(57)【要約】【課題】凝縮水の発生を抑制することができるＥＧＲシステムを提供する。【解決手段】ＥＧＲシステム１は、ターボチャージャ４が搭載されたエンジン１０において排気ガスの少なくとも一部を吸気流路へ還流させる。ＥＧＲシステム１は、ターボチャージャ４のタービン４ａの下流側から排気ガスの少なくとも一部をターボチャージャ４のコンプレッサ４ｂの上流側へ還流させる低圧ＥＧＲシステム５と、コンプレッサ４ｂの下流側に設けられ過給された給気ガスを冷却するインタークーラ６と、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが露点Ｔｌｉｍよりも高くなるように水冷インタークーラ６ｃの冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を制御する制御部８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャが搭載されたエンジンにおいて排気ガスの少なくとも一部を吸気流路へ還流させるＥＧＲシステムであって、
前記ターボチャージャのタービンの下流側から前記排気ガスの少なくとも一部を前記ターボチャージャのコンプレッサの上流側へ還流させる低圧ＥＧＲシステムと、
前記コンプレッサの下流側に設けられ、過給された給気ガスを冷却するインタークーラと、
前記インタークーラの下流側における前記給気ガスの温度が閾値よりも高くなるように前記インタークーラの冷媒の流量及び温度の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える、ＥＧＲシステム。
【請求項２】
前記インタークーラは、空冷インタークーラ及び水冷インタークーラを含んでおり、
前記コンプレッサの下流側且つ前記インタークーラの上流側に設けられ、前記空冷インタークーラ及び前記水冷インタークーラのうちの何れか一方へ前記給気ガスを流通させる切替弁を更に備え、
前記切替弁は、前記低圧ＥＧＲシステムの作動時において、前記水冷インタークーラへ前記給気ガスを流通させ、
前記制御部は、前記低圧ＥＧＲシステムの作動時において、前記インタークーラの下流側における前記給気ガスの温度が前記閾値よりも高くなるように、前記水冷インタークーラにおける前記冷媒としての冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を制御する、請求項１に記載のＥＧＲシステム。
【請求項３】
前記切替弁は、前記低圧ＥＧＲシステムの非作動時において、前記空冷インタークーラへ前記給気ガスを流通させる、請求項２に記載のＥＧＲシステム。
【請求項４】
前記タービンの上流側から前記排気ガスの少なくとも一部を前記インタークーラの下流側へ還流させる高圧ＥＧＲシステムを更に備える、請求項１〜３の何れか一項に記載のＥＧＲシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばエンジンにおける排気ガスの低ＮＯＸ化に有効な手段として、排気ガスの一部を吸気側へ還流させるＥＧＲ［Exhoust Gas Recirculation］システムが知られている。例えば特許文献１には、ターボチャージャを通過した後の排気ガスをコンプレッサの上流側（入口）に還流させることで、より低温且つ大量の排気再循環を可能にした低圧ＥＧＲシステムを備えるＥＧＲシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６３０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したようなＥＧＲシステムでは、還流させた排気ガスを含む給気ガスがインタークーラで過冷却され、場合によっては、当該給気ガス中の水分が凝縮して凝縮水が発生するおそれがある。この凝縮水はエンジン内部に付着又は滞留し、エンジンの腐食や破損等の損傷を引き起こす可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、凝縮水の発生を抑制することができるＥＧＲシステム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】
