(57)【要約】【課題】エンジン１のＥＧＲ通路５０において生成した凝縮水によって、デポジットの生成が助長されることを防止し、その堆積によって生じる不具合を予防する。【解決手段】ＥＧＲ通路５０において凝縮水が設定時間以上、生成しているか否か判定する判定手段（ステップＳＴ５）と、この判定手段による肯定判定（ＹＥＳ）時に、ＥＧＲ通路５０を流れるＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させて、凝縮水の排水を促す排水制御手段（ステップＳＴ７）と、このときにＥＧＲガスの空燃比を理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段（ステップＳＴ７）と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の一部をＥＧＲ通路によって吸気系へ再循環させるＥＧＲ系を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路において凝縮水が予め設定した時間以上、生成しているか否か判定する判定手段と、
前記判定手段による肯定判定時に、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させて、凝縮水の排水を促す排水制御手段と、
前記排水制御手段によって凝縮水の排水を促すときに、ＥＧＲガスの空燃比を理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段と、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】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記判定手段は、ＥＧＲ通路において凝縮水が生成するような機関運転状態であって、かつ当該ＥＧＲ通路をＥＧＲガスが流通している時間を積算し、この積算した時間を前記予め設定した時間と対比して判定を行う、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
内燃機関の温度状態を検出する温度検出手段を備え、
前記判定手段は、前記温度検出手段による検出結果に基づいて、ＥＧＲ通路で凝縮水の生成する機関運転状態であることを判定する、内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、
前記判定手段は、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流量が所定量以上になる機関運転状態では、前記積算した時間を零にリセットする、内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記判定手段は、ＥＧＲ通路における凝縮水の生成量を推定し、この推定量が多いほど、前記予め設定した時間を短くなるように補正する、内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブを備え、
前記排水制御手段は、前記ＥＧＲバルブを開動作させることによって、ＥＧＲガスの流量を増大させる、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系を備えた内燃機関の制御装置に関し、特に、ＥＧＲ通路において生成する凝縮水やデポジットなどへの対策に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両などに搭載された内燃機関においては、例えば燃焼温度を調整したり、吸気損失を低減させたりするために、排気通路から排気の一部を取り出してＥＧＲ通路により吸気系へ再循環させるようにしている。ＥＧＲ通路を流れる排気（以下、ＥＧＲガスという）には未燃燃料や煤などが含まれており、これが堆積するとＥＧＲガスの流路が狭くなってしまい、不具合が生じるおそれがあった。
【０００３】
また、ＥＧＲガスには通常、燃焼によって発生した水蒸気が含まれているので、未暖機状態など内燃機関の温度が低いときには、ＥＧＲ通路において凝縮水が生成することがある。この凝縮水には、前記のように未燃燃料や煤が含まれている他に、ＮＯｘやＳＯｘなども含まれており、例えばＥＧＲ通路と吸気通路との接合部やＥＧＲクーラの内部などに凝縮水が溜まると、その内部で生成した有機酸化合物による腐食が問題になるおそれがあった。
