(57)【要約】【課題】露点の算出精度の向上を図って排気再循環制御を適正化できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】排気ガスの再循環を行ったと仮定した場合に、その再循環される排気ガス流れのレイノルズ数を算出し（ステップＳＴ２）、そのレイノルズ数から排気ガス流れ状態が層流となるのか、乱流となるのかを判別する（ステップＳＴ３）。層流となる場合、レイノルズ数を変数とする算出式により排気ガスの露点を算出する。乱流域となる場合、レイノルズ数に関わりなく排気ガスの露点を一定値として求める。ＥＧＲ通路温度と排気ガスの露点とを比較し（ステップＳＴ４，ＳＴ５）、ＥＧＲ通路温度が排気ガスの露点よりも高い場合に、排気ガスの再循環を許可する（ステップＳＴ６）。これにより、露点の算出精度が向上し、排気ガスの再循環を許可する時期の適正化を図ることができる。【選択図】図３
2016145551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路を流通する排気ガスの一部を排気再循環通路および吸気通路を通じて気筒内に再循環させる排気再循環装置を備え、前記再循環される排気ガスが流れる通路の温度が露点を超えている場合に前記排気ガスの再循環を許可する内燃機関の制御装置において、
前記再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、前記露点を、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数に応じて求める一方、前記再循環される排気ガスの流れ状態が乱流となる場合には、前記露点を一定の値とする構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記再循環される排気ガスの流れ状態を、この再循環される排気ガス流れのレイノルズ数に基づいて判定する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
前記再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数が大きいほど、前記露点を低い値として算出する構成となっ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】
本発明は内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、排気再循環制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関（以下、エンジンという場合もある）において、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量の低減や燃料消費率の改善を図るべく、排気ガスの一部をＥＧＲ通路によって吸気通路に再循環する排気再循環装置（ＥＧＲ装置）が知られている。
【０００３】
エンジンの冷間始動時等において、比較的低温のＥＧＲ通路や吸気通路を排気ガスが流通することにより排気ガス中の水分が凝縮し、凝縮水が発生することがある。この凝縮水は、ＥＧＲ配管や吸気管の腐食原因になったり、エンジンの失火原因になったりする。
【０００４】
特許文献１には、凝縮水の発生を防止するための技術が開示されている。具体的には、ＥＧＲ流等のエンジン作動条件に基づいて露点を求め、吸気マニホールド温度が露点以下である場合に、凝縮水の発生を防止するためのエンジン制御を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０１９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、ＥＧＲ流と露点との関係については明確にされておらず、露点の算出精度が十分に得られている保証はない。このため、凝縮水が発生しないように排気再循環制御を行う場合（露点に応じて排気ガスの再循環を許可する場合）の改良の余地があった。
【０００７】
本発明の発明者らは、排気ガスの流れが層流状態となる場合と、乱流状態となる場合とでは、その他の条件が同一であっても露点が異なるといった新たな知見を得た。そして、この排気ガスの流れ状態に応じて露点を求め、排気再循環制御に利用することに着目した。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、露点の算出精度の向上を図って排気再循環制御を適正化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】
【０００９】
前記課題を解決するための本発明の解決手段は、排気通路を流通する排気ガスの一部を排気再循環通路および吸気通路を通じて気筒内に再循環させる排気再循環装置を備え、前記再循環される排気ガスが流れる通路の温度が露点を超えている場合に前記排気ガスの再循環を許可する内燃機関の制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、前記再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、前記露点を、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数に応じて求める一方、前記再循環される排気ガスの流れ状態が乱流となる場合には、前記露点を一定の値とする構成としている。
