３】
本実施例に係るアウターパイプ３１の材質は、ステンレスである。但しアウターパイプ３１の材質は、これに限定されるものではなく、例えばステンレス以外の金属、あるいはセラミックスを用いることもできる。但し、ステンレスは、水に対する十分な耐食性を有しつつセラミックスよりも製造コストが安価であるため、アウターパイプ３１の材質として好ましい。
【００３４】
インナーパイプ３２は、内部が空洞の筒部材（すなわちパイプ）である。インナーパイプ３２は、インナーパイプ３２の内側に熱交換体３３を収容している。具体的には本実施例に係るインナーパイプ３２は、熱交換体３３の外周壁面全体を覆うように熱交換体３３の外側に配置されている。さらに本実施例に係るインナーパイプ３２は、熱交換体３３のＥＧＲガス流動方向上流側にある端面よりもさらに上流側に延出し、熱交換体３３のＥＧＲガス流動方向下流側にある端面よりもさらに下流側に延出している。
【００３５】
図２（ｂ）は熱交換体３３の正面図である。具体的には図２（ｂ）は、熱交換体３３を図２（ａ）のＸ方向から見た様子を模式的に図示している。なお図２（ｂ）には、インナーパイプ３２も併せて図示されている。熱交換体３３は、ＥＧＲガスの熱を冷媒通路３４に伝導させる媒体である。本実施例に係る熱交換体３３の具体的な構成は、次のとおりである。
【００３６】
本実施例に係る熱交換体３３は、インナーパイプ３２の内周面に接触するようにインナーパイプ３２の内側に配置されている。具体的には熱交換体３３の外径は、インナーパイプ３２の内径と同じ値または同じ値よりも若干大きな値に設定されている。それにより、本実施例に係る熱交換体３３は、インナーパイプ３２の内周面に嵌合するようにインナーパイプ３２の内側に配置されている。このように熱交換体３３がインナーパイプ３２の内周面に嵌合していることによって、熱交換体３３のインナーパイプ３２に対する軸方向への相対移動が効果的に抑制されている。
【００３７】
熱交換体３３は、ＥＧＲガスが通過するガス通路３９を有している。本実施例に係るガス通路３９の個数は複数である。図２（ｂ）において右下に図示されている拡大図が示すように、各々のガス通路３９は、横方向に延伸した隔壁である第１隔壁３７と、第１隔壁３７に対して所定角度（本実施例では一例として９０度である）のなす角を有する隔壁である第２隔壁３８と、によって区画されている。
【００３８】
熱交換体３３のガス通路３９にＥＧＲガスが流入した場合、ＥＧＲガスの熱は、第１隔壁３７および第２隔壁３８をそれぞれ伝導してインナーパイプ３２に伝導し、その後、冷媒通路３４の冷媒に奪われる。このようにしてＥＧＲクーラ３０は、ＥＧＲガスと冷媒通路３４の冷媒との間で熱交換を行っている。
【００３９】
熱交換体３３の材質は、熱伝導物質であれば特に限定されるものではなく、金属、セラミックス等、種々の材質を用いることができる。本実施例においては、一例としてセラミックスを用いる。セラミックスとして、ＳｉＣ（炭化珪素）を含んだセラミックスを用いる。すなわち、本実施例に係る熱交換体３３の材質は、ＳｉＣを含んでいる。具体的には、熱交換体３３の第１隔壁３７および第２隔壁３８の材質がＳｉＣを含んでいる。
【００４０】
上述した熱交換体３３の材質の具体例としては、ＳｉＣ（つまりＳｉＣの他に添加物が添加されていないもの）、Ｓｉ含浸ＳｉＣ、（Ｓｉ＋Ａｌ）含浸ＳｉＣ、金属複合ＳｉＣ等、ＳｉＣを主成分とする種々の材質を用いることができる。本実施例においては、一例として、Ｓｉ含浸ＳｉＣを用いることとする。なお、主成分とは、成分割合が最も多いものであることを意味している。
【００４１】
なお、図２には図示されていないが、熱交換体３３には、図１において前述した温度センサ６１ｂが配置されている。本実施例において温度センサ６１ｂの個数は１個であるが、これに限定されるものではない。内燃機関５は複数の温度センサ６１ｂを有していてもよい。内燃機関５が温度センサ６１ｂを複数有する場合の一例を挙げると、例えば内燃機関５は、熱交換体３３の中心軸近傍の部分および外周壁面近傍の部分にそれぞれ温度センサ６１ｂを有していてもよい。この場合、制御部は、この２つの温度センサ６１ｂの検出結果の平均値を熱交換体３３の温度として取得する。
【００４２】
続いて制御装置１００の制御の詳細について説明する。制御装置１００の制御部は、内燃機関５が減速時の場合に、気筒１１に排気が再循環することを停止させるＥＧＲカット制御を実行する。ＥＧＲカット制御の実行後に、制御部は、気筒１１から排出された排気のうち熱交換体３３よりも上流側に存在する排気の温度（以下、上流排気温度と称する場合がある）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合に、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値未満である場合と比較して、ＥＧＲ通路２２を開閉するＥＧＲバルブ５１の開度を増加させるＥＧＲ増加制御を実行する。なお、ＥＧＲバルブ５１の開度が増加することで、ＥＧＲ通路２２に配置された熱交換体３３を通過する排気の流量も増加する。
【００４３】
なお、制御部は、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であるか否かを判定するに当たり、具体的には次に説明する判定処理を行う。まず、本実施例に係る制御部は、上流排気温度として、温度センサ６１ａの検出した排気の温度(すなわち、排気通路２１の排気の温度)を用いる。また、制御部は、熱交換体３３の温度として、温度センサ６１ｂの検出した熱交換体３３の温度を用いる。
【００４４】
ここで、上流排気温度は時間の経過と伴に変動することが考えられる。そこで、本実施例に係る制御部は、上流排気温度として、所定時間の間（例えば数秒間）における上流排気温度の平均値を用いる。制御部は、この上流排気温度の平均値と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であるか否かを判定する。
【００４５】
なお、所定値はゼロより大きい値であれば、特に限定されるものではない。所定値としては、例えば上流排気温度と熱交換体３３との温度差が所定値以上の場合にＥＧＲ増加制御が実行されることで、熱交換体３３の不具合の発生が抑制されるような値を用いることができる。別の観点で所定値を説明すると、所定値は、上流排気温度と熱交換体３３との温度差が所定値以上の場合にＥＧＲ増加制御が仮に実行されなかった場合に、熱交換体３３に劣化等の不具合が生じる可能性があると考えられる値を用いることができる。この所定値は、実験、シミュレーション等によって予め求めておき、記憶部に記憶させておく。
