(57)【要約】【課題】ＥＧＲクーラ以外の搭載機器の暖機速度をできるだけ犠牲にすることなく、ＥＧＲクーラ内部での凝縮水の発生を抑制する。【解決手段】排気管１８におけるＥＧＲ通路２１との分岐箇所よりも下流側から分岐するバイパス通路２５が、ＥＧＲ通路２１における排熱回収器２４よりも下流側であってＥＧＲクーラ２２よりも上流側に接続されている。ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ２３を閉弁させている場合、排気背圧センサ３１の検出値が所定圧以下のときには、流路切換機構３０を、第１開閉箇所Ｐ１を閉じて第２開閉箇所Ｐ２及び第３開閉箇所Ｐ３を開いた状態に制御する。ＥＣＵ５０は、排気背圧センサ３１の検出値が所定圧を超えているときには、流路切換機構３０を、第３開閉箇所Ｐ３を閉じて第１開閉箇所Ｐ１及び第２開閉箇所Ｐ２を開いた状態に制御する。【選択図】図１
2018159291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路から分岐して吸気通路に至るＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路における前記ＥＧＲクーラよりも下流側に設けられたＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲ通路における前記ＥＧＲクーラよりも上流側に設けられた排熱回収器と、
前記排気通路における前記ＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側から分岐して、前記ＥＧＲ通路における前記排熱回収器よりも下流側であって前記ＥＧＲクーラよりも上流側に接続されているバイパス通路と、
排気が流通可能な通路を切り換える流路切換機構と、
前記ＥＧＲバルブ及び前記流路切換機構を制御する制御部と、
前記排気通路における排気の背圧を検出する排気背圧センサとを備え、
前記制御部は、前記ＥＧＲバルブを閉弁させている場合、
前記排気背圧センサが検出した背圧が予め定められた所定圧以下のときには、前記流路切換機構を、前記排気通路における前記ＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側であって前記バイパス通路の分岐箇所よりも上流側を閉じて、前記バイパス通路を開いた状態に制御し、
前記排気背圧センサが検出した背圧が前記所定圧を超えているときには、前記流路切換機構を、前記バイパス通路を閉じて、前記排気通路における前記ＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側であって前記バイパス通路の分岐箇所よりも上流側を開いた状態に制御する
ことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の内燃機関は、排気通路から分岐して吸気通路に至るＥＧＲ通路が設けられている。ＥＧＲ通路にはＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラが設けられている。ＥＧＲ通路においてＥＧＲクーラよりも下流側にはＥＧＲバルブが設けられている。また、特許文献１の内燃機関は、排気通路においてＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側に、排気の熱を回収する排熱回収器が設けられている。排熱回収器の内部には複数の冷却水通路が配置されており、排気の熱によって冷却水通路内を流通する冷却水が温められる。そして、この特許文献１の内燃機関においては、冷間始動時に、排熱回収器で温められた冷却水をＥＧＲクーラに供給することで、ＥＧＲクーラを暖機している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３８５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の内燃機関においては、排熱回収器で回収した熱をＥＧＲクーラの暖機に利用しているため、ＥＧＲクーラが比較的に早期に暖機される。その結果、ＥＧＲクーラ内部で凝縮水が発生することを抑制できる。