【００１０】
この特定事項により、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、再循環
される排気ガス流れのレイノルズ数に応じて露点が求められる。一方、再循環される排気ガスの流れ状態が乱流となる場合には、一定の値として露点が求められる。これは、排気ガスの流れ状態が層流となる場合と、乱流となる場合とでは、その他の条件が同一であっても露点が異なるといった知見に基づくものである。このように、再循環される排気ガスの流れ状態に応じて露点を求めることにより露点の算出精度の向上が図れる。そして、再循環される排気ガスが流れる通路の温度が露点を超えている場合に排気ガスの再循環を許可することにより、この排気ガスの再循環を許可する時期の適正化を図ることができる。
【００１１】
また、前記再循環される排気ガスの流れ状態を、この再循環される排気ガス流れのレイノルズ数に基づいて判定する構成としている。
【００１２】
これによれば、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となるのか乱流となるのかを高い精度で判定することができる。これにより、露点を、排気ガス流れのレイノルズ数に応じて求めるべき状況であるのか（層流となる場合）、一定の値として求めるべき状況であるのか（乱流となる場合）を正確に判定できる。
【００１３】
また、前記再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数が大きいほど、前記露点を低い値として算出する構成としている。
【００１４】
これにより、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合における排気ガス流れのレイノルズ数と露点との関係を特定でき、前記層流となる場合の露点の算出精度の向上が図れる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合と乱流となる場合とで、異なる手法によって露点を求め、その露点に応じて排気ガスの再循環を許可するようにしている。このため、露点の算出精度の向上に伴って、排気ガスの再循環を許可する時期の適正化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＧＲ許可動作の手順を示すフローチャート図である。
【図４】露点算出マップの一例を示す図である。
【図５】エンジン始動時からの通路内温度の変化の一例を示す図である。
【図６】露点算出マップに従って配管内径を設計する手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載された直列４気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。なお、本発明はガソリンエンジンに対しても適用が可能である。
【００１８】
−エンジンの構成−
図１は、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１の概略構成を示す図である。この図１に示すエンジン１は、４つの気筒１１，１１，…を有し、各気筒１１にインジェクタ２（図２を参照）が設けられている。
【００１９】
各気筒１１には吸気系を構成する吸気通路３が接続されている。この吸気通路３の上流端にはエアクリーナ３１が設けられている。また、この吸気通路３には、吸気の流れ方向
に沿って、ターボチャージャ４のコンプレッサ４１、インタークーラ３２および吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）３３が順に設けられている。吸気系によって気筒１１内へ導かれた吸気（図１中に実線で示す矢印を参照）は圧縮行程において圧縮され、この気筒１１内にインジェクタ２から燃料が噴射されることにより燃料の燃焼が行われる。この燃料の燃焼に伴ってエンジン出力が得られる。
【００２０】
各気筒１１には排気系を構成する排気通路５が接続されている。この排気通路５の途中には、ターボチャージャ４のタービン４２が設けられている。このタービン４２の下流には触媒５１が設けられている。また、必要に応じてパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が設けられる。各気筒１１内での燃焼により発生した排気ガスは、排気通路５へ排出され、タービン４２を経た後、触媒５１によって浄化され、大気中へ放出される。
【００２１】
本実施形態に係るエンジン１には、ＥＧＲ装置（排気再循環装置）６が設けられている。このＥＧＲ装置６は、前記触媒５１よりも下流（タービン４２よりも下流）の排気通路５から、コンプレッサ４１よりも上流の吸気通路３へ排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を導くＥＧＲ通路（排気再循環通路）６１と、このＥＧＲ通路６１の流路面積を変更可能とするＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲ通路６１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ６３とを備えている。このＥＧＲ装置６によって、排気通路５を流通する排気ガスの一部が、ＥＧＲ通路６１および吸気通路３を通じて気筒１１内に再循環される。このＥＧＲ装置６により再循環される排気ガス（ＥＧＲガス）の量は、前記ＥＧＲバルブ６２の開度により調整される。この排気ガスの再循環により、ＮＯｘ排出量の低減や燃料消費率の改善が図れる。図１では、排気ガス（ＥＧＲガスも含む）の流れを破線の矢印で示している。