【０００６】
本発明に係るＥＧＲシステムは、ターボチャージャが搭載されたエンジンにおいて排気ガスの少なくとも一部を吸気流路へ還流させるＥＧＲシステムであって、ターボチャージャのタービンの下流側から排気ガスの少なくとも一部をターボチャージャのコンプレッサの上流側へ還流させる低圧ＥＧＲシステムと、コンプレッサの下流側に設けられ、過給された給気ガスを冷却するインタークーラと、インタークーラの下流側における給気ガスの温度が閾値よりも高くなるようにインタークーラの冷媒の流量及び温度の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
このＥＧＲシステムによれば、インタークーラの下流側における給気ガスの温度を閾値よりも高い温度に保つことができる。これにより、還流させた排気ガスを含む給気ガスがインタークーラで過冷却されるのを抑制することができる。その結果、凝縮水の発生を抑制することが可能となる。
【０００８】
本発明に係るＥＧＲシステムにおいて、インタークーラは、空冷インタークーラ及び水冷インタークーラを含んでおり、コンプレッサの下流側且つインタークーラの上流側に設けられ、空冷インタークーラ及び水冷インタークーラのうちの何れか一方へ給気ガスを流通させる切替弁を更に備え、切替弁は、低圧ＥＧＲシステムの作動時において、水冷インタークーラへ給気ガスを流通させ、制御部は、低圧ＥＧＲシステムの作動時において、インタークーラの下流側における給気ガスの温度が閾値よりも高くなるように、水冷インタークーラにおける冷媒としての冷却水の流量及び温度の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、低圧ＥＧＲシステムの作動時には、冷却能力の制御が容易な水冷インタークーラを利用して、給気ガスを冷却すると共にインタークーラの下流側における給気ガスの温度を閾値よりも高い温度に保つことができる。すなわち、還流させた排気ガスを含む給気ガスの過冷却を抑制して凝縮水の発生を抑制するという上記効果を、好適に発揮できる。
【０００９】
本発明に係るＥＧＲシステムにおいて、切替弁は、低圧ＥＧＲシステムの非作動時において、空冷インタークーラへ給気ガスを流通させてもよい。これにより、低圧ＥＧＲシステムの非作動時には、空冷インタークーラによって十分に給気ガスを冷却でき、エンジンの高回転高負荷の運転領域にも対応することが可能となる。
【００１０】
本発明に係るＥＧＲシステムは、タービンの上流側から排気ガスの少なくとも一部をインタークーラの下流側へ還流させる高圧ＥＧＲシステムを更に備えていてもよい。この場合、低圧ＥＧＲシステムと高圧ＥＧＲシステムとを併用するデュアルループＥＧＲシステムを構築でき、デュアルループＥＧＲシステムを備えるＥＧＲシステムにおいて凝縮水の発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、凝縮水の発生を抑制することができるＥＧＲシステムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るＥＧＲシステムにおいて低圧ＥＧＲシステムが非作動時の構成を示す図である。
【図２】一実施形態に係るＥＧＲシステムにおいて低圧ＥＧＲシステムが作動時の構成を示す図である。
【図３】低圧ＥＧＲシステムの適用条件を判定するエンジンの回転負荷マップである。
【図４】図１のＥＧＲシステムの制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、一実施形態に係るＥＧＲシステムにおいて低圧ＥＧＲシステムが非作動時の構成を示す図である。図２は、一実施形態に係るＥＧＲシステムにおいて低圧ＥＧＲシステムが作動時の構成を示す図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るＥＧＲシステム１は、例えば車両におけるディーゼルエンジン等のエンジン１０に搭載される。ＥＧＲシステム１は、エンジン１０の排気ガスの少なくとも一部をＥＧＲガスとして吸気側へ還流させる。
【００１５】