【０００４】
これらの問題点について特許文献１に記載の吸気マニホルドは、そのチャンバ部に対するＥＧＲ通路の接続部にリード弁を設ける場合に、このリード弁の周辺に形成される凹部に排水孔を開口させて、凝縮水を流出させるようにしている。これにより、比較的低温のリード弁にＥＧＲガスが接触して凝縮水が生成しても、その周辺に溜まることなくＥＧＲ通路から排出されるようになるので、腐食の問題を回避できると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０７３８７６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、前記のように排水孔を設けても、リード弁の周辺（凹部）に溜まる凝縮水を排水できるだけであり、それ以外の部位でＥＧＲ通路の壁面に付着した凝縮水を排水することはできない。そして、ＥＧＲ通路の壁面に付着している凝縮水は、前記のように腐食の問題を引き起こすだけでなく、ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガス中の未燃燃料や煤をトラップし、それらが堆積する一因となることが分かった。
【０００７】
すなわち、本発明の発明者は、ＥＧＲ通路におけるデポジットの堆積について実験および研究を重ねた結果、凝縮水にはＥＧＲガスに含まれている未燃燃料や煤、ＮＯｘ、ＳＯｘ、アルデヒドなどが溶け込んだ後に、粘着力が増大して固着性のデポジットが生成することを見出した。また、そのようにして凝縮水にトラップされる未燃燃料の量は、ＥＧＲガスが理論空燃比よりもリーンなときには、リッチなときよりもむしろ多くなる、という新規な知見も得られた。
【０００８】
このような新規な知見に基づいて本発明の目的は、ＥＧＲ通路において生成した凝縮水によってデポジットの生成が助長されることを防止し、その堆積によって生じる不具合を予防することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記のようにＥＧＲガスの空燃比はリッチな方が、リーンなときよりも未燃燃料が凝縮水にトラップされ難いことに着目して、本発明は、空燃比のリッチなＥＧＲガスの流れによって、ＥＧＲ通路の凝縮水の排水を促すようにしたものである。
【００１０】
具体的に本発明は、排気の一部をＥＧＲ通路によって吸気系へ再循環させるＥＧＲ系を備えた内燃機関の制御装置を対象として、前記ＥＧＲ通路において凝縮水が予め設定した時間（以下、設定時間という）以上、生成しているか否か判定する判定手段と、この判定手段による肯定判定時に、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させて、凝縮水の排水を促す排水制御手段と、この排水制御手段によって凝縮水の排水を促すときに、ＥＧＲガスの空燃比を理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段と、を備えている。
【００１１】
なお、前記排水制御手段によってＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させる、というのはＥＧＲガスを流通させていない状態で、強制的にＥＧＲガスの流通を開始して、その流量を零から所定量以上に増大させることも含む概念である。また、ＥＧＲ通路は、ここに配設されているＥＧＲバルブやＥＧＲクーラなども含む概念である。
【００１２】
前記の構成により、内燃機関の運転中に判定手段によって、ＥＧＲ通路における凝縮水め生成時間が設定時間以上になったと判定されれば、排水制御手段によってＥＧＲ通路の排水制御が行われ、ＥＧＲガスの流量が所定量以上に増大することによって、ＥＧＲ通路からの凝縮水の排水が促される。この際、空燃比制御手段によって例えば燃料噴射量の増量補正が行われ、前記のように流量の増大するＥＧＲガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチに制御される。
【００１３】
こうして理論空燃比よりもリッチになったＥＧＲガスに含まれる未燃燃料などは凝縮水にトラップされ難いので、ＥＧＲガスの流量を増大させてもデポジットの生成が助長されることはない。よって、前記の排水制御によりＥＧＲ通路からの凝縮水の排水を促し、デポジットの堆積に起因するＥＧＲガス流量の低下やＥＧＲ通路の閉塞などの不具合を予防することができる。