【００２２】
−制御系−
図２に示すように、前記インジェクタ２、吸気絞り弁３３、ＥＧＲバルブ６２は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０と電気的に接続されている。
【００２３】
ＥＣＵ１０は、Ａ／Ｆセンサ８０、エアフローメータ８１、吸気温センサ８２、吸気圧センサ８３、排気温センサ８４、水温センサ８５、クランクポジションセンサ８６、アクセル開度センサ８７、吸気絞り弁開度センサ８８、ＥＧＲバルブ開度センサ８９、ＥＧＲ通路温度センサ８Ａ等の各種センサと電気的に接続されている。各センサの機能は周知であるため、ここでの説明は省略する。
【００２４】
ＥＣＵ１０は、前記各種センサ８０〜８Ａの検出値や測定値に基づいてインジェクタ２、吸気絞り弁３３、ＥＧＲバルブ６２を制御する。
【００２５】
−ＥＧＲ装置の基本制御−
次に、前記ＥＧＲ装置６の基本制御について説明する。
【００２６】
ＥＧＲ装置６を用いて排気ガスを再循環させる場合、目標とするＥＧＲガス量（以下、「目標ＥＧＲガス量」という）と、推定されたＥＧＲガス量（以下、「推定ＥＧＲガス量」という）とを比較し、この推定ＥＧＲガス量が目標ＥＧＲガス量に近づくようにＥＧＲバルブ６２の開度がフィードバック制御される。この場合の目標ＥＧＲガス量は、エンジン１の運転状態（エンジン負荷等）に応じて設定される。また、推定ＥＧＲガス量は、前記ＥＧＲバルブ開度センサ８９によって検出されたＥＧＲバルブ６２の開度、前記排気温センサ８４によって検出された排気ガスの温度等をパラメータとして、予めＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。なお、この排気ガスの再循環動作は、後述するＥＧＲ許可動作において、排気ガスの再循環が許可された場合に実行される。
【００２７】
−ＥＧＲ許可動作−
次に、本実施形態の特徴とする動作であるＥＧＲ許可動作について説明する。このＥＧＲ許可動作は、前記ＥＧＲ通路６１の温度が、このＥＧＲ通路６１内に流そうとする排気ガス（ＥＧＲガス）の露点を超える場合に排気ガスの再循環を許可するものである。本実施形態の特徴は、前記露点を算出する手段にある。
【００２８】
この露点を算出する手段の概略について説明する。排気ガスの再循環を行ったと仮定した場合に、その再循環される排気ガスの流れ状態が層流状態となる場合と乱流状態となる場合とでは、その他の条件が同一であっても露点は異なるものとなるといった新たな知見に基づいて露点が算出される。
【００２９】
そして、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、前記露点を、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数に応じて求める。この場合、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数が大きいほど、露点を低い値として算出する。一方、再循環される排気ガスの流れ状態が乱流となる場合には、前記露点を一定の値とする。なお、この再循環される排気ガスの流れ状態は、再循環される排気ガス流れのレイノルズ数に基づいて判定される。このようにして露点を求め、実際のＥＧＲ通路６１の温度が露点以下である場合には排気ガスの再循環を禁止し（ＥＧＲバルブ６２を全閉とし）、実際のＥＧＲ通路６１の温度が露点を超えている場合には排気ガスの再循環を許可する（ＥＧＲバルブ６２の開放を許可する）ようにしている。
【００３０】
以下、このＥＧＲ許可動作の具体的な手順について図３のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、エンジン１の冷間始動後、排気ガスの再循環を許可するまでの手順を示すものであって、前記ＥＣＵ１０において所定時間毎に繰り返し実行される。なお、エンジン１の冷間始動時点では、ＥＧＲバルブ６２は全閉状態となっている。
【００３１】
先ず、ステップＳＴ１において、ＥＧＲ通路６１の温度を検出する。この検出は前記ＥＧＲ通路温度センサ８Ａによって行われる。ＥＧＲ通路温度センサ８Ａの配設位置は適宜設定されるが、ＥＧＲ通路６１において結露が発生しやすい箇所を実験またはシミュレーションによって特定し、この特定された箇所にＥＧＲ通路温度センサ８Ａを配設することが好ましい。例えば、前記ＥＧＲクーラ６３に配設される。また、ＥＧＲ配管にＥＧＲ通路温度センサ８Ａを取り付け、このＥＧＲ配管の内壁面温度を検出するようにしてもよい。
【００３２】
その後、ステップＳＴ２に移り、前記目標ＥＧＲガス量（エンジン１の運転状態に応じて流そうとするＥＧＲガス量）と、排気ガス温度とから、排気ガスが再循環される場合における排気ガス流れのレイノルズ数（ＥＧＲ通路６１での排気ガス流れのレイノルズ数）を算出する。排気ガス温度の検出は前記排気温センサ８４によって行われる。この排気温センサ８４の配設位置も適宜設定される。
【００３３】