【００４６】
以上をまとめると、本実施例に係る制御部は、温度センサ６１ａの検出結果に基づいて取得した上流排気温度の平均値と温度センサ６１ｂの検出結果に基づいて取得した熱交換体３３の温度との差が記憶部に記憶されている所定値以上である場合にＥＧＲ増加制御が実行される。また、本実施例においては、所定値の一例として略ゼロの値（具体的にはゼロより大きいがほとんどゼロに近い値）を用いることとする。その結果、本実施例においては、上流排気温度の平均値が熱交換体３３の温度よりも大きくなった場合（逆にいえば、熱交換体３３の温度が上流排気温度よりも小さくなった場合）にＥＧＲ増加制御が実行される。
【００４７】
図３は、本実施例に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量と熱交換体３３の温度との関係を示す模式図である。図３の縦軸はＥＧＲガスの流量を示し、横軸は熱交換体３３の温度を示している。なお、ＥＧＲガスの流量は、熱交換体３３を通過する排気の流量でもある。図３において斜線で図示された領域は、ＥＧＲ増加制御が実行される領域である。図３の横軸で、Ｔ（℃）が上流排気温度の平均値（すなわち、Ｔｍａｘ（℃）とＴｍｉｎ（℃）との間の中間の値）である。
【００４８】
制御部は、内燃機関５が減速時の場合にＥＧＲカット制御を実行し、ＥＧＲカット制御の実行後に、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上になった場合に、ＥＧＲ増加制御を実行する。具体的には本実施例においては、熱交換体３３の温度が上流排気温度の平均値（Ｔ）より低い場合にＥＧＲ増加制御が実行されている。
【００４９】
またＥＧＲ増加制御において、本実施例に係る制御部は、ＥＧＲガスの流量が所定の値（図３では一定値Ｆ）になるようにＥＧＲバルブ５１の開度を制御している。この結果、ＥＧＲガスの流量（すなわち、熱交換体３３を通過する排気の流量）は、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値未満である場合の流量（具体的には０ｍ３／ｓ）よりも増加している。
【００５０】
なお前述したように、本実施例に係る制御部は、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であるか否かの判定処理に用いられる上流排気温度として、所定時間の間における上流排気温度の平均値（Ｔ）を用いているが、これに限定されるものではない。他の例を挙げると、制御部は、例えば上流排気温度として、上流排気温度の最小値（Ｔｍｉｎ）を用いてもよく、最大値（Ｔｍａｘ）を用いてもよい。
【００５１】
また本実施例に係る制御部は、上流排気温度を温度センサ６１ａの検出結果に基づいて取得しているが、これに限定されるものではない。例えば制御部は、上流排気温度を、上流排気温度と相関を有するパラメータに基づいて推定することによって取得してもよい。このようなパラメータの具体例としては、内燃機関５の回転数（ｒｐｍ）、燃料噴射量等が挙げられる。
【００５２】
また制御部は、熱交換体３３の温度についても、温度センサ６１ｂの検出結果に基づいて取得するのではなく、熱交換体３３の温度と相関を有するパラメータに基づいて推定することによって取得してもよい。このようなパラメータの具体例としては、ＥＧＲ通路２２における熱交換体３３よりも上流側の排気の温度と下流側の排気の温度との差、冷媒通路３４の冷媒の温度、ＥＧＲカット制御実行開始からの経過時間等が挙げられる。
【００５３】
図４は、本実施例に係る制御装置１００がＥＧＲ増加制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御装置１００の制御部は、図４のフローチャートを所定の周期で繰り返し実行する。まず制御部は、内燃機関５が減速時であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５４】
本実施例に係る制御部は、ステップＳ１０の一例として、内燃機関５の回転数の変化に基づいて内燃機関５が減速時であるか否かを判定する。具体的には制御部は、クランクポジションセンサ６０の検出結果に基づいて内燃機関５の回転数（ｒｐｍ）を取得し、取得した回転数が減少したと判定した場合（時間の経過とともに回転数が小さくなるように変化したと判定した場合）に、内燃機関５が減速時であると判定する。但し、ステップＳ１０の具体的な内容は、これに限定されるものではない。例えば制御部は、内燃機関５が搭載された車両の車速計の検出結果に基づいて車両が減速状態になったか否かを判定し、車両が減速状態になった場合に、内燃機関５が減速時であると判定することもできる。
【００５５】
ステップＳ１０において内燃機関５が減速時であると判定されなかった場合、制御部はフローチャートの実行を終了する。ステップＳ１０において内燃機関５が減速時であると判定された場合、制御部は、ＥＧＲカット制御を実行する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、本実施例に係る制御部は、ＥＧＲ通路２２の開度がゼロになるようにＥＧＲバルブ５１を制御する。それにより、気筒１１への排気の再循環が停止される。すなわち、ＥＧＲガスの流量はゼロになる。
【００５６】
次いで制御部は、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差（温度差）が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。具体的には制御部は、所定時間（例えば数秒）の間、温度センサ６１ａの検出結果に基づいて上流排気温度を取得し、取得された上流排気温度の平均値（Ｔ）を取得する。また制御部は、温度センサ６１ｂの検出結果に基づいて、熱交換体３３の温度を取得する。そして制御部は、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差を算出し、算出された差が記憶部に記憶されている所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３０において上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であると判定されなかった場合、制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００５７】
