(57)【要約】【課題】ＥＧＲ通路にＥＧＲガスが流通する場合にも、新気が逆流する場合にも、ＥＧＲクーラの冷却水温を高い精度で推定し、ＥＧＲクーラへの冷却水の流通を制御する。【解決手段】ＥＧＲ通路を通過するガスの流れの方向が、排気通路の側から吸気通路の側となる順流時には、ＥＧＲガスの冷却性能に基づいて、ＥＧＲクーラを流れる冷却水の水温が推定される。一方、ＥＧＲ通路を通過するガスの流れの方向が、吸気通路の側から排気通路の側となる逆流時には、新気の冷却性能に基づいて、冷却水の水温が推定される。推定された冷却水の水温が基準値より低い場合は、ＥＧＲクーラ接続された冷却水流路のバルブが閉され、ＥＧＲクーラへの冷却水の流通が遮断される。【選択図】図３
2018127920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設置されたＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲ通路に設置されたＥＧＲクーラと、を備えるＥＧＲ装置と、
前記ＥＧＲクーラに接続し、前記ＥＧＲクーラに冷却水を導入する冷却水流路と、
前記冷却水流路に設置され、前記冷却水流路を開閉するバルブと、
前記バルブの開閉を制御して、前記ＥＧＲクーラへの冷却水の導入を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ＥＧＲ通路を通過するガスの流れの方向が、前記排気通路の側から前記吸気通路の側となる順流時に、ＥＧＲガスの冷却性能に基づいて、前記冷却水の水温を推定し、
前記ＥＧＲ通路を通過するガスの流れの方向が、前記吸気通路の側から前記排気通路の側となる逆流時に、新気の冷却性能に基づいて、前記冷却水の水温を推定し、
推定された前記冷却水の水温が、基準値より低い場合に、前記バルブを閉じて前記ＥＧＲクーラへの冷却水の流通を遮断するように構成されている、
ことを特徴とする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、ＥＧＲ装置を備える内燃機関の制御装置に関し、特に、吸気通路からＥＧＲ通路に新気が逆流しうる構造の内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気ガスの一部を、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に再循環させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０４１９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＥＧＲ装置を備える内燃機関では、吸気通路の圧力と排気通路の圧力との関係により、吸気通路からＥＧＲ通路に新気が逆流することがある。ところがＥＧＲガスと新気とでは冷却性能が異なる。このためＥＧＲ通路にＥＧＲガスが流通する順流時と新気が流通する逆流時とで、同じようにＥＧＲクーラへの通水量を制御した場合、ＥＧＲガスの過冷却による凝縮水の発生や、冷却不足による冷却水の沸騰が起こりうる。
【０００５】
これを回避するため、ＥＧＲクーラの冷却水の水温を推定して、推定された水温に応じたＥＧＲクーラへの通水を制御することが考えられる。この点、特許文献１にはＥＧＲクーラの冷却水温の推定方法が開示されている。しかしながら、特許文献１の冷却水温の推定は、順流時、即ちＥＧＲ通路にＥＧＲガスが流通することを前提としており、新気が逆流時のことは考慮されていない。上述したように、ＥＧＲガスと新気とでは、冷却水に対する冷却性能が異なるため、ＥＧＲガス流通時を前提とする特許文献１の冷却水温の推定方法では、逆流時のＥＧＲクーラの冷却水の水温を高い精度で推定することは難しい。
【０００６】
また、特許文献１では、推定された冷却水の水温に基づきＥＧＲクーラへの通水の制御を行うことも開示されているが、特許文献１の構成においては、ＥＧＲクーラへの通水不要時には、ウォータポンプが停止とされる。しかしウォータポンプの停止によって、エンジン冷却水の供給も停止されるため、エンジン暖機完了後には、ＥＧＲクーラへの通水を止めることはできない。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、吸気通路からＥＧＲ通路に新気が逆流しうる構造の内燃機関において、新気逆流時の場合にも、ＥＧＲクーラの冷却水の水温を高い精度で推定し、かつ、冷却水の水温に応じてＥＧＲクーラへの冷却水の流通を制御できるよう改良された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】