レイノルズ数は、一般に、流体の密度、流速、粘度、および、管路の内径から算出される。そして、ＥＧＲガス量は、流速および管路の内径に相関のある値である。つまり、管路の内径（ＥＧＲ通路６１の内径）は固定値であるため、目標ＥＧＲガス量からＥＧＲガスの流速を求めることができる。また、前記排気ガス温度は、流体（排気ガス）の密度および粘度に相関のある値である。このため、目標ＥＧＲガス量と排気ガス温度とから排気ガス流れのレイノルズ数（目標ＥＧＲガス量で排気ガスの再循環を実行した場合のＥＧＲ通路６１内でのレイノルズ数）を算出することが可能である。このレイノルズ数の算出は、ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された算出式（例えば、以下の式（１））によって行われる。また、レイノルズ数算出マップ（目標ＥＧＲガス量、排気ガス温度、および、レイノル
ズ数の相関を表したマップ）をＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶させておき、このレイノルズ数算出マップからレイノルズ数を求めるようにしてもよい。
【００３４】
Ｒｅ＝ρ×ｖ×Ｄ／μ＝ｖ×Ｄ／ν      …（１）
Ｒｅはレイノルズ数、ρは流体の密度、ｖは流速、Ｄは代表直径、μは流体の粘性係数、νは動粘性係数である。
【００３５】
このようにしてレイノルズ数が算出された後、ステップＳＴ３に移り、この算出されたレイノルズ数が、予めＥＣＵ１０に記憶された露点算出マップ上のレイノルズ数閾値Ａ未満であるか否かを判定する。図４は、この露点算出マップの一例を示している。この露点算出マップは、レイノルズ数と露点との関係を示している。具体的に、レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満である領域は、排気ガスの流れ状態が層流域、または、層流域から遷移域に亘る領域である。また、レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ以上である領域は、排気ガスの流れ状態が乱流域となる領域である。
【００３６】
そして、レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満となっており、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、前記露点算出マップまたは以下の式（２）で求められる露点Ｔ１と、ＥＧＲ通路６１の温度とを比較する。一方、レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ以上となっており、ステップＳＴ３でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、前記露点算出マップまたは以下の式（３）で求められる露点Ｔ２と、ＥＧＲ通路６１の温度とを比較する。
【００３７】
以下、各式（２），（３）について説明する。
【００３８】
レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満となっている場合、レイノルズ数が大きいほど露点は低くなる。この場合の露点Ｔ１は以下の式（２）によって算出できる。レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満の場合とは、前述したように排気ガスの流れ状態が層流域、または、層流域から遷移域に亘る場合である。
【００３９】
Ｔ１＝Ｃ１（Ｒｅ／１０００）2＋Ｃ２（Ｒｅ／１０００）＋Ｃ３  …（２）
ここで、Ｒｅはレイノルズ数であり、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は定数である。これら定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、実験またはシミュレーションによって決定される。
【００４０】
一方、レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ以上となっている場合には、レイノルズ数に関わりなく露点は一定の値である。つまり、この場合の露点Ｔ２は以下の式（３）によって与えることができる。レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ以上となっている場合とは、前述したように排気ガスの流れ状態が乱流となる場合である。
【００４１】
Ｔ２＝Ｔｒ  …（３）
この式（３）で与えられる値Ｔｒは実験またはシミュレーションによって決定される。
【００４２】
ここで、レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満である場合と、レイノルズ数閾値Ａ以上である場合とで、露点の算出手法が異なる理由について説明する。
【００４３】
レイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満である場合、つまり、排気ガスの流れ状態が、層流域、または、層流域から遷移域に亘る場合、排気ガス中における水蒸気以外の化学的成分が水蒸気の凝縮拡散の邪魔となる。つまり、ガス流れが遅くレイノルズ数が小さい環境下での凝縮は、「不凝縮気体と凝縮気体とが混在する場合の凝縮」であり、排気ガス中における水蒸気以外の成分であるＨＣやＮＯｘといった不凝縮気体が凝縮気体である水蒸気の拡散を妨げ、水蒸気が壁面近傍に到達できなくなるため凝縮する確率が減ってしまう