【００１４】
好ましくは前記判定手段は、ＥＧＲ通路において凝縮水が生成するような機関運転状態であって、かつ当該ＥＧＲ通路をＥＧＲガスが流通している時間を積算し、この積算した時間を前記予め設定した時間と対比して、判定を行うものとすればよい。すなわち、内燃機関の運転状態から凝縮水の生成が推定されるような状態であっても、ＥＧＲガスが流れていない場合は、時間の積算を中断する。こうすれば、排水制御の頻度があまり高くならないようにして、空燃比のリッチ化に伴う燃費の悪化を抑制することができる。
【００１５】
より具体的には、吸気温や排気温、機関冷却水温など、内燃機関の温度状態を検出する温度検出手段を備え、この温度検出手段による検出結果に基づいて、例えばＥＧＲガスの温度やＥＧＲ通路の壁温、或いはＥＧＲバルブやＥＧＲクーラなどの温度状態を推定する。そして、ＥＧＲガス中の水分が凝縮するような温度状態であれば前記判定手段により、ＥＧＲ通路で凝縮水の生成する機関運転状態であると判定すればよい。また、ＥＧＲ通路の圧力状態も加味して判定を行うことがより好ましい。
【００１６】
ところで、例えば内燃機関の回転数が高くて、排気の流量がかなり多いときには、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流量も所定量以上に増大することがあり、このＥＧＲガスの流れによって凝縮水の排水が促されることになる。そこで、前記判定手段は、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流量が前記所定量以上になるような機関運転状態では、前記積算した時間を零にリセットするようにしてもよい。
【００１７】
また、前記のＥＧＲ通路に存在する凝縮水の量が多いほど、これに溶け込んだ未燃燃料などがデポジットとして堆積しやすいとも考えられるので、前記判定手段は、ＥＧＲ通路における凝縮水の生成量を推定し、この推定量が多いほど、排水制御を開始するまでの時間（前記の予め設定した時間）を短くするようにしてもよい。なお、凝縮水の生成量は、内燃機関の運転状態や温度状態、ＥＧＲガスの流量などから推定することができる。
【００１８】
また、前記排水制御について具体的には、内燃機関のＥＧＲ系にＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブが設けられており、前記排水制御手段は、ＥＧＲバルブを開動作させることによって、ＥＧＲガスの流量を増大させるものとすればよい。すなわち、ＥＧＲバルブが閉じていれば、これを開くことによってＥＧＲガスの流通を開始させる。また、ＥＧＲバルブが開いている場合には、その開度を大きくすることによってＥＧＲガスの流量を増大させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内燃機関のＥＧＲ通路において凝縮水の生成する時間が予め設定した時間以上になれば、ＥＧＲガスの空燃比を理論空燃比よりもリッチになるように制御するとともに、そのＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させて、凝縮水の排水を促すようにしたので、凝縮水によってデポジットの生成が助長されることを防止し、その堆積によって生じる不具合を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の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】基本的なＥＧＲ制御のマップの一例を示す図である。
【図３】ＥＧＲ通路におけるデポジットの堆積について模式的に示す説明図である。
【図４】凝縮水に含まれているＨＣ成分量を調べた実験結果を表す図である。
【図５】排水制御の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】排水制御におけるＥＧＲバルブの開度、積算時間、および空燃比の変化を互いに関連づけて表したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では一例として、ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明する。
【００２２】
−エンジンの概略構成−