ステップＳ３０において上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であると判定された場合、制御部は、ＥＧＲ増加制御を実行する（ステップＳ４０）。具体的には制御部は、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値未満である場合（ステップＳ３０で肯定判定される前）に比較して、熱交換体３３を通過する排気の流量を増加させる。本実施例においては、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値未満である場合においてＥＧＲカット制御が実行されているため、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値未満である場合における熱交換体３３を通過する排気の流量はゼロである。したがって、ステップＳ４０において制御部は、熱交換体３３に所定流量（具体的には、図３の縦軸のＦ）の排気が通過するようにＥＧＲバルブ５１を制御する。これにより、結果的に、熱交換体３３を通過する排気の流量は、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値未満である場合と比較して増加することになる。ステップＳ４０が実行されることで、熱交換体３３の温度は上昇する。
【００５８】
次いで制御部は、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差（温度差）が所定値未満になったか否かを判定する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０で否定判定された場合（つまり、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上になっている場合）、制御部はステップＳ４０を実行する。すなわち、本実施例において、ステップＳ４０に係るＥＧＲ増加制御は上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値未満になるまで実行される。
【００５９】
ステップＳ５０において上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値未満であると判定された場合、制御部はＥＧＲ増加制御の実行を終了する（ステップＳ６０）。具体的には本実施例に係る制御部は、ステップＳ６０において、熱交換体３３を通過する排気の流量がステップＳ４０に係るＥＧＲ増加制御が実行される前の流量に戻るようにＥＧＲバルブ５１を制御する。その結果、本実施例においてはステップＳ６０が実行されることで、熱交換体３３を通過する排気の流量はゼロになる。すなわち、ＥＧＲガス流量はゼロになる。次いで制御部は、フローチャートの実行を終了する。
【００６０】
なお、ＥＧＲカット制御の実行終了時期は、特に限定されるものではない。ＥＧＲカット制御の実行終了時期の一例として、本実施例に係る制御部は、図４のフローチャートが１回実行された後に、再びステップＳ１０が実行され、ステップＳ１０において減速時でないと判定された場合を用いることとする。すなわち本実施例においては、ステップＳ６０が実行されることでＥＧＲガス流量がゼロになった後に、ステップＳ１０で減速時でないと判定された場合、ＥＧＲカット制御の実行が終了して気筒１１へのＥＧＲガスの流入が再開される。
【００６１】
本実施例に係る制御装置１００の作用効果をまとめると次のようになる。まず、本実施例に係る制御装置１００によれば、上流排気温度（具体的には上流排気温度の平均値）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合（ステップＳ３０）にＥＧＲ増加制御が実行される（ステップＳ４０）。それにより、熱交換体３３を暖めることができる。その結果、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。
【００６２】
また、制御装置１００によれば、制御部は内燃機関５が減速時の場合（ステップＳ１０）において上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合（ステップＳ３０）にＥＧＲ増加制御を実行している（ステップＳ４０）。この構成によれば、気筒１１に再循環する排気の流量が増加しても内燃機関５の燃焼状態の悪化が生じ難いと考えられる内燃機関５の減速時において、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合にＥＧＲ増加制御を実行することができる。それにより、ＥＧＲ増加制御の実行による内燃機関５の燃焼状態の悪化を抑制してドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００６３】
また、制御装置１００によれば、制御部は、内燃機関５が減速時の場合にはＥＧＲカット制御をさらに実行し（ステップＳ２０）、ＥＧＲカット制御が実行された後に上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合（ステップＳ３０）にＥＧＲ増加制御を実行している（ステップＳ４０）。この構成によれば、熱衝撃の発生による熱交換体３３の不具合が発生する可能性が特に高いと考えられるＥＧＲカット制御の実行終了後の場合（つまり、排気が熱交換体３３を通過することを再開する場合）であっても、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。その結果、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【００６４】
また、制御装置１００が適用されるＥＧＲクーラ３０の熱交換体３３の材質はＳｉＣを含んでいる。ＳｉＣはステンレス等の金属に比較して、熱伝導率が高く且つ排気に対する耐食性も良好であるため、この構成によれば、ＥＧＲクーラ３０の冷却性能をより向上させることができるとともに、耐食性も向上させることができる。
【００６５】
また、制御装置１００によれば、制御部は、上流排気温度として、所定時間の間における上流排気温度の平均値（Ｔ）を用いていることから、上流排気温度の変動をも考慮してＥＧＲ増加制御を実行することができる。それにより、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【００６６】
（変形例１）