エンジン１０は、ターボチャージャ４を備えた過給機付きエンジンとされ、１又は複数の気筒を有している。なお、エンジン１０としては、ディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンであってもよい。また、適用される車両は限定されるものではなく、例えばトラック、バスもしくは重機等の大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等であってもよい。
【００１６】
ＥＧＲシステム１は、デュアルループＥＧＲシステムであって、高圧ＥＧＲシステム３と低圧ＥＧＲシステム５との両方を備えている。また、ＥＧＲシステム１は、インタークーラ６、切替弁６ａ、温度センサ７及び制御部８を備えている。
【００１７】
高圧ＥＧＲシステム３は、ターボチャージャ４のタービン４ａを通過する前の高温高圧の排気ガスの少なくとも一部を、吸気側へ高圧ＥＧＲガスとして還流させる。高圧ＥＧＲシステム３は、ＥＧＲ配管３ａ、ＥＧＲクーラ３ｂ及びＥＧＲバルブ３ｃを備えている。
【００１８】
ＥＧＲ配管３ａは、高圧ＥＧＲガスを流通させる流路を構成する。ＥＧＲ配管３ａの一端は、排気流路においてタービン４ａの上流側であってエンジン本体２のエキゾーストマニホールドの下流側に接続されている。ＥＧＲ配管３ａの他端は、給気流路においてインタークーラ６の下流側であってエンジン本体２のインテークマニホールドの上流側に接続されている。このＥＧＲ配管３ａは、低圧ＥＧＲシステム５と比べ高温高圧なガスを流通させるループ状の還流経路を形成する。
【００１９】
ＥＧＲクーラ３ｂは、ＥＧＲ配管３ａに設けられ、還流させる高圧ＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲクーラ３ｂとしては、特に限定されず、様々なＥＧＲクーラを用いることができる。ＥＧＲバルブ３ｃは、ＥＧＲ配管３ａにおける下流側の位置に設けられている。ＥＧＲバルブ３ｃとしては、例えば電磁弁等が用いられている。ＥＧＲバルブ３ｃは、制御部８に電気的に接続されており、そのバルブ開度が制御部８で制御される。これにより、高圧ＥＧＲガスの流量が制御部８により制御され、その結果、高圧ＥＧＲシステム３の作動及び非作動と高圧ＥＧＲシステム３作動時のＥＧＲガス流量とが、制御部８により制御される。
る。
【００２０】
低圧ＥＧＲシステム５は、ターボチャージャ４のタービン４ａを通過した後の低温低圧の排気ガスの少なくとも一部を、吸気側へ低圧ＥＧＲガスとして還流させる。低圧ＥＧＲシステム５は、ＥＧＲ配管５ａ、ＥＧＲクーラ５ｂ及びＥＧＲバルブ５ｃを備えている。
【００２１】
ＥＧＲ配管５ａは、低圧ＥＧＲガスを流通させる流路を構成する。ＥＧＲ配管５ａの一端は、排気流路において排気ガス後処理装置９の下流側に接続されている。ＥＧＲ配管５ａの他端は、吸気流路においてコンプレッサ４ｂの上流側に接続されている。このＥＧＲ配管５ａは、高圧ＥＧＲシステム３と比べ低温低圧なガスを流通させるループ状の還流経路を形成する。排気ガス後処理装置９は、排気ガスを浄化するための装置であり、例えばＤＰＦ［Diesel Particulate Filter］（不図示）及びＮＯｘ触媒（不図示）を含んでいる。
【００２２】
ＥＧＲクーラ５ｂは、ＥＧＲ配管５ａに設けられ、還流させる低圧ＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲクーラ５ｂとしては、特に限定されず、様々なＥＧＲクーラを用いることができる。ＥＧＲバルブ５ｃは、ＥＧＲ配管５ａの下流側の位置に設けられている。ＥＧＲバルブ５ｃとしては、例えば電磁弁等が用いられている。ＥＧＲバルブ５ｃは、制御部８に電気的に接続されており、そのバルブ開度が制御部８で制御される。これにより、低圧ＥＧＲガスの流量が制御部８により制御され、その結果、低圧ＥＧＲシステム５の作動及び非作動と低圧ＥＧＲシステム５作動時のＥＧＲガス流量とが、制御部８により制御される。
【００２３】
インタークーラ６は、空冷インタークーラ６ｂ及び水冷インタークーラ６ｄを備えており、コンプレッサ４ｂにより圧縮された給気ガスを冷却する。給気ガスとは、空気を含むもしくは空気と低圧ＥＧＲガスとを含むガスであり、コンプレッサ４ｂにより圧縮されたものである。