図１は、本実施形態に係るエンジン１の概略構成を示す。このエンジン１は一例として多気筒ガソリンエンジンであって、各気筒２には燃焼室１１を区画するようにピストン１２が収容されている。ピストン１２とクランクシャフト１３はコンロッド１４によって連結され、シリンダブロック１７の下部には、クランクシャフト１３の回転角（クランク角）を検出するクランクポジションセンサ６１が配設されている。
【００２３】
一方、シリンダブロック１７の上端にはシリンダヘッド１８が締結されて、各気筒２の上端を閉ざしている。このシリンダヘッド１８には、気筒２内に臨むように点火プラグ２０が配設され、後述のＥＣＵ６によって制御されるイグナイタ２１から供給される高電圧により火花放電するようになっている。なお、シリンダブロック１７の側壁の上部には、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ６２が配設されている。
【００２４】
また、シリンダヘッド１８には、各気筒２内の燃焼室１１に連通するように吸気ポート３０および排気ポート４０が形成されている。燃焼室１１に臨む吸気ポート３０の下流端（吸気流れの下流端）には吸気バルブ３１が配設され、同様に排気ポート４０の上流端（排気流れの上流端）には排気バルブ４１が配設されている。そして、吸気バルブ３１および排気バルブ４１を動作させるための動弁系もシリンダヘッド１８に設けられている。
【００２５】
一例として本実施形態の動弁系は、吸気バルブ３１および排気バルブ４１をそれぞれ駆動する吸気カムシャフト３１ａおよび排気カムシャフト４１ａを備えている。これらのカムシャフト３１ａ，４１ａが、図示しないタイミングチェーンなどを介してクランクシャフト１３により駆動されることで、吸気バルブ３１および排気バルブ４１が所定のタイミングで開閉される。
【００２６】
そして、前記吸気ポート３０を含む吸気通路３（吸気系）には、その上流側からエアクリーナ３２、エアフローメータ６３、吸気温センサ６４（エアフローメータ６３に内蔵）、および、電子制御式のスロットルバルブ３３が配設されている。スロットルバルブ３３はスロットルモータ３４によって駆動され、吸気チャンバ３５の上流で吸気の流れを絞ってエンジン１の吸気量を調整するものである。
【００２７】
また、吸気チャンバ３５よりも下流側の吸気通路３には各気筒２毎に燃料噴射用のインジェクタ３６も配設されており、主に吸気ポート３０に向かって燃料を噴射する。こうして噴射された燃料が吸気と混合されて気筒２内に吸入されて、可燃性の混合気を形成し、点火プラグ２０により点火されて燃焼する。これにより発生した燃焼ガスは、排気バルブ４１の開弁によって排気ポート４０へ流出する。
【００２８】
その排気ポート４０を含む排気通路４には、前記のように気筒２内から流出する燃焼ガス、即ち排気を浄化するための触媒４２が配設されている。また、触媒４２の上流側には空燃比センサ６５と、排気温センサ６６とが配設されており、さらに、それらのセンサ６５，６６よりも上流側の排気通路４から分岐して、吸気系に向かって延びるようにＥＧＲ通路５０が設けられている。
【００２９】
すなわち、本実施形態のエンジン１は、排気通路４から排気の一部を取り出して、ＥＧＲ通路５０を流通させて吸気通路３へ還流させるＥＧＲ系５を備えており、本実施形態ではＥＧＲ通路５０の下流端が吸気チャンバ３５において吸気通路３に合流している。図１では、ＥＧＲ通路５０を流通する排気（以下、ＥＧＲガスという）の流れを矢印Ｅで示しており、こうして吸気系にＥＧＲガスを再循環させることで、ＮＯｘ排出量の低減や燃費率の改善が図られている。
【００３０】
また、本実施形態のＥＧＲ通路５０には、開閉可能なＥＧＲバルブ５１と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５２とが配設されている。ＥＧＲバルブ５１は図示しないアクチュエータによって駆動され、ＥＧＲガスの流れを絞ってその流量を連続的に調整可能なものであり、その開度（ＥＧＲバルブ開度）は、後述するようにＥＣＵ６によって制御される。
【００３１】
ＥＧＲクーラ５２は一例として公知のシェルアンドチューブ型の熱交換器であって、詳細な説明は省略するが、シェル内部に挿入された複数本のチューブの内部にＥＧＲガスを流通させる一方、チューブとシェルとの間にはエンジン冷却水が流れるようになっている。これにより、ＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換が行われ、ＥＧＲガスが冷却される。