しかしながら、排熱回収器で回収した熱をＥＧＲクーラの暖機に利用している分、冷間始動時に暖機するべき他の搭載機器の暖機が遅れてしまう。したがって、他の搭載機器の暖機速度をできるだけ犠牲にすることなく、ＥＧＲクーラ内部での凝縮水の発生を抑制することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、排気通路から分岐して吸気通路に至るＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラと、前記ＥＧＲ通路における前記ＥＧＲクーラよりも下流側に設けられたＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲ通路における前記ＥＧＲクーラよりも上流側に設けられた排熱回収器と、前記排気通路における前記ＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側から分岐して、前記ＥＧＲ通路における前記排熱回収器よりも下流側であって前記ＥＧＲクーラよりも上流側に接続されているバイパス通路と、排気が流通可能な通路を切り換える流路切換機構と、前記ＥＧＲバルブ及び前記流路切換機構を制御する制御部と、前記排気通路における排気の背圧を検出する排気背圧センサとを備え、前記制御部は、前記ＥＧＲバルブを閉弁させている場合、前記排気背圧センサが検出した背圧が予め定められた所定圧以下のときには、前記流路切換機構を、前記排気通路における前記ＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側であって前記バイパス通路の分岐箇所よりも上流側を閉じて、前記バイパス通路を開いた状態に制御し、前記排気背圧センサが検出した背圧が前記所定圧を超えているときには、前記流路切換機構を、前記バイパス通路を閉じて、前記排気通路における前記ＥＧＲ通路の分岐箇所よりも下流側であって前記バイパス通路の分岐箇所よりも上流側を開いた状態に制御する。
【０００６】
上記構成によれば、ＥＧＲバルブを閉弁させており、且つ排気通路における排気の背圧が所定圧以下のとき、排気は、排気通路からＥＧＲ通路の排熱回収器及びバイパス通路を経て排気通路へと至る流路を流通する。このように排熱回収器に排気を流通させることで、排熱回収器内での圧損により、ＥＧＲ通路における排熱回収器よりも下流側においては排気の圧力脈動が抑制される。しかも、この場合には、排気通路における排気の背圧は相応に低いので、排気の圧力脈動によって排気がＥＧＲクーラの内部にまで至ることは抑制できる。その結果、排気の圧力脈動によって排気がＥＧＲクーラ内に至り、ＥＧＲクーラ内で凝縮水が発生することは適切に抑制できる。また、排熱回収器において排気の熱が回収されるため、その回収した熱をＥＧＲクーラではなく、他の搭載機器の暖機等のために利用できる。
【０００７】
一方、上記構成によれば、ＥＧＲバルブを閉弁させており、且つ排気背圧センサの検出値が所定圧を超えているとき、排気は排気通路を流通する。この場合、排気通路における排気の圧力脈動がＥＧＲ通路内にも作用し得るが、ＥＧＲ通路内に作用する排気の圧力脈動の程度は、排気通路内の排気の圧力脈動に比べれば相応に小さい。したがって、排気通路内の排気の背圧が高い場合でも、ＥＧＲ通路内の排気の圧力脈動は排熱回収器において適切に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内燃機関の概略構成図。
【図２】内燃機関の運転状態とＥＧＲバルブ及び流路切換機構の制御モードとの関係を示す表。
【図３】ＥＧＲバルブ及び流路切換機構に対する制御モードの決定処理を示すフローチャート。
【図４】第１モードのときの排気の流路を示す説明図。
【図５】第２モードのときの排気の流路を示す説明図。
【図６】第３モードのときの排気の流路を示す説明図。
【図７】第４モードのときの排気の流路を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、内燃機関の実施形態を図面に従って説明する。先ず、内燃機関の概略構成について説明する。
