(57)【要約】【課題】短時間で冷却効率を回復させることが可能な内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関のＥＧＲ制御装置は、ＥＧＲガスを排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路に設けられＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、を備えた内燃機関に適用され、ＥＧＲガス逆流手段と、制御手段と、を備える。ＥＧＲガス逆流手段は、ＥＧＲクーラ内においてＥＧＲガスを逆流させる。制御手段は、前記ＥＧＲクーラにおけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなったと判定した場合には、ＥＧＲガス逆流手段を用いて、ＥＧＲクーラ内においてＥＧＲガスを逆流させる。このようにすることで、排気系から吸気系へ向かう通常の向きでＥＧＲガスを通過させるよりも、より短時間で、ＥＧＲクーラの冷却効率を回復させることができる。【選択図】図５
2009180213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲガスを排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられ前記ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、を備えた内燃機関に適用される内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲクーラ内における前記ＥＧＲガスの圧力損失を検出する圧力損失検出手段と、
前記ＥＧＲクーラ内において前記ＥＧＲガスを逆流させるＥＧＲガス逆流手段と、
前記圧力損失検出手段からの検出信号に基づいて、前記ＥＧＲクーラにおける前記ＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなったと判定した場合には、前記ＥＧＲガス逆流手段を用いて、前記ＥＧＲクーラ内において前記ＥＧＲガスを逆流させる制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲガス逆流手段は、前記ＥＧＲガスの流量を調節する流量調節手段と、前記ＥＧＲクーラをバイパスして前記流量調節手段の上流側のＥＧＲ通路に接続される第１のバイパス通路と、前記ＥＧＲクーラをバイパスして前記流量調節手段の下流側のＥＧＲ通路に接続される第２のバイパス通路と、前記ＥＧＲクーラ及び前記第２のバイパス通路の上流側のＥＧＲ通路に設けられた通路切り換え手段と、を有し、
前記制御手段は、前記圧力損失検出手段からの検出信号に基づいて、前記ＥＧＲクーラにおけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなったと判定した場合には、前記流量調節手段を閉じるとともに、前記通路切り換え手段を制御することで前記ＥＧＲクーラと前記第２のバイパス通路との間を接続する請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ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ＥＧＲ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置において、還流させる排気ガスを冷却するためにＥＧＲクーラが用いられている。ＥＧＲクーラでは、還流された排気ガスと冷却水との間で熱交換が行われる。このとき、ＥＧＲクーラのチューブ壁面には、ススなどの堆積物の付着により、熱交換効率が低下する恐れがある。特に近年では、冷却効率を向上させるために、チューブ間を詰める構造や、チューブ内において乱流を引き起こす構造、を取らざるを得ず、従来よりも、堆積物が詰まりやすくなってきている。
【０００３】
なお、以下の特許文献１には、エンジン回転数が所定値以上の場合に、ＥＧＲ開度を大きくして排気ガスの速い流れを作り、ＥＧＲクーラのチューブ壁面に付着したススを剥がしたり、吹き飛ばしたりして堆積を阻止する技術が記載されている。特許文献２には、環境通路を導通状態として、タービン下流の排気通路を流れる排気の一部をＥＧＲ弁とＥＧＲクーラとの間のＥＧＲ通路へ流入させることで、ＥＧＲ通路へ流入した排気を、ＥＧＲクーラで逆流させてパティキュレートフィルタ下流の排気通路へ流す技術が記載されている。特許文献３には、ＥＧＲクーラのスートトラッパに、高圧空気を噴射して逆洗するもので、スートホッパ用の通路を備える技術が記載されている。特許文献４にも、本発明と関連のある技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７０６５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１１２３２０号公報
【特許文献３】特開平８−３５４５１号公報
【特許文献４】特開２００５−１３３５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ＥＧＲクーラのチューブ壁面にススが付着した場合において、ＥＧＲ開度を大きくして排気ガスの速い流れを作った場合であっても、チューブ壁面に付着した堆積物をなかなか除去することができずに、ＥＧＲクーラの冷却効率を回復するのに時間がかかり過ぎてしまう恐れがある。この点について、特許文献２〜４には言及されていない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、短時間で冷却効率を回復させることが可能な内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、ＥＧＲガスを排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられ前記ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、を備えた内燃機関に適用される内燃機関のＥＧＲ制御装置は、前記ＥＧＲクーラ内における前記ＥＧＲガスの圧力損失を検出する圧力損失検出手段と、前記ＥＧＲクーラ内において前記ＥＧＲガスを逆流させるＥＧＲガス逆流手段と、前記圧力損失検出手段からの検出信号に基づいて、前記ＥＧＲクーラにおけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなったと判定した場合には、前記ＥＧＲガス逆流手段を用いて、前記ＥＧＲクーラ内において前記ＥＧＲガスを逆流させる制御手段と、を備える。