【００２４】
空冷インタークーラ６ｂ及び水冷インタークーラ６ｃは、給気流路においてコンプレッサ４ｂの下流側に、互いに並列で設けられている。また、空冷インタークーラ６ｂ及び水冷インタークーラ６ｃは、給気流路において高圧ＥＧＲシステム３のＥＧＲ配管３ａの他端が接続する接続箇所よりも上流側に設けられている。
【００２５】
空冷インタークーラ６ｂは、外気を冷媒として給気ガスを冷却する。空冷インタークーラ６ｂの構成は特に限定されず、公知の構成を用いることができる。また、空冷インタークーラ６ｂは、冷却能力が水冷インタークーラ６ｄより高く、より高温且つ大量な給気ガスを冷却することが可能である。水冷インタークーラ６ｃは、エンジン１０の冷却水を冷媒として給気ガスを冷却する。水冷インタークーラ６ｃの構成は特に限定されず、公知の構成を用いることができる。エンジン１０の冷却水は、エンジン本体２を冷却するものであり、例えばポンプにより圧送されてエンジン本体２のウォータージャケット等の流路を流通すると共に、ラジエータにおいて冷却される。
【００２６】
切替弁６ａは、給気流路においてコンプレッサ４ｂの下流側であってインタークーラ６の上流側に設けられている。切替弁６ａは、給気ガスを空冷インタークーラ６ｂ及び水冷インタークーラ６ｃのうちの何れか一方へ流通させる。切替弁６ａは、制御部８により制御され、給気ガスの流通を空冷インタークーラ６ｂと水冷インタークーラ６ｃとの間で切り替える。すなわち、切替弁６ａが空冷インタークーラ６ｂ側に切替わった場合、給気ガスは空冷インタークーラ６ｂを流通する。一方、切替弁６ａが水冷インタークーラ６ｃ側に切替わった場合、給気ガスは水冷インタークーラ６ｃを流通する。
【００２７】
温度センサ７は、給気流路においてインタークーラ６の下流側に設けられ、ここでは、インタークーラ６の出口に設けられている。温度センサ７は、インタークーラ６の出口における給気ガス温度Ｔｉｃ（以下、「ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃ」という）を検出する。温度センサ７は、検出したＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを、制御部８に出力する。温度センサ７としては特に限定されず、公知のセンサを用いることができる。
【００２８】
制御部８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータにより構成されている。制御部８は、エンジン本体２、ＥＧＲバルブ３ｃ、ＥＧＲバルブ５ｃ、切替弁６ａ及び温度センサ７に電気的に接続されており、水冷インタークーラ６ｃの冷却水の流量及び／又は温度の制御、ＥＧＲバルブ３ｃ，５ｃのバルブ開度の制御、切替弁６ａの開閉の制御、並びに、各種の検出値による演算処理を実行する。
【００２９】
具体的には、制御部８は、温度センサ７からＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを取得し、このＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが閾値よりも高くなるように水冷インタークーラ６ｃを流れる冷媒の流量及び温度の少なくとも一方を調整する。なお、本実施形態の水冷インタークーラ６ｃの冷媒にはエンジン１０の冷却水が適用されていることから、制御部８による冷却水の流量及び／又は温度の調整は、例えば当該冷却水を冷却するラジエータの動作を適宜制御したり、当該冷却水を圧送するポンプの出力を適宜調整したり、あるいは、エンジン本体２において当該冷却水の流路を適宜バイバスさせたり等することによって実行できる。
【００３０】