実施例１の変形例１に係る制御装置（以下、制御装置１００ａと称する）について説明する。ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間が長くなるほど、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差は大きくなる傾向がある。したがって、ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間は、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差と相関関係を有している。この性質を利用して、制御装置１００ａの制御部は、ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間に基づいて上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であるか否かを判定している。
【００６７】
本変形例に係る制御装置１００ａは、図４のステップＳ３０を実行するに当たり、予め記憶部に、判定基準となるＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間の所定値（Ｔｓ）を記憶しておく。この所定値（Ｔｓ）は、ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間がこの所定値（Ｔｓ）になった場合に、実施例１で説明した、上流排気温度の平均値（Ｔ）と熱交換体３３の温度との差が所定値となるような時間を用いることができる。
【００６８】
本変形例に係る制御部は、図４のステップＳ３０において、ステップＳ２０に係るＥＧＲカット制御が実行されてからの経過時間が記憶部に記憶されている所定値（Ｔｓ）以上となったか否かを判定する。そして制御部は、ＥＧＲカット制御が実行されてからの経過時間が記憶部に記憶されている所定値（Ｔｓ）以上となったと判定した場合に、上流排気温度の平均値と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であると判定する。
【００６９】
図５は、本変形例に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量とＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間との関係を示す模式図である。図５の縦軸はＥＧＲガスの流量を示し、横軸はＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間を示している。図５の横軸でＴｓ（ｓ）が、図３に図示されている上流排気温度の平均値（Ｔ℃）に対応するＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間である。また、図５の横軸でＴｍａｘ（ｓ）が、図３に図示されている上流排気温度の最大値（Ｔｍａｘ（℃））に対応するＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間である。また、図５の横軸でＴｍｉｎ（ｓ）が、図３に図示されている上流排気温度の最小値（Ｔｍｉｎ（℃））に対応するＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間である。本変形例に係る制御部は、図５において、時間Ｔｓ（ｓ）よりも右側の領域（斜線）において、ＥＧＲ増加制御を実行する。
【００７０】
（変形例２）
実施例１の変形例２に係る制御装置（以下、制御装置１００ｂと称する）について説明する。本変形例に係るＥＧＲ増加制御を実行するに当たり、制御装置１００ｂは、ＥＧＲ増加制御の実行時に熱交換体３３を通過させる排気の流量（すなわちＥＧＲガスの流量）と熱交換体３３の温度との関係を規定したマップを、予め記憶部に記憶しておく。このマップにおいて、ＥＧＲ増加制御の実行時におけるＥＧＲガスの流量は、熱交換体３３の温度が高くなるほど小さくなるように規定されている。
【００７１】
制御装置１００ｂの制御部は、図４のステップＳ４０に係るＥＧＲ増加制御において、温度センサ６１ｂの検出結果に基づいて取得した熱交換体３３の温度に対応するＥＧＲガスの流量を記憶部のマップから抽出する。そして制御部は、マップから抽出されたＥＧＲガスの流量が得られるようにＥＧＲバルブ５１を制御する。それにより、制御部は、結果的に、ステップＳ４０に係るＥＧＲ増加制御において、熱交換体３３を通過する排気の流量（ＥＧＲガスの流量）を増加させるとともに、この排気の流量を熱交換体３３の温度が高いほど減少させている。
【００７２】
図６（ａ）は、本変形例に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量と熱交換体３３の温度との関係を示す模式図である。図６（ａ）の縦軸はＥＧＲガスの流量を示し、横軸は熱交換体３３の温度を示している。本変形例に係る制御部は、Ｔで図示されている斜めの直線よりも左側の領域（斜線）において、ＥＧＲ増加制御を実行する。図６（ａ）から分るように、本変形例に係るＥＧＲ増加制御において、ＥＧＲガスの流量は熱交換体３３の温度が高いほど減少している。
【００７３】
制御装置１００ｂによれば、ＥＧＲ増加制御において、熱交換体３３の温度が高いほど熱交換体３３を通過する排気の流量を減少させていることから、ＥＧＲガスの流量をなるべく少ない流量に抑制しつつ、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。それにより、減速時のドライバビリティの悪化を抑制しつつ熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。また、制御装置１００ｂによれば、熱交換体３３の温度が比較的高い場合には、ＥＧＲ増加制御の実行開始時に熱交換体３３を通過する排気の流量は小さい値になる。それにより、急激に熱交換体３３に排気が流入することを抑制することができる。この点においても、制御装置１００ｂによれば、機関本体１０のフリクションの急変化を抑制することができ、以って減速時のドライバビリティの悪化を抑制しつつ熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。
【００７４】
（変形例３）