図１に示すように、内燃機関には、当該内燃機関の外部から取り込まれた吸気（空気）が流通する吸気管１１が設けられている。吸気管１１には、弁開度の調整を通じて吸気の量を調整するスロットルバルブ１２が設けられている。吸気管１１の下流端には、当該吸気管１１からの吸気を複数の気筒１５のそれぞれに分配するための吸気マニホールド１３が接続されている。吸気マニホールド１３の上流側の一部は、吸気脈動等を抑制するためのサージタンク１３ａとして構成されている。吸気マニホールド１３の下流端は、吸気ポート１４を介して気筒１５に接続されている。
【００１０】
なお、この実施形態では、吸気管１１と吸気マニホールド１３とで「吸気通路」が構成されている。また、この実施形態の内燃機関には複数の気筒１５が設けられているが、図１では気筒１５を１つのみ図示している。
【００１１】
気筒１５には、排気ポート１６を介して排気マニホールド１７が接続されている。この排気マニホールド１７において各気筒１５からの排気が集合する。排気マニホールド１７の下流端には、排気管１８が接続されている。また、気筒１５の内部には、当該気筒１５内を往復動作するピストン１９が設けられている。なお、この実施形態では、排気マニホールド１７と排気管１８とで「排気通路」が構成されている。
【００１２】
内燃機関の排気管１８からは、当該排気管１８からの排気を吸気側に還流するためのＥＧＲ通路２１が分岐している。ＥＧＲ通路２１の下流端は、吸気マニホールド１３におけるサージタンク１３ａに接続されている。ＥＧＲ通路２１には、ＥＧＲ通路２１内を流通する排気（ＥＧＲガス）を冷却するためのＥＧＲクーラ２２が設けられている。ＥＧＲクーラ２２の内部には、冷却水が流通する複数の冷却水通路が設けられている。そして、この冷却水通路内を流通する冷却水と排気との間で熱交換が行われることで、排気が冷却される。
【００１３】
ＥＧＲ通路２１におけるＥＧＲクーラ２２よりも下流側（吸気マニホールド１３側）には、ＥＧＲバルブ２３が設けられている。ＥＧＲバルブ２３は、ＥＧＲ通路２１における排気の流通・非流通を切り換えるための電磁弁である。
【００１４】
ＥＧＲ通路２１におけるＥＧＲクーラ２２よりも上流側（排気管１８側）には、排気の熱を回収するための排熱回収器２４が設けられている。排熱回収器２４の内部には、冷却水が流通する複数の冷却水通路が設けられている。そして、この冷却水通路内を流通する冷却水と排気との間で熱交換が行われることで、排気が冷却されるとともに冷却水が温められる。なお、排熱回収器２４内において温められた冷却水は、他の搭載機器に供給され、その搭載機器を暖機する。
【００１５】
排気管１８におけるＥＧＲ通路２１との分岐箇所よりも下流側からは、バイパス通路２５が分岐している。バイパス通路２５は、ＥＧＲ通路２１における排熱回収器２４よりも下流側であってＥＧＲクーラ２２よりも下流側に接続されている。
【００１６】
排気管１８におけるＥＧＲ通路２１との分岐箇所よりも上流側には、排気管１８内の排気の背圧（排気の圧力）を検出するための排気背圧センサ３１が設けられている。また、排気管１８におけるＥＧＲ通路２１との分岐箇所よりも上流側には、排気管１８内の排気の温度を検出するための排気温センサ３２が設けられている。さらに、排気管１８におけるＥＧＲ通路２１との分岐箇所よりも上流側には、排気管１８内の排気の湿度を検出するための排気湿度センサ３３が設けられている。また、内燃機関には、シリンダブロックにおける冷却水通路の出口温度を検出する冷却水温センサ３４が設けられている。
【００１７】
上記のように排気の流路が構成された内燃機関には、排気が流通可能な通路を切り換える流路切換機構３０が設けられている。流路切換機構３０は、排気管１８におけるＥＧＲ通路２１の分岐箇所よりも下流側であってバイパス通路２５の分岐箇所よりも上流側の第１開閉箇所Ｐ１で流路の開閉を行う。また、流路切換機構３０は、ＥＧＲ通路２１における排熱回収器２４よりも下流側であってバイパス通路２５の接続箇所よりも上流側の第２開閉箇所Ｐ２で流路の開閉を行う。さらに、流路切換機構３０は、バイパス通路２５における第３開閉箇所Ｐ３で流路の開閉を行う。
【００１８】
流路切換機構３０は、第１開閉箇所Ｐ１、第２開閉箇所Ｐ２、及び第３開閉箇所Ｐ３のうち、いずれか１つを閉じつつ他の２つを開く。より具体的には、流路切換機構３０は、第１開閉箇所Ｐ１を閉じたときには第２開閉箇所Ｐ２及び第３開閉箇所Ｐ３を開き、第２開閉箇所Ｐ２を閉じたときには第１開閉箇所Ｐ１及び第３開閉箇所Ｐ３を開く。また、流路切換機構３０は、第３開閉箇所Ｐ３を閉じたときには第１開閉箇所Ｐ１及び第２開閉箇所Ｐ２を開く。