【００３２】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ６は公知の電子制御ユニット（Electronic Control Unit）からなり、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭなどを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは例えばエンジン１の停止時に保存すべきデータ等を記憶する。
【００３３】
ＥＣＵ６には、前記のようにクランクポジションセンサ６１、水温センサ６２、エアフローメータ６３、吸気温センサ６４、空燃比センサ６５、排気温センサ６６などが接続されており、また、図１に示すように、車室内に設けられたアクセルペダル７の操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６７も接続されている。そして、これらのセンサなどから入力する信号に基づいてＥＣＵ６は種々の制御プログラムを実行することにより、エンジン１の運転制御を実行する。
【００３４】
例えばＥＣＵ６は、アクセル開度やエンジン１の負荷および回転数、或いは車速等に基づいてエンジン１の目標トルクを算出し、この目標トルクを出力するように、点火プラグ２０による点火時期の制御、スロットルモータ３４によるスロットル開度の制御（即ち、吸気量の制御）、およびインジェクタ３６による燃料噴射の制御を実行する。また、ＥＣＵ６は、主に目標トルクおよびエンジン回転数に基づいて目標とするＥＧＲガス流量（以下、目標ＥＧＲガス流量という）を算出し、この目標ＥＧＲガス流量になるようにＥＧＲバルブ５１の開度を制御する。
【００３５】
すなわち、一例として図２のマップに示すように、目標トルクの高い高負荷域を除いてＥＧＲガスを流通させる運転領域（以下、ＥＧＲ領域という）が設定されており、このＥＧＲ領域において目標トルクが大きいほど、また、エンジン回転数が低いほど、目標ＥＧＲガス流量が少なくなるように設定されている。そして、ＥＣＵ６は、例えばＥＧＲバルブ５１の開度と、排気温センサ６６によって検出された排気の温度などに基づいて、実際のＥＧＲガス流量を推定し、この推定値が前記の目標ＥＧＲガス流量に近づくようにＥＧＲバルブ５１の開度を制御する。
【００３６】
なお、図２のマップにおける目標ＥＧＲガス流量は、例えばＮＯｘ排出量の低減のために燃焼温度を調整したり、燃費率の改善のために吸気損失を低減させたりするよう、好適な値を予め実験などによって適合したものである。また、図２のマップにおける点Ａ〜Ｃは、後述するようにＥＧＲ通路５０に生成した凝縮水に含まれるＨＣの量を調べた運転条件を表している。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ６は、例えば未暖機状態などエンジン１の温度が低いときに、ＥＧＲ通路５０において凝縮水の生成する時間が予め設定した時間以上になれば、以下に説明するようにＥＧＲバルブ５１を開動作させて、ＥＧＲ通路５０におけるＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させ、凝縮水の排水を促す排水制御を実行するようになっている。
【００３８】
−ＥＧＲ通路の排水制御−
次に、本実施形態の特徴であるＥＧＲ通路５０の排水制御について説明する。従来から知られているようにＥＧＲ通路５０を流れるＥＧＲガスには未燃燃料や煤などが含まれており、これがデポジットとなって堆積すると流路が狭くなってしまい、不具合が生じるおそれがある。また、ＥＧＲガスには通常、燃焼によって発生した水蒸気が含まれているので、エンジン１の未暖機状態などではＥＧＲ通路５０において凝縮水が生成することがあり、この凝縮水がデポジットの生成の一因となると考えられる。
【００３９】
本発明者は、ＥＧＲ通路５０における凝縮水とデポジットの生成との関係について実験および研究を重ねた結果、ＥＧＲ通路５０の壁面に付着している凝縮水がＥＧＲガス中の未燃燃料や煤をトラップするという知見を得た。すなわち、図３において左側に模式的に示すように、凝縮水にはＥＧＲガスに含まれている未燃燃料（ＨＣ）や煤（ｓｏｏｔ）、ＮＯｘ、ＳＯｘ、アルデヒドなどが溶け込み、その後、同図において右側に示すように粘着力が増大して、固着性のデポジットが生成すると考えられる。
【００４０】