実施例１の変形例３に係る制御装置（以下、制御装置１００ｃと称する）について説明する。制御装置１００ｃの制御部は、図４のステップＳ３０において、ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間に基づいて上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であるか否かを判定し（変形例１）、ステップＳ４０において、熱交換体３３を通過する排気の流量を増加させるとともに、熱交換体３３の温度が高いほど熱交換体３３を通過する排気の流量を減少させる（変形例２）。図６（ｂ）は、本変形例に係るＥＧＲ増加制御が実行された場合のＥＧＲガス流量とＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間との関係を示す模式図である。図６（ｂ）の縦軸はＥＧＲガスの流量を示し、横軸はＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間を示している。本変形例に係る制御部は、Ｔｓで図示されている斜めの直線よりも右側の領域（斜線）において、ＥＧＲ増加制御を実行する。
【００７５】
図６（ｂ）から分るように、本変形例に係るＥＧＲ増加制御において、ＥＧＲガスの流量はＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間が短いほど減少している。ここで、ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間が長いほど、熱交換体３３の温度は低くなる傾向があるため、逆に言えば、ＥＧＲカット制御の実行開始からの経過時間が短いほど、熱交換体３３の温度は高くなる。すなわち、本変形例においても、変形例２と同様に、熱交換体３３の温度が高いほど熱交換体３３を通過する排気の流量は減少している。
【００７６】
（変形例４）
実施例１の変形例４に係る制御装置（以下、制御装置１００ｄと称する）について説明する。制御装置１００ｄが適用される内燃機関（以下、内燃機関５ｄと称する）の構成は次のとおりである。図７（ａ）は、本変形例に係る内燃機関５ｄのＥＧＲクーラ３０の近傍と制御装置１００ｄとを示す模式図である。内燃機関５ｄは、図１において説明した構成に加えて、バイパス通路７０およびバイパスバルブ７１をさらに備えている点において、実施例１に係る内燃機関５と異なっている。
【００７７】
バイパス通路７０は、ＥＧＲ通路２２のＥＧＲクーラ３０よりもＥＧＲガス流動方向で上流側と下流側とを連通している。バイパス通路７０は、ＥＧＲ通路２２を通過する排気（ＥＧＲガス）を、ＥＧＲクーラ３０をバイパスさせて気筒１１に再循環させる通路としての機能を有している。
【００７８】
バイパスバルブ７１は、ＥＧＲクーラ３０よりも上流側の排気の流動先を、バイパス通路７０とＥＧＲクーラ３０との間で切り替える通路切替弁である。本変形例では、バイパスバルブ７１の一例として、三方弁を用いることとする。但しバイパスバルブ７１の具体的構成は、これに限定されるものではない。
【００７９】
制御装置１００ｄは、実施例１に係る図４のフローチャートを実行する他に、以下に説明するバイパス制御をさらに実行する点において、実施例１に係る制御装置１００と異なっている。制御装置１００ｄの制御部は、バイパス制御において、バイパスバルブ７１がバイパス通路７０を開にし、ＥＧＲクーラ３０とバイパスバルブ７１との間の部分を閉にするようにバイパスバルブ７１を制御する。バイパス制御が実行された場合、気筒１１から排出された排気は、ＥＧＲクーラ３０を通過せずにバイパス通路７０を通過して気筒１１に再循環される。このように、本変形例に係るバイパスバルブ７１およびバイパス通路７０は、気筒１１から排出された排気を、ＥＧＲクーラ３０をバイパスさせて通過させるバイパス装置としての機能を有している。
【００８０】
本変形例に係る制御部は、バイパス制御の実行開始条件として、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロとなっているとの条件を用いる。すなわち、本実施例に係る制御部は、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロの場合にバイパス制御を実行することで、気筒１１から排出された排気の一部をＥＧＲクーラ３０をバイパスさせて気筒１１に再循環させている。
【００８１】
ここで、仮にバイパス制御が実行されない場合において、内燃機関５の減速時においてＥＧＲカット制御が実行された場合、気筒１１に排気が再循環しない結果、内燃機関５ｄのポンピング損失が増大することが考えられる。その結果、減速時のドライバビリティが悪化することが考えられる。
【００８２】
これに対して本変形例に係る制御装置１００ｄによれば、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロの場合にバイパス制御が実行されることから、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロの場合であっても、気筒１１から排出された排気をバイパス通路７０を通過させて気筒１１に再循環させることができる。それにより、減速時のドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００８３】
図７（ｂ）は、本変形例に係る制御装置１００ｄがバイパス制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御装置１００ｄの制御部は、図７（ｂ）のフローチャートを所定の周期で繰り返し実行する。なお、制御部は、図７（ｂ）のフローチャートを図４のフローチャートに対して割り込むようにして実行する。
【００８４】
まず制御部は、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロになったか否かを判定する（ステップＳ１００）。例えば図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０に係るＥＧＲカット制御の実行開始からステップＳ３０において上流排気温度の平均値と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であると判定されるまでの間、熱交換体３３を通過する排気の流量はゼロになっている。この場合、本変形例に係る制御部は、ステップＳ１００においてＹｅｓと判定することになる。
【００８５】
ステップＳ１００において、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロになっていると判定された場合、制御部はバイパス制御を実行する（ステップＳ１１０）。次いで制御部はフローチャートの実行を終了する。ステップＳ１００において、熱交換体３３を通過する排気の流量がゼロになっていると判定されなかった場合、制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００８６】