上記の目的を達成するため、本発明の内燃機関の制御装置は、以下の構成を有している。即ち、内燃機関の制御装置は、ＥＧＲ装置と、ＥＧＲクーラに接続する冷却水流路と、制御装置と、を備えている。ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路に設置されたＥＧＲバルブと、ＥＧＲ通路に設置されたＥＧＲクーラと、を備える。冷却水流路は、ＥＧＲクーラに接続し、ＥＧＲクーラに冷却水を導入する。冷却水流路には、冷却水流路を開閉するバルブが設置されている。制御装置は、バルブのアクチュエータに接続され、バルブの開閉を制御することで、ＥＧＲクーラへの冷却水の導入を制御する。
【０００９】
更に、本発明の制御装置は以下のように構成されている。即ち、ＥＧＲ通路を通過するガスの流れの方向が、排気通路の側から吸気通路の側となる順流時には、ＥＧＲガスの冷却性能に基づいて、冷却水の水温を推定する。一方、ＥＧＲ通路を通過するガスの流れの方向が、吸気通路の側から排気通路の側となる逆流時には、新気の冷却性能に基づいて、冷却水の水温を推定する。推定された冷却水の水温が、基準値より低い場合に、バルブを閉じてＥＧＲクーラへの冷却水の流通を遮断する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＥＧＲ通路にＥＧＲガスが流通する順流時には、ＥＧＲガスの冷却性能に基づいて冷却水の水温が推定され、新気が流通する逆流時には、新気の冷却性能に基づいて冷却水の水温が推定される。従って、より高い精度で冷却水の水温を推定することができ、これに応じてＥＧＲクーラへの冷却水の導入を制御することができる。従って、過冷却による凝縮水の発生や、冷却水の沸騰を、より確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の制御装置が適用される内燃機関のシステム構成を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態の内燃機関のエンジン冷却系の構成を模式的に示す図である。
【図３】実施の形態の制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図４】吸気圧と排気圧との差圧と、ＥＧＲ通路のガス流量との関係について説明するための図である。
【図５】図３のルーチンのステップＳ１４０において実行されるＥＧＲ/Ｃ水温推定のサブルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図６】図３のルーチンのステップＳ２４０において実行されるＥＧＲ/Ｃ水温推定のサブルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図７】ガス流量と、ｈＡとの関係について説明するための図である。
【図８】実施の形態の制御における、ＥＧＲクーラ３６への通水の停止可否の判定と、判定結果について説明するための図である。
【図９】実施の形態の制御装置が実行する他の制御ルーチンの例について説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施の形態の他の制御例について説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．システムの全体構成
図１は、本発明の実施の形態の制御装置が適用される内燃機関のシステム構成を模式的に示す図である。この内燃機関は、火花点火式エンジンとして構成されたエンジン本体４を備える。エンジン本体４の吸気ポートには、外部から空気を吸入する吸気通路６が接続されている。吸気通路６には、その上流からエンジン本体４に向けて、エアクリーナ１２、コンプレッサ２０ａ、インタークーラ１４、およびスロットル１６がこの順で配置されている。
【００１３】
エンジン本体４の排気ポートには、排気ガスを外部に排出する排気通路８が接続されている。排気通路８には、エンジン本体４から下流に向けて、コンプレッサ２０ａとともにターボ過給機２０を構成するタービン２０ｂ、Ｓ/Ｃ触媒２４およびＵ/Ｆ触媒２６がこの順で配置されている。
【００１４】