そして、そのようにして凝縮水にトラップされる未燃燃料の量は、ＥＧＲガスが理論空燃比よりもリーンなときに、リッチなときよりもむしろ多くなる、という知見も得られた。すなわち、本発明者は、エンジン１をＥＧＲ通路５０において凝縮水が生成するような状態で所定時間、運転した後に、ＥＧＲ通路５０に溜まった凝縮水を採取して、その中に含まれているＨＣの量を調べた。この際、一例として図２に点Ａ〜Ｃとして示すようにエンジン１の運転条件を変更し、それぞれにおいて空燃比はリッチ、リーン、およびストイキ（理論空燃比）などに変更した。
【００４１】
前記の運転条件Ａは、ＥＧＲ領域において特に目標トルクが小さく、かつエンジン回転数も低い運転状態に対応し、運転条件Ｂは、同じく目標トルクは小さいものの、エンジン回転数はやや高い運転状態に対応する。さらに、運転条件Ｃは、ＥＧＲ領域の中では目標トルクが大きく、かつエンジン回転数が高い運転状態に対応する。そして、実験の結果は図４に示すようになり、運転条件Ａ〜Ｃのいずれにおいても、凝縮水に含まれているＨＣの量は、ＥＧＲガスがリッチなときの方が少なくなっていた。
【００４２】
ここで、一般的にＥＧＲガスに含まれている未燃燃料の総量（ＴＨＣなど）は、空燃比のリッチなときの方がリーンなときよりも多いと考えられるので、図４に示す結果は、空燃比のリーンなときの方が、ＥＧＲガス中の未燃燃料が凝縮水にトラップされやすいことによるものと考えられる。すなわち、図３を参照して前述したようにＨＣが凝縮水に溶け込んだ後に、その粘着力が増大する反応にはＮＯｘ、ＳＯｘ、アルデヒドなどが関与していると考えられ、その関与の度合いが、空燃比のリーンなときの方が強いのではないかと推定される。
【００４３】
以上、要するにＥＧＲガスの空燃比はリッチな方が、リーンなときよりもむしろＨＣが凝縮水にトラップされ難いことが分かったので、本実施形態に係るエンジン１では、ＥＧＲ通路５０において凝縮水の生成する時間が予め設定した時間（以下、設定時間という）以上になれば、空燃比のリッチなＥＧＲガスの流れによってＥＧＲ通路５０の凝縮水を排水するようにした。なお、前記の設定時間は、図３を参照して前述したように凝縮水の粘着力が増大して、ＥＧＲ通路５０の壁面から剥がれ難くなる少し前までの時間であり、実験などによって設定されている。
【００４４】
−具体的な処理の流れ−
以下に、本実施形態における排水制御の具体的な処理の流れを、前記図２、３なども参照しながら、図５のフローチャートに沿って説明する。なお、この排水制御のルーチンは、エンジン１の運転中にＥＣＵ６において所定のタイミングで繰り返される。
【００４５】
まず、スタート後のステップＳＴ１では、例えば目標トルクやエンジン回転数の他、エンジン１の冷却水温、吸気温、排気温などの各種データを読み込む。これらのデータは、エンジン１の運転制御のために算出されてＥＣＵ６のＲＡＭに記憶更新されているものを読み込んでもよいし、水温センサ６２、吸気温センサ６４、排気温センサ６６など（温度検出手段）の信号を読み込んでもよい。
【００４６】
そして、ステップＳＴ２において図２のマップを参照し、目標トルクおよびエンジン回転数からＥＧＲ領域か否か判定して、否定判定（ＮＯ）であれば後述するステップＳＴ５に進む一方、ＥＧＲ領域であると肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ３に進んで、エンジン１の運転状態がＥＧＲ通路５０から吸気通路３にかけて凝縮水の生成するようなものであるか否か判定する（凝縮水生成？）。
【００４７】
すなわち、例えば未暖機状態のようにＥＧＲ通路５０の温度が低いときには、その壁面において凝縮水が生成し付着するようになる。特に、エンジン冷却水によって冷やされるＥＧＲクーラ５２のチューブの壁面には凝縮水が付着しやすい。このように、ＥＧＲ通路５０において温度が低く凝縮水が付着しやすい状態は、例えば目標トルク、エンジン回転数、吸気温、エンジン水温、および排気温などに対応づけて予め実験などにより特定され、ＥＧＲ通路５０において凝縮水が生成するような運転状態としてＥＣＵ６のＲＯＭに記憶されている。
【００４８】
そして、前記のステップＳＴ３において凝縮水が生成するような運転状態でないと否定判定すれば（ＮＯ）、後述するステップＳＴ５に進む一方、凝縮水が生成するような運転状態であると肯定判定すれば（ＹＥＳ）ステップＳＴ４に進んで、凝縮水の生成する時間の積算値を更新する（時間を積算）。すなわち、ＥＣＵ６において排水制御のルーチンを実行する時間間隔（例えば数十〜数百ミリ秒くらい）を現在までの積算時間に加算して、新しい積算時間とする。