。この現象は、排気ガスの流れ状態が、層流域、または、層流域から遷移域に亘る場合に、ガス流れが速いほど顕著である。このため、レイノルズ数の増加に伴って露点が下降する。
【００４４】
一方、レイノルズ数が所定値Ａ以上である場合、つまり、排気ガスの流れ状態が乱流である場合、排気ガスの流れの中では壁面に近い領域にごく薄い粘性底層と呼ばれるガス流れの層が存在し、そこでは、壁面における粘性応力のみが作用する。このため、排気ガスの粘性そのもので露点が決まってしまう。従って、凝縮に達する環境がレイノルズ数の大きさに関わりなく同一となる。その結果、排気ガスの流れ状態が乱流となっている場合には、レイノルズ数に関わりなく露点は一定の値となる。
【００４５】
算出されたレイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ未満であって、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合、ステップＳＴ４において、前記露点算出マップまたは式（２）によって求められた露点Ｔ１が前記ＥＧＲ通路６１の温度未満であるか否かを判定する。つまり、ＥＧＲ通路６１の温度が露点Ｔ１を超えており、排気ガスの再循環を実行しても凝縮水が発生しない状況であるか否かを判定する。露点Ｔ１がＥＧＲ通路６１の温度以上となっており、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、排気ガスの再循環を許可することなく、ＥＧＲバルブ６２を全閉状態に維持する。つまり、排気ガスを再循環させた場合にはＥＧＲ通路６１で凝縮水が発生する可能性があるので、ＥＧＲバルブ６２を全閉状態に維持する。
【００４６】
また、露点Ｔ１が前記ＥＧＲ通路６１の温度未満であってステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、排気ガスの再循環を許可する。つまり、排気ガスを再循環させたとしてもＥＧＲ通路６１で凝縮水が発生することがないため、前記目標ＥＧＲガス量が得られるようにＥＧＲバルブ６２の開度を設定する。
【００４７】
一方、算出されたレイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ以上であって、ステップＳＴ３でＮＯ判定された場合、ステップＳＴ５において、前記露点算出マップまたは式（３）によって与えられた露点Ｔ２が前記ＥＧＲ通路６１の温度未満であるか否かを判定する。つまり、ＥＧＲ通路６１の温度が露点Ｔ２を超えており、排気ガスの再循環を実行しても凝縮水が発生しない状況であるか否かを判定する。露点Ｔ２がＥＧＲ通路６１の温度以上となっており、ステップＳＴ５でＮＯ判定された場合には、排気ガスの再循環を許可することなく、ＥＧＲバルブ６２を全閉状態に維持する。つまり、排気ガスを再循環させた場合にはＥＧＲ通路６１で凝縮水が発生する可能性があるので、ＥＧＲバルブ６２を全閉状態に維持する。
【００４８】
また、露点Ｔ２が前記ＥＧＲ通路６１の温度未満であってステップＳＴ５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、排気ガスの再循環を許可する。つまり、排気ガスを再循環させたとしてもＥＧＲ通路６１で凝縮水が発生することがないため、この場合も、前記目標ＥＧＲガス量が得られるようにＥＧＲバルブ６２の開度を設定する。
【００４９】
このようなＥＧＲ許可動作が行われるため、前記ＥＣＵ１０によって本発明に係る内燃機関の制御装置が構成される。この制御装置は、前記ＥＧＲ通路温度センサ８Ａおよび排気温センサ８４からの各信号を入力信号として受信する。また、この制御装置は、目標ＥＧＲガス量を求めるための各種センサ（クランクポジションセンサ８６やアクセル開度センサ８７）からの信号も入力信号として受信する。また、この制御装置は、ＥＧＲバルブ６２に開度指令信号を出力信号として出力する構成となっている。
【００５０】
図５は、エンジン１の始動時からのＥＧＲ通路６１の温度の変化の一例を示す図であって、従来技術の如く排気ガスの流れ状態を考慮することなしに露点を求めた場合と、排気
ガスの流れ状態を考慮して露点を求めた場合（本実施形態の手法で露点を求めた場合）とを比較するための図である。この図５では、横軸が時間であり、縦軸が通路内温度である。この図５に示すように、エンジン１の始動後、暖機に伴うエンジン１からの熱伝導等によってＥＧＲ通路６１の温度は上昇していく。
【００５１】
排気ガスの流れ状態を考慮することなしに求めた露点は図中のαであった。これに対し、本実施形態の如く、レイノルズ数に応じて算出した露点は、図中のβとなっている。つまり、排気ガスの流れ状態を考慮した場合には、排気ガスの流れ状態を考慮しない場合に比べて低い温度として露点は算出される。
【００５２】
つまり、排気ガスの流れ状態を考慮することなしに露点を求めた場合には、凝縮水を発生させないために、図中のタイミングｔ２まで排気ガスの再循環は許可されないものとなる。
【００５３】