【０００８】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御装置は、ＥＧＲガスを排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられ前記ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、を備えた内燃機関に適用される。ここで、排気系は、例えば、排気通路とエキゾースト・マニホールドとより構成され、吸気系は、例えば、吸気通路とインテーク・マニホールドとより構成される。内燃機関のＥＧＲ制御装置は、圧力損失検出手段と、ＥＧＲガス逆流手段と、制御手段と、を備える。圧力損失検出手段は、例えば差圧センサである。ＥＧＲガス逆流手段は、前記ＥＧＲクーラ内において前記ＥＧＲガスを逆流させる。前記制御手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、前記圧力損失検出手段からの検出信号に基づいて、前記ＥＧＲクーラにおけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなったと判定した場合には、前記ＥＧＲガス逆流手段を用いて、前記ＥＧＲクーラ内において前記ＥＧＲガスを逆流させる。このようにすることで、ＥＧＲクーラにおいて排気系から吸気系へ向かう通常の向きでＥＧＲガスを通過させるよりも、ＥＧＲクーラの冷却効率を、より短時間で回復させることができる。
【０００９】
上記の内燃機関のＥＧＲ制御装置の他の一態様は、前記ＥＧＲガス逆流手段は、前記ＥＧＲガスの流量を調節する流量調節手段と、前記ＥＧＲクーラをバイパスして前記流量調節手段の上流側のＥＧＲ通路に接続される第１のバイパス通路と、前記ＥＧＲクーラをバイパスして前記流量調節手段の下流側のＥＧＲ通路に接続される第２のバイパス通路と、前記ＥＧＲクーラ及び第２のバイパス通路の上流側のＥＧＲ通路に設けられた通路切り換え手段と、を有し、前記制御手段は、前記圧力損失検出手段からの検出信号に基づいて、前記ＥＧＲクーラにおけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなったと判定した場合には、前記流量調節手段を閉じるとともに、前記通路切り換え手段を制御することで前記ＥＧＲクーラと前記第２のバイパス通路との間を接続する。このようにすることで、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ内において逆流させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関システムの構成を示す構成図である。図１において、実線矢印はガスの流れを示し、破線矢印は信号の流れを示す。
【００１２】
内燃機関システムは、主に、内燃機関（エンジン）１０、インテーク・マニホールド（インマニ）１３、エキゾースト・マニホールド（エキマニ）１４、ＥＧＲ通路５、バイパス付きＥＧＲクーラ６、より構成される。
【００１３】
エンジン１０の燃焼室には、図示しない吸気通路よりインマニ１３を介して吸気ガスが送り込まれる。エンジン１０の燃焼室で吸気ガスと燃料が混合して燃焼することにより、排気ガスが発生し、排気ガスは、エキマニ１４を介して排気通路４へと排出される。排気通路４へと排出された排気ガスは、ターボチャージャのタービン４ａを回転させる。
【００１４】
インマニ１３とエキマニ１４とを結んで、ＥＧＲ通路５が設けられている。エンジン１０の燃焼室より排出された排気ガスの一部は、ＥＧＲ通路５を介して、インマニ１３に還流される。従って、エンジン１０の燃焼室に送り込まれる吸気ガスは、図示しない吸気通路より送り込まれた空気と、ＥＧＲ通路５を介してインマニ１３に送り込まれた排気ガスの一部とが混合したものである。以下では、ＥＧＲ通路５によって還流される排気ガスの一部を「ＥＧＲガス」と称する。ＥＧＲ通路５には、流量調節弁７が設けられており、ＥＧＲガスの流量は、流量調節弁７によって調節される。流量調節弁７は、ＥＣＵ２０からの制御信号Ｓ７によって制御される。
【００１５】
ＥＧＲ通路５には、流量調節弁７の上流側に、バイパス付きＥＧＲクーラ６が設けられている。バイパス付きＥＧＲクーラ６は、ＥＧＲクーラ１５と、ＥＧＲクーラ１５をバイパスするバイパス通路１６と、より構成される。ＥＧＲクーラ１５とバイパス通路１６の夫々を通過するＥＧＲガスの流量は、ＥＧＲクーラ流量調節弁１７によって調節され、ＥＧＲクーラ流量調節弁１７は、ＥＣＵ２０からの制御信号Ｓ１７によって制御される。例えば、ＥＧＲガスの温度が比較的低温の場合には、ＥＧＲガスはバイパス通路１６を通過するように、ＥＧＲクーラ流量調節弁１７によって制御される。
【００１６】
ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲガスが通り抜けるチューブ２１が複数配置される一方、当該チューブ２１を横切るように流れる冷却水の取り入れ用の取入口（不図示）と取出口（不図示）とを有している。ＥＧＲクーラ１５内を通過するＥＧＲガスは、チューブ２１を通過する際に、チューブ２１の壁面を介して、冷却水と熱交換を行うことで冷却される。
【００１７】
ＥＧＲ通路５には、差圧センサ８が設けられる。差圧センサ８は、ＥＧＲクーラ１５の入口側と出口側の差圧を検出する。即ち、差圧センサ８は、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失を検出する。差圧センサ８は、検出した圧力損失に対応する検出信号Ｓ８をＥＣＵ２０に送信する。
【００１８】
ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、各種センサからの検出信号に基づいて運転状態を検出し、検出された運転状態に基づいて内燃機関システム全体の制御を行う。第１実施形態では、ＥＣＵ２０は、差圧センサ８から送信された検出信号Ｓ８に基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失を求める。ＥＣＵ２０は、求められた圧力損失に基づいて、流量調節弁７やＥＧＲクーラ流量調節弁１７の制御を行う。
【００１９】
ここで、ＥＧＲクーラの冷却効率について図２を用いて説明する。図２は、走行距離に対するＥＧＲクーラの冷却効率を示すグラフである。
【００２０】
ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１５内のチューブ２１を通過すると、ＥＧＲガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）やスモークがチューブ２１の壁面に付着する。チューブ２１の壁面にＨＣやスモークが付着すると、その分だけ、ＥＧＲガスと冷却水との間の熱伝導率が低下する。そのため、図２のグラフ５１に示すように、走行距離が長くなるに従い、チューブ２１の壁面にはＨＣやスモークが堆積することにより、ＥＧＲクーラの冷却効率は次第に低下し、排ガス規制の基準となるＥＧＲクーラ１５の冷却効率の基準値Ｓｔを下回ってしまう。
【００２１】
そこで、第１実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置では、ＥＣＵ２０は、差圧センサ８から送信された検出信号Ｓ８に基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなっていると判定した場合には、流量制御弁７を開弁して、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させることとする。
【００２２】
具体的には、ＥＣＵ２０は、予め、ＲＯＭなどに、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失と冷却効率とのマップを保持しておく。ＥＧＲガスの圧力損失と冷却効率との関係は、ＥＧＲガスの圧力損失が大きくなるほど、冷却効率が低下する関係となっている。従って、ＥＣＵ２０は、当該マップに基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が、ＥＧＲクーラの冷却効率の基準値Ｓｔに対応する圧力損失の値よりも大きくなっていると判定した場合には、流量制御弁７を開弁して、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させることとする。このようにすることで、チューブ２１の壁面に堆積されたＨＣやスモークなどの堆積物をＥＧＲガスにより吹き飛ばすことができるので、図２のグラフ５２に示すように、ＥＧＲクーラの冷却効率を常に基準値Ｓｔよりも大きく保持することができる。
【００２３】
ここで、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させる際には、低流速のＥＧＲガスよりも高流速のＥＧＲガスの方が好ましい。このことについて図３を用いて説明する。図３は、単位時間当たりにおけるＥＧＲガス流量とＥＧＲクーラ１５の冷却効率との関係を示すグラフである。図３に示すグラフから分かるように、単位時間当たりのＥＧＲガス流量が大きくなればなるほど、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率は向上することが分かる。これは、単位時間当たりのＥＧＲガス流量が大きくなればなるほど、即ち、ＥＧＲガスが高流速となるほど、チューブ２１の壁面に堆積されたＨＣやスモークなどの堆積物はＥＧＲガスによって吹き飛ばされ易くなるからである。このことから、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させる時期としては、単位時間当たりのＥＧＲガス流量が小さいときよりも単位時間当たりのＥＧＲガス流量が大きいときの方が好ましい、即ち、低流速のＥＧＲガスとなっているときよりも高流速のＥＧＲガスとなっているときの方が好ましいことが分かる。なお、ここで、図３より、単位時間当たりのＥＧＲガス流量が所定値Ｇ１以上になると、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率が急激に向上することが分かる。
【００２４】
そこで、ＥＣＵ２０は、当該マップに基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が、ＥＧＲクーラの冷却効率の基準値Ｓｔに対応する圧力損失の値よりも大きくなっており、かつ、ＥＧＲガス流量が高流速となっている場合に、流量制御弁７を開弁して、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させるとしてもよい。ＥＧＲガス流量が高流速になっている場合とは、具体的には、エンジン１０が高負荷域にある場合である。高負荷域とは、例えば、単位時間当たりのＥＧＲガス流量が所定値Ｇ１以上になるような、エンジン１０の負荷域である。このように、高流速のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させることで、低流速のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させた場合と比較して、より短時間で、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率を向上させることができる。
【００２５】
次に、第１実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明することとする。
【００２６】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ２０は、差圧センサ８からの検出信号Ｓ８に基づいて、ＥＧＲクーラ１５の圧力損失を求める。