内燃機関は、排気通路８から吸気通路６へ排気の一部を再循環させるＥＧＲ装置３０を備える。ＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３２、ＥＧＲクーラ３６、およびＥＧＲバルブ３８から構成される。ＥＧＲ通路３２は、Ｓ/Ｃ触媒２４よりも下流でＵ/Ｆ触媒２６より上流の排気通路８とスロットル１６より下流の吸気通路６とを接続する。ＥＧＲクーラ３６はＥＧＲ通路３２に設けられ、ＥＧＲバルブ３８はＥＧＲガスの流れの方向（順流方向）においてＥＧＲクーラ３６よりも下流のＥＧＲ通路３２に設けられている。
【００１５】
本実施の形態における内燃機関は、エンジン冷却系５０を有している。図２はエンジン冷却系の構成を模式的に示す図である。図２に示されるようにエンジン冷却系５０は、
冷却水が流通する第１冷却水流路５２と第２冷却水流路５３とを有している。第１冷却水流路５２は、エンジン本体４の冷却水出口に接続し、第２冷却水流路５３は、エンジン本体４の冷却水入口に接続する。第１冷却水流路５２および第２冷却水流路５３によりエンジン本体４のシリンダブロックとシリンダヘッドとの両方に対する冷却水の供給と排出が行われる。第２冷却水流路５３には、エンジン冷却系５０に冷却水を流通させるためのウォータポンプ（ＷＰ）５４が設置されている。
【００１６】
エンジン冷却系５０は、更に、第１冷却水流路５２と第２冷却水流路５３との間を接続するようにして互いに並行に配置された、第１分岐流路５５、第２分岐流路５６およびバイパス流路５７を有している。第１分岐流路５５の一端は第１冷却水流路５２に接続し、他端は第２冷却水流路５３に接続している。第１分岐流路５５にはＥＧＲクーラ３６および第１分岐流路５５を開閉する遮断バルブ６４が設置されている。遮断バルブ６４が開弁している状態においては、第１冷却水流路５２から第１分岐流路５５に冷却水が流入し、ＥＧＲクーラ３６に冷却水が供給される。遮断バルブ６４の閉弁により、ＥＧＲクーラ３６への冷却水の流入が遮断される。
【００１７】
第２分岐流路５６の一端は、第１冷却水流路５２に接続し、他端は第２冷却水流路５３に接続している。第２分岐流路５６には、ラジエータ６６が設置されている。第２分岐流路５６と第２冷却水流路５３との連結部にはサーモスタット６８が設置されている。サーモスタット６８により、第１冷却水流路５２から第２分岐流路５６に流入する冷却水の量、即ち、ラジエータ６６への冷却水の導入量が調整される。
【００１８】
第１冷却水流路５２の端部は、バイパス流路５７の一端に連通し、第２冷却水流路５３の端部は、バイパス流路５７の他端に連通している。バイパス流路５７により、ＥＧＲクーラ３６およびラジエータ６６をバイパスして、冷却水が流通する。
【００１９】
図１に示すシステムにおいて、吸気通路６のＥＧＲ通路３２との接続部付近には、吸気の温度を計測するための吸気側温度センサ４１、および吸気の圧力を計測するための吸気側圧力センサ４２が設置されている。排気通路８のＥＧＲ通路３２との接続部付近には、排気温度を計測するための排気側温度センサ４４、および排気圧を計測するための排気側圧力センサ４５が設置されている。また、図２に示されるようにエンジン本体４の出口には、冷却水の出口水温を計測するためのエンジン出口水温センサ４６が設置されている。
【００２０】
図１のシステムは、制御装置４０を備えている。吸気側温度センサ４１、吸気側圧力センサ４２、排気側温度センサ４４、排気側圧力センサ４５、エンジン出口水温センサ４６を含む、内燃機関の状態量を計測するための種々のセンサは、制御装置４０に接続されている。制御装置４０は、これらのセンサで得られた情報に基づき、内燃機関が備える様々な装置およびアクチュエータを操作することにより、内燃機関の運転を制御する。制御装置４０は、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＲＯＭ、少なくとも１つのＲＡＭを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。ただし、制御装置４０は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。制御装置４０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、エンジン制御に係る様々な機能が実現される。
【００２１】
２．制御装置による制御