【００４９】
なお、前記ステップＳＴ３における凝縮水生成の判定は、ＥＧＲ通路５０の圧力も加味して行うようにしてもよい。例えば吸気圧センサが装備されている場合、その信号に基づいてＥＧＲ通路５０の圧力を推定し、水の蒸気圧線図から露点に相当する温度を算出する。そして、この算出した温度よりもＥＧＲ通路５０の壁面（ＥＧＲクーラ５２のチューブの壁面も含む）の温度が低い場合に、凝縮水が生成すると判定することができる。
【００５０】
前記のように積算した時間が設定時間以上になったか否かをステップＳＴ５で判定して（設定時間に達したか？）、積算時間が設定時間に達するまでは否定判定（ＮＯ）してステップＳＴ６に進み、ここではエンジン回転数が所定回転数（例えば４５００ｒｐｍくらい）以上か否か判定する。この判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）であれば後述するステップＳＴ８に進む一方、否定判定（ＮＯ）であればステップＳＴ１に戻って、前記したステップＳＴ１〜ＳＴ５の手順を繰り返す。
【００５１】
そして、図６を参照して後述するように、ＥＧＲ通路５０における凝縮水の生成が継続して、積算時間が徐々に大きくなってゆき設定時間に達すれば、前記のステップＳＴ５において肯定判定（ＹＥＳ）してステップＳＴ７に進み、ＥＧＲガスの空燃比を理論空燃比よりもリッチになるように制御するとともに、ＥＧＲ通路５０からの凝縮水の排水制御を開始する。
【００５２】
すなわち、ＥＧＲバルブ５１を例えば全開になるよう強制的に開動作させて、ＥＧＲガスの流量を所定量以上に増大させる。この所定量というのは、前述のような設定時間が経過して、ＥＧＲ通路５０の壁面に付着した凝縮水に未燃燃料などが溶け込み、その粘着力が増大していても、これを剥がしてＥＧＲ通路５０から流出させることができるようなＥＧＲガスの流量であり、予め実験などによって設定されている。
【００５３】
また、ＥＧＲガスの空燃比をリッチにするためには、例えばインジェクタ３６による燃料噴射量を増量補正するとともに、これに伴いエンジン１のトルクがやや大きくなることを考慮して、トルクの増分を減殺するように点火時期を遅角側に補正する。なお、燃料噴射量の増量に併せて、或いはこれに代えて気筒２内への吸気の充填量を減少させ、空燃比をリッチ化させるようにしてもよい。
【００５４】
そうして空燃比がリッチになった排気、即ちＥＧＲガスの流量が所定量以上に増大することによって、ＥＧＲ通路５０の壁面に付着している凝縮水の排水が促され、吸気通路３まで流出するようになる。前記ステップＳＴ７の処理は、そうして凝縮水を吸気通路３に流出させるのに十分な時間（実験などによって予め設定されており、例えば数秒くらい）だけ継続し、その後、ステップＳＴ８に進んで積算時間を零にリセットした後に、排水制御のルーチンを終了する（エンド）。
【００５５】
この排水制御のルーチン（図５）は、ＥＣＵ６によって所定のプログラムが実行されることによって実現される。そして、ステップＳＴ５の処理を実行することによってＥＣＵ６は、ＥＧＲ通路５０において凝縮水が予め設定した時間以上、生成しているか否か判定する判定手段を構成する。同様にステップＳＴ７の処理を実行することによってＥＣＵ６は、ＥＧＲガスの流量を増大させて凝縮水の排水を促す排水制御手段と、ＥＧＲガスの空燃比をリッチ化させる空燃比制御手段と、を構成する。
【００５６】
以上、説明したように本実施形態のエンジン１の制御装置では、一例として図６に示すように時刻ｔ１で始動されたエンジン１の暖機運転中に、その冷却水温（エンジン水温）が徐々に高くなっていく途中でＥＧＲバルブ５１が開かれる（時刻ｔ２）。これにより、ＥＧＲ通路５０をＥＧＲガスが流通するようになるので、ＥＧＲ通路５０において凝縮水の生成する時間の積算が開始され、時間の経過とともに（ｔ２〜ｔ３）積算時間が大きくなってゆく。
【００５７】
このとき、ＥＧＲ通路５０においては、図６に仮想線で示すように壁面に付着する凝縮水の量が徐々に多くなってゆくとともに、図３を参照して上述したように、ＥＧＲガスに含まれている未燃燃料（ＨＣ）や煤（ｓｏｏｔ）などが凝縮水に溶け込んでゆく。また、そうしてＥＧＲガス中の種々の成分が溶け込んだ凝縮水は徐々に粘着力が増大してゆく。そして、時刻ｔ３において積算時間が設定時間に達すると、排水制御が開始され、ＥＧＲバルブ５１が全開になる。