図８（ａ）は、本変形例に係る制御装置１００ｄがバイパス制御を実行する場面を視覚的に示した模式図である。制御装置１００ｄの制御部は、温度Ｔよりも右側の領域（斜線）において、バイパス制御を実行する。
【００８７】
なお、一旦バイパス制御を実行した後に、バイパス制御の実行を終了させる条件は、特に限定されるものではない。本変形例に係る制御部は、一例として、図４のステップＳ３０において上流排気温度の平均値と熱交換体３３の温度との差が所定値以上であると判定された場合にバイパス制御の実行を終了させる。すなわち、この場合、ステップＳ４０の実行時において本変形例に係るバイパス制御の実行は終了されていることになる。その結果、本変形例に係るバイパス制御が実行されても、ステップＳ４０に係るＥＧＲ増加制御がバイパス制御の実行によって妨げられることはない。
【００８８】
なお、本変形例においてパイパス制御が実行された場合に気筒１１に再循環する排気の流量（ＥＧＲガスの流量）は、ＥＧＲカット制御が実行される前におけるＥＧＲガスの流量と同じであるが、これに限定されるものではない。例えば制御部は、バイパス制御が実行された場合におけるＥＧＲガスの流量が、ＥＧＲカット制御が実行される前におけるＥＧＲガスの流量よりも少なくなるように、ＥＧＲバルブ５１を制御してもよい。本変形例に係る制御装置１００ｄによれば、バイパス制御が実行されることから、内燃機関５の減速時におけるドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００８９】
なお、実施例１の変形例１、変形例２または変形例３に係る制御装置が、本変形例に係るバイパス制御をさらに実行してもよい。図８（ｂ）は、実施例１の変形例１に係る制御装置１００ａがバイパス制御を実行する場面を視覚的に示した模式図である。実施例１の変形例１に係る制御部は、図８（ｂ）のＴｓで図示された直線よりも左側の領域（斜線）において、バイパス制御を実行する。図８（ｃ）は、実施例１の変形例２に係る制御装置１００ｂがバイパス制御を実行する場面を視覚的に示した模式図である。実施例１の変形例２に係る制御部は、Ｔで図示された斜めの直線よりも右側の領域（斜線）において、バイパス制御を実行する。図８（ｄ）は、実施例１の変形例３に係る制御装置１００ｃがバイパス制御を実行する場面を視覚的に示した模式図である。実施例１の変形例３に係る制御部は、図８（ｄ）のＴｓで図示された斜めの直線よりも左側の領域（斜線）において、バイパス制御を実行する。
【００９０】
（変形例５）
実施例１の変形例５に係る制御装置（以下、制御装置１００ｅと称する）について説明する。制御装置１００ｅが適用される内燃機関（以下、内燃機関５ｅと称する）は、実施例１に係る内燃機関５の構成に加えて、さらに以下に説明する構成を備えている。図９は、本変形例に係る制御装置１００ｅが適用される内燃機関５ｅを示す模式図である。内燃機関５ｅは、排気通路２１を開閉する開閉バルブ７２をさらに備えている点において、図１に示す実施例１に係る内燃機関５と異なっている。開閉バルブ７２は、制御装置１００ｅからの指示を受けて開閉することで、排気通路２１を開閉する。開閉バルブ７２が排気通路２１を閉にした場合、排気が排気通路２１から内燃機関５ｅの外部に排出されることが抑制される。
【００９１】
制御装置１００ｅの制御部は、ステップＳ４０において、新気が気筒１１に流入しないようにスロットル５０を閉に制御するとともに、気筒１１から排出された排気が内燃機関５ｅの外部に排出されないように開閉バルブ７２も閉に制御する。このようにスロットル５０および開閉バルブ７２が制御されることにより、内燃機関５ｅの運転中に排気のみが気筒１１に再循環することになる。すなわち、内燃機関５ｅは、排気が気筒１１に再循環しながら運転されることになる。
【００９２】
本変形例に係る制御装置１００ｅにおいても、上流排気温度（具体的には上流排気温度の平均値）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合（ステップＳ３０）にＥＧＲ増加制御が実行される（ステップＳ４０）ことから、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。さらに制御装置１００ｅによれば、ＥＧＲ増加制御の実行時に、気筒１１に新気が流入することを抑制でき、その結果、排気を気筒１１に再循環させながら内燃機関５ｅを運転させることができる。それにより、気筒１１から排出される排気の温度を効果的に上昇させることができることから、排気によって効果的に熱交換体３３を加熱することができ、以って熱交換体３３の温度を効果的に上昇させることができる。それにより、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【００９３】
なお本変形例に係る制御部は、ＥＧＲ増加制御の実行時において、開閉バルブ７２を閉に制御することで排気通路２１を閉に制御しているが、これに限定されるものではない。ＥＧＲ増加制御の実行時において、排気が再循環することで所定の期間（具体的にはＥＧＲ増加制御の実行期間）内燃機関５が運転できるような流量の排気が気筒１１に再循環できるのであれば、排気通路２１は完全に閉にされる必要はない。
【００９４】
また実施例１の変形例１、変形例２、変形例３または変形例４に係る制御装置が本変形例に係るＥＧＲ増加制御を実行してもよい。
【実施例２】
【００９５】
続いて本発明の実施例２に係る内燃機関の制御装置（以下、制御装置１００ｆと称する）について説明する。制御装置１００ｆは、ＥＧＲクーラ３０の冷媒通路３４を通過する冷媒の流量をＥＧＲカット制御が実行される前に比較して減少させる冷媒減少制御をさらに実行する点において、実施例１に係る制御装置１００と異なっている。制御装置１００ｆのその他の構成は、実施例１に係る制御装置１００と同様である。
【００９６】
図１０（ａ）は、本実施例に係る制御装置１００ｆが適用される内燃機関５ｆのＥＧＲクーラ３０近傍と制御装置１００ｆとを示す模式図である。内燃機関５ｆは、冷媒バルブ７３をさらに備えている点において、実施例１に係る内燃機関５と異なっている。内燃機関５ｆのその他の構成は、実施例１に係る内燃機関５と同様である。
【００９７】