【００１９】
内燃機関は、上述したＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０を制御する制御部としてＥＣＵ５０（電子制御装置）を備えている。ＥＣＵ５０は、制御プログラムを実行する演算部、プログラム等が記憶されているＲＯＭ、プログラムの実行に際して一時的にデータが記憶されるＲＡＭ等を含むコンピュータとして構成されている。
【００２０】
ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０に対する制御モードとして第１モード〜第４モードの制御モードを有している。図４に示すように、第１モードは、ＥＧＲバルブ２３を閉弁させるとともに、流路切換機構３０を、第１開閉箇所Ｐ１を閉じた状態（第２開閉箇所Ｐ２及び第３開閉箇所Ｐ３は開いた状態）に制御するモードである。図５に示すように第２モードは、ＥＧＲバルブ２３を閉弁させるとともに、流路切換機構３０を、第３開閉箇所Ｐ３を閉じた状態（第１開閉箇所Ｐ１及び第２開閉箇所Ｐ２は開いた状態）に制御するモードである。図６に示すように、第３モードは、ＥＧＲバルブ２３を開弁させるとともに、流路切換機構３０を、第２開閉箇所Ｐ２を閉じた状態（第１開閉箇所Ｐ１及び第３開閉箇所Ｐ３は開いた状態）に制御するモードである。図７に示すように、第４モードは、ＥＧＲバルブ２３を開弁させるとともに、流路切換機構３０を、第３開閉箇所Ｐ３を閉じた状態（第１開閉箇所Ｐ１及び第２開閉箇所Ｐ２は開いた状態）に制御するモードである。
【００２１】
ＥＣＵ５０には、排気背圧センサ３１、排気温センサ３２、排気湿度センサ３３、及び冷却水温センサ３４からの検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ５０は、これら検出信号に基づいて、ＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０に関する上記各制御モードを切り換える。
【００２２】
ＥＣＵ５０は、排気背圧センサ３１、排気温センサ３２、及び排気湿度センサ３３から入力される各検出信号に基づいて、排気の露点Ｔｄｐを算出する。また、ＥＣＵ５０は、内燃機関の温度ＴＨＷと算出した露点Ｔｄｐとの比較に基づき、ＥＧＲクーラ２２の暖機前か暖機後かを判断する。なお、この実施形態では、冷却水温センサ３４の検出信号が示す温度を内燃機関の温度ＴＨＷとして取り扱っている。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、ＥＧＲクーラ２２の暖機前であると判断した場合には、排気背圧センサ３１の検出信号が示す背圧Ｐｅｘと、予めＥＣＵ５０に記憶されている所定圧Ｐｓとの大小関係に応じて背圧Ｐｅｘが低いか高いかを判断する。そして、その判断結果に応じて、ＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０の制御モードを決定する。具体的には、図２に示すように、背圧Ｐｅｘが低い場合には、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第１モードを決定する。また、背圧Ｐｅｘが高い場合には、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第２モードを決定する。
【００２４】
なお、所定圧Ｐｓは、排気の背圧がその圧力（所定圧Ｐｓ）であった場合に、排気の圧力脈動を排熱回収器２４の圧損により適切に抑制できる最大の圧力として定められている。この所定圧Ｐｓは、予め実験等を行うことにより求められる。
【００２５】