図１のような構成の、ＥＧＲ装置３０を備える内燃機関では、吸気通路６の圧力と排気通路８の圧力との関係により、吸気通路６からＥＧＲ通路３２に新気が逆流することがあり得る。ＥＧＲガスと新気とでは冷却性能、即ち、ＥＧＲクーラ３６における冷却水との交換熱量が異なる。従って、制御装置４０は、ＥＧＲ通路３２を流通するガスが、ＥＧＲガスであるか、新気であるかを判別し、それに応じてＥＧＲクーラ３６における冷却水の水温（以下「ＥＧＲ/Ｃ水温」とも称する）を推定する。更に、推定されたＥＧＲ/Ｃ水温に応じて遮断バルブ６４の開閉を制御することで、ＥＧＲクーラ３６への冷却水の流入/遮断を制御し、それによりＥＧＲクーラ３６における凝縮水の発生や冷却水の沸騰を防止する。
【００２２】
以下、図３〜図８により、具体的な制御について説明する。図３は、本実施の形態において制御装置４０が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図３のルーチンは、内燃機関の運転中、所定の制御時間Δｔごとに繰り返し実行されるルーチンである。図３のルーチンにおいては、まず、ステップＳ１０２において、本ルーチンの実行が、ＩＧスイッチがＯＮとされた内燃機関の始動後、初回の実行であるか否かが判別される。
【００２３】
ステップＳ１０２において、初回の実行であると判別された場合、次に、ステップＳ１１０において、初期設定が実行される。初期設定では、現在の時刻ｔにおけるＥＧＲ/ＣＴｗ（ｔ）が、エンジン出口水温センサ４６により計測された、時刻ｔにおけるエンジン出口水温Ｔｗｍ（ｔ）に設定される。
【００２４】
ステップＳ１０２において、初回の実行ではないと判別された場合、又は、ステップＳ１１０において初期設定が実行された後、次に、ステップＳ１２０において、新気逆流条件が成立するか否かが判別される。ここで、新気逆流条件はＥＧＲ通路３２のガスの流れの方向が吸気通路６の側から排気通路８の側に向かう逆流となる場合に成立する条件である。より具体的には、次式（１）が新気逆流条件として設定されている。
差圧ΔＰ（ｔ）＝Ｐｇ１（ｔ）−Ｐｇ２（ｔ）＞０        ・・・・（１）
式（１）において、Ｐｇ１（ｔ）は時刻ｔにおいて計測された吸気側圧力センサ４２の出力に基づき計測された吸気圧Ｐｇ１（ｔ）［ｋＰａ］であり、Ｐｇ２（ｔ）は時刻ｔにおける排気側圧力センサ４５の出力に基づき計測された排気圧である。即ち、ステップＳ１２０における新気逆流条件は、時刻ｔにおいて、吸気圧Ｐｇ１（ｔ）が排気圧Ｐｇ２（ｔ）より高いことである。
【００２５】
ステップＳ１２０において、新気逆流条件が成立すると判別された場合、次に、ステップＳ１３０において新気通過流量の推定が実行される。一方、ステップＳ１２０において、新気逆流条件が成立しないと判別された場合、次に、ステップＳ２３０において、ＥＧＲガス通過流量の推定が実行される。新気通過流量又はＥＧＲガス通過流量は、時刻（ｔ）においてＥＧＲクーラ３６を通過するガス流量Ｇｇ（ｔ）として、差圧ΔＰを軸とするマップに従って算出される。
【００２６】
図４は、差圧ΔＰとガス流量Ｇｇとの関係を説明するための図である。図４に示されるように、吸気圧Ｐｇ１と排気圧Ｐｇ２との圧力差（即ち、｜ΔＰ｜）がある程度小さい範囲内では、ガス流量Ｇｇは、差圧ΔＰが大きくなるにつれて大きくなり、吸気圧Ｐｇ１と排気圧Ｐｇ２との圧力差が大きくなると、ガス流量Ｇｇはおおむね一定量に安定する。
【００２７】
本実施の形態では、図４に示される差圧ΔＰとガス流量Ｇｇとの相関関係を定めたマップを、事前に実測値に基づいて作成し、制御装置４０に記憶しておく。ここで推定するガス流量Ｇｇ（ｔ）が新気である場合とＥＧＲガスである場合とで、異なるマップが準備される。上記のステップＳ１３０又はステップＳ２３０の処理では、それぞれの場合のマップに従って、時刻（ｔ）における差圧ΔＰ（ｔ）に応じた新気通過流量又はＥＧＲガス通過流量の推定値であるガス流量Ｇｇ（ｔ）が算出される。
【００２８】
なお、新気の場合と、ＥＧＲガスの場合とで、異なるマップとするのは、新気とＥＧＲガスとでは、流れ方向が異なるため、ＥＧＲクーラ３６に対するガス当たりが変化し、等流量での圧損が変化するためである。等流量では、ＥＧＲガスの圧損よりも新気の圧損のほうが大きくなると考えられる。
【００２９】