本実施例に係る冷媒バルブ７３は、図１０（ａ）に示すように、冷媒排出通路４１に配置されている。また本実施例に係る冷媒バルブ７３は、制御装置１００ｆの制御部からの指示を受けて開閉する開閉バルブである。冷媒バルブ７３が閉になることで、冷媒排出通路４１も閉になる。その結果、ＥＧＲクーラ３０の冷媒通路３４から排出される冷媒の流量がゼロになることから、冷媒通路３４の冷媒の流量もゼロになる。
【００９８】
このようにして本実施例に係る冷媒バルブ７３は、冷媒通路３４の冷媒流量を調整している。すなわち冷媒バルブ７３は、冷媒通路３４を通過する冷媒の流量を調整する冷媒流量調整装置としての機能を有している。なお、冷媒バルブ７３の配置箇所は、制御装置１００ｆに制御されることでＥＧＲクーラ３０の冷媒通路３４の冷媒流量を調整可能なものであれば、図１０（ａ）の箇所に限定されるものではない。また冷媒バルブ７３の具体的構成も、上述したような開閉バルブに限定されるものではない。
【００９９】
制御装置１００ｆの制御部が、冷媒減少制御を実行する時期は特に限定されるものではない。本実施例に係る制御部は、一例として、ＥＧＲカット制御が実行された場合に冷媒減少制御を実行することとする。ＥＧＲカット制御が実行された場合には、ＥＧＲクーラ３０に冷媒を供給する必要性が減少するため、冷媒減少制御を実行することが好ましいと考えられるからである。
【０１００】
また本実施例に係る制御部は、冷媒減少制御の実行に際して、冷媒バルブ７３を閉に制御することで冷媒通路３４の冷媒の流量をゼロにする。それにより、結果的に、冷媒通路３４を通過する冷媒の流量は、ＥＧＲカット制御が実行される前の流量（すなわち、ゼロより大きい値）に比較して減少することになる。
【０１０１】
なお、冷媒減少制御においてＥＧＲクーラ３０の冷媒通路３４の冷媒流量をＥＧＲカット制御の実行前に比較して減少させることができるのであれば、冷媒減少制御において冷媒通路３４の冷媒流量をゼロにする必要はない。冷媒減少制御の他の例を挙げると、例えば制御部は、冷媒減少制御において、冷媒バルブ７３の開度（冷媒排出通路４１の開度）をゼロより大きい値であり、且つＥＧＲカット制御の実行前に比較して小さい値に制御してもよい。この場合、冷媒減少制御の実行によって、ＥＧＲクーラ３０の冷媒通路３４の冷媒流量はゼロよりも大きい値であり且つ冷媒減少制御の実行前の冷媒流量（これはＥＧＲカット制御の実行前の冷媒流量でもある）に比較して小さい値になる。
【０１０２】
また冷媒減少制御の具体的な実行手法は、上述したような冷媒バルブ７３の制御による実行手法に限定されるものではない。例えばウォータポンプの回転数が減少すれば、冷媒通路３４の冷媒流量も減少するため、制御装置１００ｆの制御部は、冷媒減少制御において、ウォータポンプの回転数をＥＧＲカット制御が実行される前に比較して減少させてもよい。
【０１０３】
また、仮に内燃機関がＣＣＶ（Ｃｏｏｌａｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）を備えている場合（以下、この内燃機関を内燃機関５ｆａと称する）、制御装置１００ｆの制御部は冷媒減少制御において、ＣＣＶを制御してもよい。図１０（ｂ）は、内燃機関５ｆａにおける冷媒の循環ルートの一例を示す模式図である。機関本体１０（シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３）の内部には、冷媒通路（具体的にはウォータジャケット）が形成されている。ＣＣＶ２００は、シリンダヘッド１３の冷媒通路の出口に配置されている。
【０１０４】
内燃機関５ｆａは、冷媒循環ルート（冷媒供給装置であるウォータポンプ２０１から吐出された冷媒が、内燃機関５ｆａの各構成部材を通過した後に再びウォータポンプ２０１に戻るまでに循環するルート）を複数有している。図１０（ｂ）においては、複数の冷媒循環ルートの一例として、第１ルート、第２ルートおよび第３ルートが図示されている。
【０１０５】
第１ルートは、ウォータポンプ２０１、シリンダブロック１２の冷媒通路、シリンダヘッド１３の冷媒通路、ＣＣＶ２００、ＥＧＲクーラ３０、ヒータコア２０２、サーモスタット２０３を通過した後にウォータポンプ２０１に戻る冷媒循環ルートである。第２ルートは、ウォータポンプ２０１、シリンダブロック１２の冷媒通路、シリンダヘッド１３の冷媒通路、ＣＣＶ２００を通過した後に、２つに分岐してＥＧＲバルブ５１およびオイルクーラ２０４をそれぞれ通過し、その後、合流してサーモスタット２０３を通過してからウォータポンプ２０１に戻る冷媒循環ルートである。第３ルートは、ウォータポンプ２０１、シリンダブロック１２の冷媒通路、シリンダヘッド１３の冷媒通路、ＣＣＶ２００、ラジエータ２０５、サーモスタット２０３を通過した後にウォータポンプ２０１に戻る冷媒循環ルートである。
【０１０６】
ＣＣＶ２００は、制御装置１００ｆの制御部からの指示を受けて、機関本体１０から排出された冷媒の通過先を切り替える冷媒循環ルート切替え弁（すなわち、冷媒循環ルート切替え装置）としての機能を有している。なお、図１０（ｂ）のＥＧＲクーラ３０の構成は、実施例１で説明したＥＧＲクーラ３０の構成と同様であり、具体的には、冷媒通路３４と熱交換体３３とを備え、熱交換体３３の材質はＳｉＣを含んでいる。
【０１０７】
内燃機関５ｆａに係る制御装置１００ｆの制御部は、冷媒減少制御において、第１ルートの冷媒流量がＥＧＲカット制御の実行前に比較して減少するように、ＣＣＶ２００を制御する。具体的には制御部は、冷媒減少制御において、第１ルートへの冷媒の流入が停止されるようにＣＣＶ２００を制御する。この結果、ＥＧＲクーラ３０の冷媒通路３４の冷媒流量は、ＥＧＲカット制御の実行前に比較して減少することになる（具体的にはゼロになる）。
【０１０８】
以上のように、冷媒減少制御の具体的な実行手法としては、種々の方法を用いることができるため、冷媒減少制御の具体的な実行手法は、制御装置１００ｆが適用される内燃機関の構成に応じて適宜選択すればよい。
【０１０９】
図１１は、本実施例に係る制御装置１００ｆがＥＧＲ増加制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御装置１００ｆの制御部は、図１１のフローチャートを所定の周期で繰り返し実行する。図１１のフローチャートは、ステップＳ２０とステップＳ３０との間にステップＳ２５が追加されている点において、図４に示す実施例１に係るフローチャートと異なっている。図１１のその他のステップは図４と同様のため、説明を省略する。
【０１１０】
図１１のステップＳ２５において制御部は、冷媒減少制御を実行する。具体的には制御部は、前述したように、冷媒通路３４の冷媒の流量をＥＧＲカット制御（ステップＳ２０）が実行される前に比較して減少させる。より具体的には、本実施例に係る制御部は、図１０（ａ）に示す冷媒バルブ７３を制御することで、冷媒通路３４の冷媒の流量を減少させる。ステップＳ２５の後に制御部は、ステップＳ３０を実行する。