【００５８】
これによりＥＧＲガスの流量が増大され、その流れによってＥＧＲ通路５０の壁面から凝縮水が剥がされて、時刻ｔ３〜ｔ４の間に吸気通路３へと流出するようになる。この際、ＥＧＲガスの空燃比は理論空燃比よりもリッチになっているので、その中に含まれている未燃燃料（ＨＣ）は凝縮水にトラップされ難くなり、ＥＧＲガスの流量を増大させてもデポジットの生成が助長されることはない。
【００５９】
このように本実施形態の排水制御では、空燃比のリッチなＥＧＲガスによってＥＧＲ通路５０からの凝縮水の排水を促すことにより、固着性のデポジットの生成を抑制し、その堆積によって生じるＥＧＲガス流量の低下などの不具合を予防することができる。そして、ＥＧＲ通路５０から凝縮水が十分に排水された頃に（時刻ｔ４）、排水制御および空燃比のリッチ化補正が終了する。その後、ＥＧＲバルブ５１の開度は再び図２のマップに基づいて制御されるようになる。
【００６０】
前記のように排水制御は、ＥＧＲ通路５０においてＥＧＲガス中の水分が凝縮するようなエンジン１の運転状態において、その凝縮水に未燃燃料などが溶け込んで粘着力が増大する少し前までの時間（設定時間）が経過したときに、はじめて行われるので、この排水制御の頻度はあまり高くはならず、空燃比のリッチ化に伴う燃費の悪化を抑制することができる。
【００６１】
しかも、本実施形態では、エンジン１の運転状態の変化に応じてＥＧＲバルブ５１が閉じられ、ＥＧＲ通路５０をＥＧＲガスが流れないようになれば（図５のステップＳＴ２でＮＯ）、時間の積算が中断されるとともに、エンジン回転数が所定回転数以上で、排気の流量がかなり多い運転状態になれば（同ステップＳＴ６でＹＥＳ）、積算時間が零にリセットされる。このことによっても排水制御の頻度が高くならないようにすることができ、燃費の悪化を抑制できる。
【００６２】
−他の実施形態−
上述した実施形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。すなわち、前記の実施形態ではＥＧＲ通路５０において凝縮水が設定時間以上、生成しているときに、排水制御を行うようにしており、この設定時間は、凝縮水に未燃燃料などが溶け込んで、その粘着力が増大するような時間（固定値）としているが、この設定時間を可変としてもよい。
【００６３】
例えば、ＥＧＲ通路５０において生成している凝縮水の量が多いほど、これに溶け込んだ未燃燃料などがデポジットとして堆積しやすいとも考えられるので、エンジン１の運転状態などから凝縮水の生成量を推定し、この推定量が多いほど、前記の設定時間を短くなるように補正するようにしてもよい。この場合に凝縮水の生成量は、例えば目標トルク、エンジン回転数、ＥＧＲガスの流量、吸気温、エンジン水温、および排気温などに対応づけて予め実験などにより特定し、凝縮推量のマップとしてＥＣＵ６のＲＯＭに記憶しておいて、エンジン１の現在の運転状態に対応する凝縮水の生成量をマップから読み出すようにすればよい。
【００６４】
また、前記の実施形態では、本発明を多気筒ガソリンエンジン１に適用した例について説明したが、これにも限定されず、本発明は、アルコール含有燃料やガス燃料を使用する火花点火エンジンにも適用することができる。そして、そのいずれの場合においても、駆動源として電動機も備えたハイブリッドシステムに備わるエンジンにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、エンジンのＥＧＲ通路におけるデポジットの生成を抑制し、その堆積によって生じる不具合を予防できるものなので、例えば乗用車に搭載するガソリンエンジンに適用して優れた効果を奏する。
【符号の説明】
【００６６】
１          エンジン（内燃機関）
３          吸気通路（吸気系）
５          ＥＧＲ系
５０      ＥＧＲ通路
５１      ＥＧＲバルブ
６          ＥＣＵ（判定手段、排水制御手段、空燃比制御手段）
６２      水温センサ（温度検出手段）
６４      吸気温センサ（温度検出手段）
６６      排気温センサ（温度検出手段）
【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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