ステップＳ１３０において、新気通過流量の推定値であるガス流量Ｇｇ（ｔ）が算出された後、次に、ステップＳ１４０においては、新気の影響を考慮したＥＧＲ/Ｃ水温の推定が実行される。一方、ステップＳ２３０において、ＥＧＲガス通過流量の推定値であるガス流量Ｇｇ（ｔ）が算出された後、次に、ステップＳ２４０においては、ＥＧＲガスの影響を考慮したＥＧＲ/Ｃ水温の推定が実行される。
【００３０】
図５は、ステップＳ１４０において実行されるＥＧＲ/Ｃ水温推定のサブルーチンについて説明するためのフローチャートであり、図６は、ステップＳ２４０において実行されるＥＧＲ/Ｃ水温推定のサブルーチンについて説明するためのフローチャートである。図５および図６のルーチンは、そのガスが新気であるかＥＧＲガスであるかに応じて、使用するマップや計算方法が異なるが、処理の流れは同一であるので、以下にまとめて説明する。
【００３１】
図５（又は図６）のルーチンでは、まずステップＳ１４１（又はＳ２４１）において、遮断バルブ６４が開いているか否かが判別される。ステップＳ１４１（又はＳ２４１）において、遮断バルブ６４が開かれていると判別された場合、次にステップＳ１４２（又はＳ２４２）に進む。遮断バルブ６４が開かれている状態においては、ＥＧＲクーラ３６に冷却水が導入されている状態である。従って、ステップＳ１４２（又はＳ２４２）では、時刻（ｔ＋Δｔ）におけるＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）は、時刻ｔにおけるエンジン出口水温Ｔｗｍ（ｔ）に設定される。
【００３２】
一方、ステップＳ１４１（又はＳ２４１）において、遮断バルブ６４が開かれていないと判別された場合、次にステップＳ１４３（又はＳ２４３）に進む。ステップＳ１４３では、新気逆流時のｈＡ［Ｗ/Ｋ］が算出され、ステップＳ２４３では、ＥＧＲガス導入時、即ち、順流時のｈＡ［Ｗ/Ｋ］が算出される。ここで、ｈは熱伝達係数［Ｗ/ｍ２・Ｋ］であり、Ａは面積［ｍ２］である。ｈＡは、ガス流量Ｇｇを軸とするマップに従って算出される。ｈＡは、流入するガスが新気であるかＥＧＲガスかによって、異なる値となる。以下、ｈＡの算出について説明する。
【００３３】
図７は、ガス流量Ｇｇ［ｇ/ｓ］とｈＡ［Ｗ/Ｋ］との関係について説明するための図である。図７において線Ａは、逆流時、即ち、ＥＧＲ通路３２に新気が流通する場合であり、線Ｂは、順流時、即ちＥＧＲ通路３２にＥＧＲガスが流通する場合を示している。図７に示されるように、ガス流量ＧｇとｈＡとは、ガス流量が増加するとｈＡが増加する関係を有している。
【００３４】
本実施の形態では、図７に示されるようなガス流量ＧｇとｈＡとの相関関係を定めたマップを、事前に実測値に基づいて作成し、制御装置４０に記憶しておく。ただし、ガス流量Ｇｇ（ｔ）が新気流通量である場合とＥＧＲガス流通量である場合とは、ガス流量とｈＡとの相関関係が異なるため、異なるマップを準備する。上記のステップＳ１４３（又はＳ２４３）の処理では、それぞれの場合のマップに従って、時刻（ｔ）におけるガス流量Ｇｇ（ｔ）に応じたｈＡ［Ｗ/Ｋ］が算出される。
【００３５】
なお、新気である場合とＥＧＲガスである場合とで、異なるマップを準備するのは、上述したように、相関関係が異なるためであるが、その理由として、以下の２つがあげられる。１つは、新気とＥＧＲガスとでは流れ方向が異なるためＥＧＲクーラ３６のクーリングコアに対するガス当たりが変化するため、ガス流量Ｇｇに対するｈＡ［Ｗ/Ｋ］の変化率が異なるためである。他の１つは、ＥＧＲガスと新気とではガス組成が異なるため、熱伝達係数ｈ［Ｗ/ｍ２・Ｋ］の値も異なるためである。
【００３６】
次に、ステップＳ１４４（又はＳ２４４）において、ＥＧＲクーラ３６のガス温が算出される。より具体的に、ステップＳ１４４では、逆流時のＥＧＲクーラ３６のガス温Ｔｇ（ｔ）は、吸気側温度センサ４１の出力に従って計測された吸気温Ｔｇ１（ｔ）に設定される。ステップＳ２４４では、順流時のＥＧＲクーラ３６のガス温Ｔｇ（ｔ）は、排気側温度センサ４４の出力に従って計測された排気温Ｔｇ２（ｔ）に設定される。
【００３７】
次に、ステップＳ１４５（又はＳ２４５）において、熱量Ｑ［Ｗ］が算出される。熱量Ｑ［Ｗ］は、ステップＳ１４３（又はＳ２４３）で算出されたｈＡと、ステップＳ１４４（又はＳ２４４）で算出されたガス温Ｔｇ（ｔ）と、ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ）とを用いて、次式（２）に従って算出される。なお、式（２）において用いられるＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ）は、前回このルーチンが実行されたときにステップＳ１４２（又はＳ２４２）又はＳ１４６（又はＳ２４６）で算出され記憶されたＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）の前回値に相当する。