ＥＣＵ５０は、ＥＧＲクーラ２２の暖機後であると判断した場合には、ＥＧＲ要求が有るか否かに応じてＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０の制御モードを決定する。図２に示すように、ＥＧＲ要求が無い場合には、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第２モードを決定する。なお、ＥＧＲクーラ２２の暖機後であってＥＧＲ要求が無い内燃機関の運転状況としては、内燃機関の排気管１８に設けられた排気浄化触媒の暖機が完了していない、内燃機関の負荷が急変して気筒１５内での燃焼状態が不安定になっている等の状況が挙げられる。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、ＥＧＲクーラ２２の暖機後であってＥＧＲ要求が有る場合には、さらに内燃機関の運転状態が、ＥＧＲ通路２１を介して還流される排気の背圧確保を重視するべき状態であるか否かに応じて、ＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０の制御モードを決定する。図２に示すように、排気の背圧を重視するべき状態（ＥＧＲ背圧重視）である場合には、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第３モードを決定する。排気の背圧を重視するべき状態でない場合には、ＥＣＵ５０は、排気の冷却を重視するべきと判断し、制御モードとして第４モードを決定する。なお、排気の背圧を重視するべき状態とは、ＥＧＲ通路２１を介して還流したい排気の量に対して、排気背圧センサ３１の検出信号に基づく背圧Ｐｅｘと吸気マニホールド１３（サージタンク１３ａ）内の吸気の圧力との圧力差が小さい状態が挙げられる。
【００２７】
次に、ＥＣＵ５０によるＥＧＲバルブ２３及び流路切換機構３０の制御モードの決定処理の処理フローを図３に従って説明する。なお、以下の処理フローは、内燃機関が運転している状況下において所定周期毎に実行される。
【００２８】
ＥＣＵ５０は、内燃機関が始動されると制御モードの決定処理を開始する。ステップＳ１１では、ＥＣＵ５０は、排気背圧センサ３１、排気温センサ３２、及び排気湿度センサ３３からの検出信号に基づいて、排気の露点Ｔｄｐを算出する。そして、内燃機関の温度ＴＨＷが露点Ｔｄｐ以下であるか否かを判断する。内燃機関の温度ＴＨＷが露点Ｔｄｐ以下である（ステップＳ１１においてＹＥＳ）場合には、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲクーラ２２の暖機前であると判断し、当該ＥＣＵ５０の処理はステップＳ１２に移行する。
【００２９】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ５０は、排気背圧センサ３１の検出信号が示す背圧Ｐｅｘが所定圧Ｐｓ以下であるか否かを判断する。背圧Ｐｅｘが所定圧Ｐｓ以下である（ステップＳ１２においてＹＥＳ）場合には、ＥＣＵ５０の処理はステップＳ１３に移行し、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第１モードを決定する。その後、ＥＣＵ５０の処理はリターンする。背圧Ｐｅｘが所定圧Ｐｓを超えている（ステップＳ１２においてＮＯ）場合には、ＥＣＵ５０の処理はステップＳ１４に移行し、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第２モードを決定する。その後、ＥＣＵ５０の処理はリターンする。
【００３０】
さて、ステップＳ１１において、ＥＣＵ５０が内燃機関の温度ＴＨＷが露点Ｔｄｐを超えていると判断した（ステップＳ１１においてＮＯ）場合には、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲクーラ２２の暖気後であると判断し、ＥＣＵ５０の処理は、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路２１を介して排気を吸気側に還流させる要求（ＥＧＲ要求）が有るか否かを判断する。ＥＧＲ要求が無い（ステップＳ１５においてＮＯ）場合には、ＥＣＵ５０の処理はステップＳ１６に移行し、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第２モードを決定する。その後、ＥＣＵ５０の処理はリターンする。ＥＧＲ要求が有る（ステップＳ１５においてＹＥＳ）場合には、ＥＣＵ５０の処理は、ステップＳ１７に移行する。
【００３１】