制御部８は、ＥＧＲバルブ３ｃのバルブ開度を制御することにより、高圧ＥＧＲガスの吸気側への還流を制御して高圧ＥＧＲシステム３の作動を制御する。制御部８は、ＥＧＲバルブ５ｃのバルブ開度を制御することにより、低圧ＥＧＲガスの吸気側への還流を制御して低圧ＥＧＲシステム５の作動を制御する。より具体的には、制御部８は、例えば図３に示すようなエンジン１０の回転負荷マップＭ１を用い、エンジン１０の運転状況に基づいてＥＧＲバルブ３ｃ及びＥＧＲバルブ５ｃのバルブ開度を制御する。これにより、高圧ＥＧＲシステム３及び低圧ＥＧＲシステム５それぞれの作動及び非作動と、高圧ＥＧＲシステム３作動時のＥＧＲガス流量と、低圧ＥＧＲシステム５作動時のＥＧＲガス流量と、を制御する。図示する回転負荷マップＭ１は、エンジン回転数と負荷との関係で表されている。エンジン回転数は、公知のエンジン回転数センサにより求めることができる。負荷は、例えば燃料噴射量より求めることができる。回転負荷マップＭ１は、予め設定されて制御部８に記憶されている。
【００３１】
回転負荷マップＭ１によれば、エンジン１０が低回転低負荷側の運転領域Ａ１にて稼働する場合、図２に示すように、ＥＧＲバルブ３ｃが開状態とされて高圧ＥＧＲシステム３が作動すると共に、ＥＧＲバルブ５ｃが開状態とされて低圧ＥＧＲシステム５が作動する（高圧ＥＧＲシステム３及び低圧ＥＧＲシステム５が併用される）。一方、回転負荷マップＭ１によれば、エンジン１０が高回転高負荷側の運転領域Ａ２にて稼働する場合、図１に示すように、ＥＧＲバルブ３ｃが開状態で且つＥＧＲバルブ３ｃが閉状態とされ、高圧ＥＧＲシステム３のみが作動し、低圧ＥＧＲシステム５が非作動となる。
【００３２】
制御部８は、給気ガスが空冷インタークーラ６ｂ及び水冷インタークーラ６ｃのうちの何れか一方へ流通するように、切替弁６ａを切替える制御を実行する。より具体的には、制御部８は、低圧ＥＧＲシステム５の作動時（すなわち、エンジン１０が低回転低負荷側の運転領域Ａ１にて稼働し、高圧ＥＧＲシステム３及び低圧ＥＧＲシステム５が併用される場合）において、図２に示すように、水冷インタークーラ６ｃへ給気ガスが流通するように切替弁６ａの切替えを制御する。一方、低圧ＥＧＲシステム５の非作動時（すなわち、エンジン１０が低回転低負荷側の運転領域Ａ２にて稼働し、高圧ＥＧＲシステム３のみが作動する場合）において、図１に示すように、空冷インタークーラ６ｂへ給気ガスが流通するように切替弁６ａの切替えを制御する。
【００３３】
また、制御部８は、低圧ＥＧＲシステム５におけるＥＧＲバルブ５ｃの開弁タイミングを基準に切替弁６ａを切り替え、水冷インタークーラ６ｃへ給気ガスが流通させる。このとき、ＥＧＲバルブ５ｃの開弁タイミングと切替弁６ａの切替タイミングとの間に、所定の作動遅れ時間を考慮してもよい。
【００３４】
制御部８は、周囲環境及びエンジン１０の運転条件に基づいて、上記閾値としての露点Ｔｌｉｍを算出する。より具体的には、制御部８は、凝縮水発生量算出モデルを用いて、凝縮水が発生するときのＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを推定し、この推定したＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを露点Ｔｌｉｍとして算出する。例えば凝縮水発生量算出モデルは、以下に例示する推定式で表され、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃから凝縮水発生量を推定できる。そこで、下記の推定式により予測される凝縮水発生量が一定量よりも大きい値（又は一定量以下の値）となるときのＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを、露点Ｔｌｉｍとして算出できる。
凝縮水発生量＝ｆ（大気圧，大気温度，大気相対湿度，空燃比，
燃料の水素炭素比，給気圧力，Ｔｉｃ）
【００３５】
上記の推定式において、周囲環境及びエンジン１０の運転条件に関する各種パラメータは、エンジン１０の各種センサにより検出することができる。αは所定係数であって、例えば実験やシミュレーション等により設定できる。上記の推定式は、予め設定されて制御部８に記憶されている。凝縮水発生量算出モデルの推定式は、特に限定されず、含まれている上記の各種パラメータに代えてもしくは加えて、その他の周囲環境又はエンジン１０の運転条件に関するパラメータを含んでいてもよい。一定量は、予め設定された値であり、例えば０（Ｌ／ｈ）とされる。
【００３６】