Ｑ＝ｈＡ×（Ｔｇ（ｔ）−Ｔｗ（ｔ））        ・・・・（２）
【００３８】
次に、ステップＳ１４６（又はＳ２４６）において、遮断バルブ６４が閉じられている場合のＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が推定される。ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）は、ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗの前回値Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）に、ΔＴｗ（ｔ＋Δｔ）を加算することで算出される（即ち、Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）＝Ｔｗ（ｔ）＋ΔＴｗ（ｔ＋Δｔ）となる）。
【００３９】
ここで、ΔＴｗ（ｔ＋Δｔ）は、ステップＳ１４５（又はＳ２４５）で算出された熱量Ｑ［Ｗ］と、制御時間Δｔと、比熱容量Ｃ［Ｊ/Ｋ］とを用いて、次式（３）により算出される。
Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）＝Ｑ×Δｔ／Ｃ        ・・・・（３）
なお式（３）における比熱容量Ｃ［Ｊ/Ｋ］は、事前の実測結果に基づいて決定され、制御装置４０に記憶された値である。
【００４０】
なお、遮断バルブ６４が開いている場合、ＥＧＲクーラ３６に冷却水が流入している状態であるため、ステップＳ１４２（又はＳ２４２）において、ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）は、Δｔ前の時刻ｔにおけるエンジン出口水温Ｔｗｍ（ｔ）に設定されている。しかしこの処理に替えて、次式（４）により熱伝達を考慮してＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）を設定するようにしてもよい。
Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）＝Ｔｗｍ（ｔ）＋ΔＴｗ        ・・・・（４）
【００４１】
式（４）においてΔＴｗは、ＥＧＲクーラ３６における冷却水と新気との熱伝達により生じる温度差である。ΔＴｗの算出は、ステップＳ１４３〜Ｓ１４６（又はＳ２４３〜Ｓ２４６）と同様な方法でよい。ただし、ステップＳ１４３（又はＳ２４３）におけるｈＡ算出のマップとして、ＥＧＲクーラ３６のガス流量Ｇｇ（新気通過流量又はＥＧＲガス通過流量）と、ＥＧＲクーラ３６の冷却水流量［Ｌ/ｍｉｎ］とを軸とする３次元マップを
用いる点で異なる。
【００４２】
ステップＳ１４２（又はＳ２４２）又はステップＳ１４６（又はＳ２４６）の処理の後、今回のサブルーチンによる処理は終了し、再び図３の制御ルーチンに戻される。図３のステップＳ１５０において、ＥＧＲクーラ３６への通水の停止可能か否かが判別される。ステップＳ１５０においては、ステップＳ１４０（又はＳ２４０）で算出されたＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が、後述する基準値より小さいか否かに基づき、通水停止可能か否かが判別される。
【００４３】
ステップＳ１５０において、通水停止か可能あると判別された場合には、ステップＳ１６０において、遮断バルブ６４が閉じられ、ＥＧＲクーラ３６への冷却水の流入が遮断されて、今回の処理は終了する。一方、ステップＳ１５０において、通水停止が不可であると判別された場合には、遮断バルブ６４が開かれてＥＧＲクーラ３６に冷却水が流入する状態とされて、今回の処理は終了する。
【００４４】
図８は、ステップＳ１５０〜Ｓ１７０において実行される、ＥＧＲクーラ３６への通水の停止可否の判定と、判定結果について説明するための図である。図８に示されるように、ＥＧＲガスの導入が有り、即ち、ＥＧＲバルブ３８が開弁している場合、通水停止可能か否かの判定の基準値は、凝縮水対策要否の判定値である凝縮水対策クライテリアとなる。