【０１１１】
本実施例に係る制御装置１００ｆにおいても、上流排気温度（具体的には上流排気温度の平均値）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合（ステップＳ３０）にＥＧＲ増加制御が実行される（ステップＳ４０）ことから、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。
【０１１２】
さらに制御装置１００ｆによれば、冷媒減少制御が実行される（ステップＳ２５）ことから、冷媒通路３４の冷媒による熱交換体３３の冷却度能力を低減させることができる。それにより、冷媒通路３４の冷媒による熱交換体３３の温度低下を効果的に抑制することができる。具体的には冷媒通路３４の冷媒によって熱交換体３３が過冷却されることを抑制することができる。その結果、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【０１１３】
なお実施例１の変形例１、変形例２、変形例３、変形例４または変形例５に係る制御装置が、本実施例に係る冷媒減少制御をさらに実行してもよい。
【実施例３】
【０１１４】
続いて本発明の実施例３に係る内燃機関の制御装置（以下、制御装置１００ｇと称する）について説明する。制御装置１００ｇは、上流排気温度と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合に、熱交換体３３への通電を開始する通電制御をさらに実行する点において、実施例１に係る制御装置１００と異なっている。制御装置１００ｇのその他の構成は、実施例１に係る制御装置１００と同様である。
【０１１５】
図１２は、本実施例に係る制御装置１００ｇが適用される内燃機関５ｇのＥＧＲクーラ３０近傍と制御装置１００ｇとを示す模式図である。内燃機関５ｇは、熱交換体３３に通電させる通電装置８５をさらに備えている点において、実施例１に係る内燃機関５と異なっている。通電装置８５の具体的構成は、特に限定されるものではないが、本実施例に係る通電装置８５は、一例として、電極８０および電気供給装置８１を備えている。内燃機関５ｇのその他の構成は実施例１に係る内燃機関５と同様である。
【０１１６】
電極８０は、熱交換体３３に電気的に接続されている。電極８０の熱交換体３３への具体的な接続箇所は特に限定されるものではない。例えば電極８０は、熱交換体３３の第１隔壁３７の所定部位、または第２隔壁３８の所定部位に接続されていればよい。
【０１１７】
電気供給装置８１は、電極８０と電気的に接続されている。電気供給装置８１は、制御装置１００ｇからの指示を受けて電極８０に電気を供給する装置である。電気供給装置８１の具体的構成は、制御装置１００ｇによって制御されることで電気を供給できる装置であれば特に限定されるものではなく、公知の電気供給装置を用いることができるため、説明を省略する。
【０１１８】
ここで、本実施例に係る熱交換体３３の材質の主成分として用いられているＳｉＣは、通電された場合に温度が上昇する性質を有している。本実施例に係る制御部は、通電制御において、熱交換体３３への通電が開始するように通電装置８５を制御する。具体的には制御部は、電気供給装置８１に電極８０への電気供給を開始させる。通電制御の実行によって、熱交換体３３は発熱する。それにより、熱交換体３３の温度を上昇させることができる。
【０１１９】
図１３は、本実施例に係る制御装置１００ｇがＥＧＲ増加制御を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御装置１００ｇの制御部は、図１３のフローチャートを所定の周期で繰り返し実行する。図１３のフローチャートは、ステップＳ４０に代えてステップＳ４０ａを備えている点と、ステップＳ６０に代えてステップＳ６０ａを備えている点とにおいて、図４に示す実施例１に係るフローチャートと異なっている。図１３のその他のステップは図４と同様のため、説明を省略する。
【０１２０】
ステップＳ４０ａにおいて制御装置１００ｇの制御部は、ＥＧＲ増加制御を実行するとともに通電制御も実行する。ステップＳ４０ａの後に制御部は、ステップＳ５０を実行する。
【０１２１】
ステップＳ６０ａにおいて制御部は、ＥＧＲ増加制御の実行を終了するとともに通電制御の実行も終了する。なお、通電制御の実行を終了させるに当たり、具体的には制御部は、電気供給装置８１から電極８０への電気供給が停止されるように電気供給装置８１を制御する。ステップＳ６０ａの後に制御部は、フローチャートの実行を終了する。
【０１２２】
本実施例に係る制御装置１００ｇにおいても、上流排気温度（具体的には上流排気温度の平均値）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合（ステップＳ３０）にＥＧＲ増加制御が実行される（ステップＳ４０ａ）ことから、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を抑制することができる。
【０１２３】
さらに制御装置１００ｇによれば、上流排気温度（具体的には上流排気温度の平均値）と熱交換体３３の温度との差が所定値以上である場合に通電制御も実行される（ステップＳ４０ａ）ことから、通電制御の実行によって熱交換体３３の温度を効果的に上昇させることができる。それにより、熱衝撃に起因する熱交換体３３の不具合の発生を効果的に抑制することができる。
【０１２４】
なお実施例１の変形例１、変形例２、変形例３、変形例４または変形例５に係る制御装置、または実施例２に係る制御装置が、本実施例に係る通電制御をさらに実行してもよい。
【０１２５】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
５  内燃機関
１０  機関本体
１１  気筒
２０  吸気通路
２１  排気通路
２２  ＥＧＲ通路
３０  ＥＧＲクーラ
３３  熱交換体
３４  冷媒通路
４０  冷媒供給通路
４１  冷媒排出通路
５１  ＥＧＲバルブ
６０  クランクポジションセンサ
６１ａ，６１ｂ  温度センサ
８０  電極
８５  通電装置
１００  制御装置
【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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