次に、図４を参照しつつ、ＥＧＲシステム１の制御部８による制御フローを説明する。ＥＧＲシステム１では、例えば車両の走行時において、制御部８により次の処理を繰り返し実行する。図４に示すように、まず、回転負荷マップＭ１（図３参照）を用い、エンジン１０の回転数及び負荷から、低圧ＥＧＲシステム５が作動する低圧ＥＧＲシステム適用条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ１）。具体的には、エンジン１０の回転数及び負荷が、回転負荷マップＭ１の運転領域Ａ１に存在しているか否かを判定する。
【００３７】
上記Ｓ１でＮＯの場合、給気ガスが空冷インタークーラ６ｂに流通するように切替弁６ａを切り替える（Ｓ２）。その後、そのまま本ステップの処理を終了し、次ステップの上記Ｓ１へ移行する。一方、上記Ｓ１でＹＥＳの場合、給気ガスが水冷インタークーラ６ｃに流通するように切替弁６ａを切り替える（Ｓ３）。温度センサ７により、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを検出する（Ｓ４）。凝縮水発生量算出モデルの上記推定式を用い、閾値としての露点Ｔｌｉｍを算出する（Ｓ５）。検出したＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが露点Ｔｌｉｍよりも高いか否かを判定する（Ｓ６）。
【００３８】
上記Ｓ６でＹＥＳの場合、そのまま本ステップの処理を終了し、次ステップの上記Ｓ１へ移行する。一方、上記Ｓ６でＮＯの場合、水冷インタークーラ６ｃの冷却水の流量及び／又は温度を、水冷インタークーラ６ｃの冷却能力が低下するように調整する（Ｓ７）。すなわち、水冷インタークーラ６ｃの冷却水の流量を所定量減少させる、及び／又は、当該冷却水の温度を所定温度上昇させる。その後、上記Ｓ６に戻り、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが露点Ｔｌｉｍよりも高いか否かを再び判定する。
【００３９】
以上、本実施形態のＥＧＲシステム１によれば、制御部８により、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが露点Ｔｌｉｍよりも高くなるように、インタークーラ６における水冷インタークーラ６ｃの冷却水の流量及び温度の少なくとも一方が制御される。これにより、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを露点Ｔｌｉｍよりも高い温度に保つことができ、還流させた排気ガスを含む給気ガスが水冷インタークーラ６ｃで過冷却されるのを抑制することができる。その結果、凝縮水の発生を抑制することが可能となる。
【００４０】
本実施形態のＥＧＲシステム１では、インタークーラ６が空冷インタークーラ６ｂ及び水冷インタークーラ６ｃを含んでいる。低圧ＥＧＲシステム５の作動時において、切替弁６ａにより、水冷インタークーラ６ｃへ給気ガスが流通される。そして制御部８により、低圧ＥＧＲシステム５の作動時において、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが露点Ｔｌｉｍよりも高くなるように、水冷インタークーラ６ｃにおける冷却水の流量及び温度の少なくとも一方が制御される。
【００４１】
これにより、低圧ＥＧＲシステム５の作動時には、冷却能力の制御が容易な水冷インタークーラ６ｃを利用して、給気ガスを冷却すると共にＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃを露点Ｔｌｉｍよりも高い温度に保つことができる。すなわち、還流させた排気ガスを含む給気ガスの過冷却を抑制して凝縮水の発生を抑制するという上記効果を、好適に発揮できる。通常、エンジン１０の低回転低負荷時においては、凝縮水が発生してしまうために低圧ＥＧＲシステム５の適用は困難であったが、本実施形態では、エンジン１０の低回転低負荷時にも低圧ＥＧＲシステム５を適用可能となる。その結果、低燃費化及び低ＮＯｘ化を実現することができる。
【００４２】
本実施形態のＥＧＲシステム１において、切替弁６ａは、低圧ＥＧＲシステム５の非作動時に空冷インタークーラ６ｂへ給気ガスが流通するように切り替えられる。これにより、低圧ＥＧＲシステム５の非作動時には、空冷インタークーラ６ｂにより十分に給気ガスを冷却でき、エンジン１０の高回転高負荷の運転領域Ａ２（図３参照）にも対応することが可能となる。