【００４５】
即ち、ステップＳ１４０又はＳ２４０において算出されたＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が凝縮水対策クライテリア未満である場合には、ＥＧＲ導入により凝縮水が発生する恐れがある。この場合、ステップＳ１５０において通水停止可能と判別され、遮断バルブ６４が閉弁される結果となる。ただし、水温が約６０［℃］未満のときは、凝縮水発生防止のため、通常はＥＧＲの導入を行わない。従って、実際にはＥＧＲ導入が実行されている場合に、ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が凝集水対策クライテリア未満となることは起こりにくいと予想される。
【００４６】
ＥＧＲガスの導入が有り、ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が凝縮水対策クライテリア以上である場合には、ステップＳ１５０において通水停止不可と判別され、遮断バルブ６４が開弁される結果となる。
【００４７】
ＥＧＲガスの導入無し、即ち、ＥＧＲバルブ３８が閉弁されている場合、通水停止可能か否かの判定の基準値は、冷却水の沸騰の回避要否の判定値である沸騰回避クライテリアとなる。
【００４８】
即ち、算出されたＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が、沸騰回避クライテリア未満である場合には、ＥＧＲクーラ３６において冷却水の沸騰が発生する恐れがないと判断される。この場合、ステップＳ１５０において通水停止可能と判別され、遮断バルブ６４が閉じられる。一方、ＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）が沸騰回避クライテリア以上である場合には、沸騰発生の恐れがあるため、ステップＳ１５０において通水停止不可と判別され、遮断バルブ６４が開弁される。
【００４９】
なお、凝縮水対策クライテリアのほうが沸騰回避クライテリアより小さな値となる。また、ＥＧＲガスの導入の有無は内燃機関の例えば、エンジン回転速度、負荷等で決まるマップに従って導出される。マップは事前に適合により作成される。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態ではＥＧＲ通路３２にＥＧＲガスが流入する順流時と、新気が流入する逆流時とに分けて、ＥＧＲ/Ｃ水温が推定される。従って、高い精度でＥＧＲ/Ｃ水温を推定することができる。推定されたＥＧＲ/Ｃ水温に応じて、ＥＧＲクーラ３６への冷却水の通水が制御されるため、確実に凝縮水の発生や沸騰の発生を回避することができる。
【００５１】
３．他の制御の例
ところで、上記の制御では、ＥＧＲ/Ｃ水温の推定値は、推定誤差の累積によって時間経過とともに実値と大きく乖離する可能性がある。推定値と実値との乖離が大きくなると、結果的に、ステップＳ１５０におけるＥＧＲクーラ３６への通水停止可否が正しく判定されず、凝縮水の発生や冷却水の沸騰が起こる恐れがある。
【００５２】
これに対し、以下の他の制御例により、ＥＧＲクーラの通水停止が長時間継続している場合に、一時的にＥＧＲクーラ３６への通水を実行し、累積誤差をリセットする制御が考えられる。
【００５３】
図９は、制御装置が実行する他の制御ルーチンの例について説明するためのフローチャートである。図９のルーチンは、図３のルーチンに替えて実行されるものであり、ステップＳ３００、Ｓ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、およびＳ３５０の処理を有する点を除き、図３のルーチンと同一のものである。
【００５４】
図９のルーチンでは、ステップＳ１００において、ＩＧスイッチがＯＮとされてからはじめての制御であると判別された場合には、ステップＳ３００においてＣｔｉｍｅがリセットされ、Ｃｔｉｍｅ＝０とされる。Ｃｔｉｍｅは、Ｃｔｉｍｅがリセットされ０とされた後、遮断バルブ６４が閉弁されてからの経過時間をカウントするカウンタである。その後、ステップＳ１１０において、初期設定が実行される。
【００５５】
また、ステップＳ１４０又はＳ２４０において、ＥＧＲ/Ｃ水温の推定値が算出された後、次に、ステップＳ３１０においてＣｔｉｍｅがカウントアップされ、Ｃｔｉｍｅが最後にリセットされ０とされた後、遮断バルブ６４が閉弁されてから現在までの経過時間に更新される。次に、ステップＳ１５０において、ＥＧＲクーラ３６への通水停止可能か否かが判別される。