ステップＳ１７では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路２１を介して還流される排気の背圧確保を重視するべき状態であるか否かを判断する。背圧確保を重視するべきだと判断した（ステップＳ１７においてＹＥＳ）場合には、ＥＣＵ５０の処理はステップＳ１８に移行し、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第３モードを決定する。その後、ＥＣＵ５０の処理はリターンする。背圧確保の重要性が低くて還流される排気の冷却を重視するべきだと判断した（ステップＳ１７においてＮＯ）場合には、ＥＣＵ５０の処理はステップＳ１９に移行し、ＥＣＵ５０は、制御モードとして第４モードを決定する。その後、ＥＣＵ５０の処理はリターンする。
【００３２】
次に、排気の流路が各制御モードに切り換えられたときの作用をその効果と共に記載する。
先ず、第１モードについて説明する。
【００３３】
図４に示すように、第１モードのときには、ＥＧＲバルブ２３は閉弁されている。また、流路切換機構３０は、排気管１８における第１開閉箇所Ｐ１を閉じており、ＥＧＲ通路２１の第２開閉箇所Ｐ２及びバイパス通路２５の第３開閉箇所Ｐ３を開いた状態にある。したがって、排気の流路は、排気管１８における第１開閉箇所Ｐ１よりも上流側から、ＥＧＲ通路２１の排熱回収器２４、バイパス通路２５を経て排気管１８における第１開閉箇所Ｐ１よりも下流側へと至る流路を流通する。このように、排熱回収器２４に排気を流通させることで、排熱回収器２４内での圧損により、ＥＧＲ通路２１における排熱回収器２４よりも下流側においては排気の圧力脈動が抑制される。また、第１モードになっているときには、図２に示すように、排気の背圧Ｐｅｘが相応に低い状（所定圧Ｐｓ以下）態である。したがって、排熱回収器２４において排気の圧力脈動が十分に抑制され、排気の圧力脈動によって排気がＥＧＲクーラ２２の内部にまで至ることは抑制できる。その結果、ＥＧＲクーラ２２の内部において凝縮水が発生することは抑制できる。また、排熱回収器２４において排気の熱が回収されるため、その回収した熱を他の搭載機器の暖機等に利用できる。
【００３４】
次に、第２モードについて説明する。
図５に示すように、第２モードのときには、ＥＧＲバルブ２３は閉弁されている。また、流路切換機構３０は、バイパス通路２５における第３開閉箇所Ｐ３を閉じており、排気管１８の第１開閉箇所Ｐ１及びＥＧＲ通路２１の第２開閉箇所Ｐ２を開いた状態にある。したがって、排気の流路は、排気管１８を上流側から下流側へと流れる流路となる。
【００３５】
ここで、第２モードのときには、ＥＧＲ通路２１における第２開閉箇所Ｐ２が開いているため、排気管１８内における排気の圧力脈動の一部がＥＧＲ通路２１内においても作用し得る。とはいえ、ＥＧＲ通路２１におけるその排気の圧力脈動の程度は、排気管１８における排気の圧力脈動に比べれば相応に小さい。したがって、排気の圧力脈動がＥＧＲ通路２１内において生じても、その圧力脈動は、ＥＧＲ通路２１の排熱回収器２４の圧損により抑えられる。そのため、ＥＧＲ通路２１における排熱回収器２４よりも下流側には、排気の圧力脈動が生じにくく、排気の圧力脈動によって排気がＥＧＲクーラ２２の内部にまで至ることは抑制できる。その結果、排気管１８における排気の背圧Ｐｅｘが相応に高くても（所定圧Ｐｓより大きい）、ＥＧＲクーラ２２の内部で凝縮水が発生することは抑制できる。
【００３６】
次に、第３モードについて説明する。
図６に示すように、第３モードのときには、ＥＧＲバルブ２３は開弁されている。また、流路切換機構３０は、ＥＧＲ通路２１における第２開閉箇所Ｐ２を閉じており、排気管１８の第１開閉箇所Ｐ１及びバイパス通路２５の第３開閉箇所Ｐ３を開いた状態にある。したがって、排気の流路は、排気管１８を上流側から下流側へと流れる流路と、排気管１８における第１開閉箇所Ｐ１よりも下流側からバイパス通路２５を経てＥＧＲ通路２１のＥＧＲクーラ２２を経て吸気側へと至る流路となる。このとき、吸気側へと還流される排気の流路は、排熱回収器２４をバイパスしている。そのため、吸気側へと還流される排気が、排熱回収器２４を流通することによる圧損により、圧力低下することがない。したがって、還流される排気の背圧として相応に高い圧力を維持できる。