【００４３】
本実施形態のＥＧＲシステム１は、低圧ＥＧＲシステム５だけでなく高圧ＥＧＲシステム３を備えている。これにより、低圧ＥＧＲシステム５と高圧ＥＧＲシステム３とを併用するデュアルループＥＧＲシステムを構築できる。すなわち、本実施形態では、デュアルループＥＧＲシステムを備えるＥＧＲシステム１において、凝縮水の発生を抑制することが可能となる。
【００４４】
本実施形態のＥＧＲシステム１は、凝縮水発生量算出モデルの上記推定式を用い、周囲環境及びエンジン１０の運転条件から閾値としての露点Ｔｌｉｍを算出して予測している。これにより、周囲環境及びエンジン１０の運転条件に応じて閾値を設定でき、凝縮水の発生を抑制する上記効果を、高いロバスト性を実現しつつ発揮できる。
【００４５】
なお、本実施形態の低圧ＥＧＲシステム５は、エンジン１０が低回転側の運転領域Ａ１にて稼働する場合にのみ作動される。よって、その給気ガス量（作動ガス量）が比較的少ないことから、水冷インタークーラ６ｃを小型化することができる。また、排気温度が比較的低いことから、低圧ＥＧＲシステム５のＥＧＲクーラ５ｂが不要にできるため、ＥＧＲクーラ５ｂを備えない場合もある。
【００４６】
水冷インタークーラ６ｃは、搭載の自由度が高く、エンジン１０のインテークマニホールドに近接して搭載可能である。この場合、経路短縮化により、低圧ＥＧＲシステム５の過渡応答性を向上させることができる。
【００４７】
ちなみに、低圧ＥＧＲシステム５の作動時には、給気流路において空冷インタークーラ６ｂの出口に設けられたインテークスロットル（不図示）を閉じることで、空冷インタークーラ６ｂへの給気ガスの逆流を防止してもよい。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
【００４９】
上記実施形態では、切替弁６ａが水冷インタークーラ６ｃへ給気ガスを流通させるときに、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが閾値よりも高くなるように水冷インタークーラ６ｃの冷却能力を制御したが、これに限定されない。要は、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが閾値よりも高くなるようにインタークーラ６の冷却能力を制御すればよい。例えば、空冷インタークーラ６ｂの冷却能力を制御部８で制御可能であれば、切替弁６ａが空冷インタークーラ６ｂへ給気ガスを流通させるときに、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが閾値よりも高くなるように空冷インタークーラ６ｂの冷却能力を制御してもよい。
【００５０】
上記実施形態では、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃの閾値として露点Ｔｌｉｍを用いたが、実験やシミュレーション又は経験等により求めた閾値を用いてもよい。例えば閾値として、４５℃〜５０℃の値を用いてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、水冷インタークーラ６ｃの冷媒としてエンジン１０の冷却水を利用したが、独立した別サーキットによって供給される低水温冷却水を利用してもよい。この場合、ＩＣ出口ガス温度Ｔｉｃが閾値よりも高くなるように、低水温冷却水の流量及び／又は温度が制御部８により制御される。
【符号の説明】
【００５２】
１…ＥＧＲシステム、２…エンジン本体、３…高圧ＥＧＲシステム、４…ターボチャージャ、４ａ…タービン、４ｂ…コンプレッサ、５…低圧ＥＧＲシステム、６…インタークーラ、６ａ…切替弁、６ｂ…空冷インタークーラ、６ｃ…水冷インタークーラ、７…温度センサ、８…制御部、１０…エンジン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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