【００５６】
ステップＳ１５０において通水停止可能でないと判別された場合には、遮断バルブ６４が開かれることになるので、ステップＳ３５０に進み、Ｃｔｉｍｅがリセットされる。その後、ステップＳ１７０において、遮断バルブ６４が開弁に設定され、ＥＧＲクーラ３６への通水が行われる。
【００５７】
ステップＳ１５０において、通水停止可能と判別された場合には、ステップＳ３２０においてＣｔｉｍｅが停止時間上限値より小さいかが判別される。停止時間上限値は、推定値であるＥＧＲ/Ｃ水温Ｔｗ（ｔ＋Δｔ）と、実際の値との乖離が許容範囲を超えると判断するための時間の閾値であり、実測値に基づき事前に決定され記憶された値である。ステップＳ３２０においてＣｔｉｍｅ、即ち、遮断バルブ６４の閉弁後経過時間が停止時間上限値より小さいと判別されることで、ＥＧＲ/Ｃ水温の推定値と実値との乖離は大きくないものと判断される。従って、ステップＳ１６０に進み、遮断バルブ６４が閉弁に設定され、ＥＧＲクーラ３６への冷却水の流通は遮断される。
【００５８】
一方、ステップＳ３２０において、Ｃｔｉｍｅが停止時間上限値以上であると判別された場合、次にステップＳ３３０において、Ｃｔｉｍｅが停止時間上限値に再開許可時間を加えた値より大きくなっているか否かが判別される。再開許可時間は、ＥＧＲクーラ３６への通水によりＥＧＲ/Ｃ水温がリセットされたと判断するための時間の閾値であり、実測値に基づき事前に決定され記憶された値である。
【００５９】
ステップＳ３３０において、Ｃｔｉｍｅが停止時間上限値に再開許可時間を加えた値以下であると判別された場合には、ステップＳ１７０に進み、遮断バルブ６４が開弁される。これにより、ＥＧＲクーラ３６への通水が開始又は継続される。その後今回の処理は一旦終了する。
【００６０】
上述したようにこのルーチンは制御時間Δｔの間隔で繰り返し実行される。制御ルーチンが繰り返されるなかで、ステップＳ３３０において、Ｃｔｉｍｅが停止時間上限値に再開許可時間を加えた値を超えたと判別された場合には、ステップＳ３４０に進み、Ｃｔｉｍｅがリセットされる。次に、ステップＳ１６０に進み、遮断バルブ６４は閉弁される。
【００６１】
図１０は、実施の形態の他の制御例について説明するためのタイミングチャートである。図１０に示されるように、上記の制御によれば、ＥＧＲクーラ３６への通水停止が可能と判定された時間ｔ１において、遮断バルブ６４は閉弁される。しかし、遮断バルブ６４の閉弁後経過時間であるＣｔｉｍｅが、停止時間上限値を超えた時間ｔ２において、遮断バルブ６４は一度開弁される。
【００６２】
その後、遮断バルブ６４の閉弁後経過時間であるＣｔｉｍｅが、停止時間上限値に再開許可時間を加えた値を超えた時間ｔ３においては、ＥＧＲ/Ｃ水温の推定値の累積誤差もリセットされていると考えられる。従って、時間ｔ３において、再び遮断バルブ６４は閉弁され、ＥＧＲクーラ３６への通水は停止される。遮断バルブ６４の閉弁時に、Ｃｔｉｍｅはリセットされ、新たに閉弁後経過時間がカウントされる。
【００６３】
以上説明したように、他の制御例の制御によれば、ＥＧＲ/Ｃ水温の推定値と実値との乖離を小さくすることができるため、通水停止可能か否かの判定をより高い精度で実行することができる。
【符号の説明】
【００６４】
４  エンジン本体
６  吸気通路
８  排気通路
１２  エアクリーナ
１４  インタークーラ
１６  スロットル
２０  ターボ過給機
２０ａ  コンプレッサ
２０ｂ  タービン
２４  Ｓ/Ｃ触媒
２６  Ｕ/Ｆ触媒
３０  ＥＧＲ装置
３２  ＥＧＲ通路
３６  ＥＧＲクーラ
３８  ＥＧＲバルブ
４０  制御装置
４１  吸気側温度センサ
４２  吸気側圧力センサ
４４  排気側温度センサ
４６  エンジン出口水温センサ
５０  エンジン冷却系
５２  第１冷却水流路
５３  第２冷却水流路
５４  ウォータポンプ
５５  第１分岐流路
５６  第２分岐流路
５７  バイパス流路
６４  遮断バルブ
６６  ラジエータ
６８  サーモスタット
【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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