これに対し、本実施形態の如く排気ガスの流れ状態を考慮して露点を求めた場合には、図中のタイミングｔ１で排気ガスの再循環を許可することができる。つまり、このタイミングｔ１で排気ガスの再循環を実行しても凝縮水が発生することはなく、前記タイミングｔ１とタイミングｔ２との時間間隔だけ、排気ガスの再循環を早期に開始することができる。その結果、ＮＯｘの排出量の低減効果を早期に発揮させることができ、また、燃料消費率の改善を図ることができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、排気ガス流れのレイノルズ数に応じて露点を求める一方、再循環される排気ガスの流れ状態が乱流となる場合には、一定の値として露点を求めるようにしている。このように、再循環される排気ガスの流れ状態に応じて露点を求めることにより露点の算出精度の向上を図ることができる。これにより、ＥＧＲ通路６１の温度が露点を超えている場合に排気ガスの再循環を許可することにより、この排気ガスの再循環を許可する時期の適正化を図ることができる。その結果、凝縮水の発生を防止でき、配管の腐食を防止できると共に、エンジン１の失火を防止できる。また、必要以上に排気ガスの再循環を禁止することがなくなるため、排気再循環運転領域の拡大が図れ、ＮＯｘ排出量の更なる低減および燃料消費率の更なる改善を図ることができる。
【００５５】
また、このように排気ガス流れのレイノルズ数に基づいて露点を求めるといった技術は、配管の内径の設計にも利用することができる。つまり、前記露点算出マップで示したように、配管内部のガス流速を高めることでレイノルズ数が大きくなり、露点を低くすることができる。すなわち、配管の内径を小さく設計することにより、少量のＥＧＲガスが流れる状況であっても、レイノルズ数が大きくなり、露点を低くすることが可能である。そして、この場合、レイノルズ数としては、前記レイノルズ数閾値Ａ以上となっておれば、それ以上にガス流速を高めたとしても露点は変化しない。以上のことから、少量のＥＧＲガスが流れる状況で、レイノルズ数が前記レイノルズ数閾値Ａに一致するガス流速が得られるように配管の内径を設計する。これによれば、図６の露点算出マップにおいて斜線を付した領域での運転（排気ガス流れのレイノルズ数がレイノルズ数閾値Ａ以上に維持される運転）が可能となり、露点を最も低く設定できる範囲内で、配管の内径を最も大きくするといった設計が可能となる。
【００５６】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、ＥＧＲ通路６１を流れる排気ガスのレイノルズ数に応じて露点を求め、この露点とＥＧＲ通路６１の温度とを比較するようにしていた（図３におけるステップＳＴ４，ＳＴ５）。本発明はこれに限らず、ＥＧＲ通路６１を流れる排気ガスのレイノルズ数に応じて露点を求め、この露点と吸気通路３の温度（例えば、吸気通路３に
対するＥＧＲ通路６１の接続箇所（新気とＥＧＲガスとの合流部）の温度、または、インタークーラ３２の内部温度）とを比較するようにしてもよい。そして、実際の吸気通路３の温度が露点以下である場合には排気ガスの再循環を禁止し（ＥＧＲバルブ６２を全閉とし）、実際の吸気通路３の温度が露点を超えている場合には排気ガスの再循環を許可する（ＥＧＲバルブ６２の開放を許可する）。これにより、吸気通路３での凝縮水の発生を防止することが可能になる。
【００５７】
また、前記式（１）において、流体の密度ρおよび流体の粘性係数μは、排気ガス温度に相関のある値であるが、排気ガス温度変化に対する変化割合は小さいため、一定の値として扱うことができる。つまり、流体の密度ρおよび流体の粘性係数μを一定とすることで、再循環される排気ガスの流れ状態が層流となる場合には、式（１）によって、排気ガス流速ｖからレイノルズ数Ｒｅが一義的に定まる。このことから、排気ガス流速ｖのみからレイノルズ数Ｒｅを算出することも可能である。また、再循環される排気ガスの流れ状態が乱流となる場合には、前述したように再循環される排気ガス流速に関わりなく露点は一定の値となる。
【００５８】
また、前記実施形態は、自動車に搭載される直列４気筒ディーゼルエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。
【００５９】
また、前記実施形態では、ターボチャージャ４のタービン４２よりも下流側の排気通路５から、ターボチャージャ４のコンプレッサ４１よりも上流側の吸気通路３へ排気ガスを再循環するＬＰＬ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ装置に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ターボチャージャ４のタービン４２よりも上流側の排気通路５から、ターボチャージャ４のコンプレッサ４１よりも下流側の吸気通路３へ排気ガスを再循環するＨＰＬ（Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ装置にも適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ディーゼルエンジンに搭載されたＥＧＲ装置における排気ガスの再循環許可動作に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１      エンジン（内燃機関）
３      吸気通路
５      排気通路
６      ＥＧＲ装置（排気再循環装置）
６１    ＥＧＲ通路（排気再循環通路）
１０    ＥＣＵ
１１    気筒
【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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