【００３７】
次に、第４モードについて説明する。
図７に示すように、第４モードのときには、ＥＧＲバルブ２３は開弁されている。また、流路切換機構３０は、バイパス通路２５における第３開閉箇所Ｐ３を閉じており、排気管１８の第１開閉箇所Ｐ１及びＥＧＲ通路２１の第２開閉箇所Ｐ２を開いた状態にある。したがって、排気の流路は、排気管１８を上流側から下流側へと流れる流路と、排気管１８における第１開閉箇所Ｐ１よりも上流側から、ＥＧＲ通路２１の排熱回収器２４及びＥＧＲクーラ２２を経て吸気側へと至る流路となる。吸気側へと還流される排気の流路中には、ＥＧＲクーラ２２だけでなく排熱回収器２４も介在されている。したがって、ＥＧＲクーラ２２によって排気が冷却されるだけでなく、排熱回収器２４によっても排気が冷却される。したがって、ＥＧＲクーラ２２単独で排気を冷却するのに比べて、より排気の温度を低下させることができる。
【００３８】
上記実施形態は、次のように変更できる。
・ＥＧＲ通路２１におけるＥＧＲクーラ２２と排熱回収器２４との位置関係、バイパス通路２５の接続関係等が上記実施形態と同様であれば、他の内燃機関の構成は適宜変更できる。例えば、ＥＧＲ通路２１が排気マニホールド１７から分岐していてもよいし、ＥＧＲ通路２１が吸気管１１に接続されていてもよい。
【００３９】
・内燃機関の温度ＴＨＷと露点Ｔｄｐとの比較ではなく、内燃機関の温度ＴＨＷと予め定められた基準温度との比較に基づいて、ＥＧＲクーラ２２が暖機前であるか暖気後であるかを判断してもよい。
【００４０】
・上記実施形態では、流路切換機構３０を模式的に図示・説明したが、上記実施形態で説明した流路の切り換え機能を発揮できる機構であれば、その具体的な構成（構造）は問わない。例えば、排気管１８の第１開閉箇所Ｐ１、及びＥＧＲ通路２１の第２開閉箇所Ｐ２、及びバイパス通路２５の第３開閉箇所Ｐ３それぞれに、流路を開閉する制御弁を設けてもよい。このように複数の部材（制御弁）に分かれていたとしても、これらが協調して動作するのであれば、これらを含んで「流路切換機構」である。
【００４１】
・流路切換機構３０は、第１開閉箇所Ｐ１及び第３開閉箇所Ｐ３を開閉できる機能を有していれば、必ずしも第２開閉箇所Ｐ２を開閉できる機能を有していなくてもよい。この変更例では、ＥＧＲクーラ２２の暖気後でＥＧＲバルブ２３を閉弁している場合には、第１開閉箇所Ｐ１及び第３開閉箇所Ｐ３のいずれか一方を開き、他方を閉じていればよい。
【００４２】
・ＥＧＲクーラ２２の暖機後であってＥＧＲ要求が有る場合に、常に第３モードを決定してもよい。ＥＧＲクーラ２２の排気の冷却能力が高くて、排熱回収器２４を介さなくても十分に排気を冷却できるのであれば、常に第３モードであっても特に弊害はない。
【００４３】
・同様に、ＥＧＲクーラ２２の暖機後であってＥＧＲ要求が有る場合に、常に第４モードを決定してもよい。ＥＧＲクーラ２２や排熱回収器２４における排気の圧損が小さく、排気が両方を通過しても十分な背圧を維持できるのであれば、常に第４モードであっても特に弊害はない。
【００４４】
・ＥＧＲクーラ２２の暖機後においてＥＧＲ要求がない場合には、ＥＧＲクーラ２２の暖機前と同様に、排気背圧センサ３１の検出信号が示す背圧Ｐｅｘに応じて、第１モードと第２モードとを切り換えてもよい。この場合、ＥＧＲクーラ２２の暖機前と同様に背圧Ｐｅｘと所定圧Ｐｓとを比較してもよいし、所定圧Ｐｓとは異なる別の圧力値と比較してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１１…吸気管、１２…スロットルバルブ、１３…吸気マニホールド、１３ａ…サージタンク、１４…吸気ポート、１５…気筒、１６…排気ポート、１７…排気マニホールド、１８…排気管、１９…ピストン、２１…ＥＧＲ通路、２２…ＥＧＲクーラ、２３…ＥＧＲバルブ、２４…排熱回収器、２５…バイパス通路、３１…排気背圧センサ、３２…排気温センサ、３３…排気湿度センサ、３４…冷却水温センサ、３０…流路切換機構、５０…ＥＣＵ。
【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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