【００２７】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ２０は、運転条件が掃除モードになっているか否か、具体的には、求められた圧力損失が、所定値よりも大きくなっているか否か、即ち、ＥＧＲクーラの冷却効率の基準値Ｓｔに対応する圧力損失の値よりも大きくなっているか否か、について判定する。これは、ＥＣＵ２０が予め保持している、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失と冷却効率とのマップに基づいて求めることができる。なお、ここで、更に加えて、エンジン１０の運転状態が高負荷域にあるか否かについて判定するとしてもよい。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、求められた圧力損失が所定値よりも大きくなっている（または、求められた圧力損失が所定値よりも大きく、かつ、エンジン１０の運転状態が高負荷域にある）と判定した場合には、運転条件が掃除モードになっているとして（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３の処理へ進む。一方、ＥＣＵ２０は、求められた圧力損失が所定値以下となっている（または、求められた圧力損失が所定値以下となっているか、エンジン１０の運転状態が低負荷域にある）と判定した場合には、運転条件が掃除モードになっていないとして（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００２９】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ２０は、掃除モードを開始する、即ち、流量制御弁７を開弁して、高流速のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させる。ステップＳ１０４において、ＥＣＵ２０は、流量制御弁７を開弁してから所定時間経過しておらず、かつ、運転条件が掃除モードとなっていると判定した場合には、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、ＥＣＵ２０は、流量制御弁７を開弁してから所定時間経過した、または、運転条件が掃除モードでなくなった、と判定した場合には（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、本制御処理をリターンする。この所定時間は、予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２０のＲＯＭなどに記録されている。例えば、所定時間は、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率を基準値Ｓｔまで回復するのにかかる時間である。
【００３０】
以上より、第１実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置では、ＥＣＵ２０は、差圧センサ８から送信された検出信号Ｓ８に基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなっていると判定した場合には、流量制御弁７を開弁して、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させることとする。このようにすることで、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率を回復することができる。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置について説明する。
【００３２】
第２実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置では、第１実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置と異なり、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなっていると判定した場合には、ＥＧＲクーラ１５内においてＥＧＲガスを逆流させることとする。
【００３３】
まず、第２実施形態に係る内燃機関システムの構成について図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態に係る内燃機関システムの一部（バイパス付きＥＧＲクーラ６）の構成を示す模式図である。図５において、実線矢印はＥＧＲガスの流れを示し、破線矢印は方向を示している。なお、図５に示す構成以外の構成は、図１に示した構成と同様となっている。
【００３４】
つまり、第２実施形態に係る内燃機関システムの構成では、図１で示した第１実施形態に係る内燃機関システムの構成に加えて、バイパス通路１９と、通路切り換え弁１８と、が備えられている。先に述べたバイパス通路１６が、ＥＧＲクーラ１５をバイパスして流量調節弁７の上流側のＥＧＲ通路５に接続されているのに対し、バイパス通路１９は、ＥＧＲクーラ１５をバイパスして流量調節弁７の下流側のＥＧＲ通路５に接続されている。通路切り換え弁１８は、ＥＧＲクーラ１５及びバイパス通路１９の上流側に設けられている。通路切り換え弁１８は、２つの切り換えモードを有する。１つ目の切り換えモードは、破線で示すように、バイパス通路１９のみを塞いで、ＥＧＲガスを、ＥＧＲクーラ１５またはバイパス通路１６に通過させるモードである。２つ目の切り換えモードは、実線で示すように、バイパス通路１９を開くとともに、ＥＧＲクーラ１５とバイパス通路１９との間を接続するモードである。正確には、ＥＧＲクーラ１５のエキマニ側の端部とバイパス通路１９のエキマニ側の端部とが接続される。このとき、エキマニ側からくるＥＧＲガスは、ＥＧＵクーラ１５を通過することができずに、バイパス通路１６を通過することとなる。
【００３５】
第２実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置では、ＥＣＵ２０は、差圧センサ８からの検出信号Ｓ８に基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなっていると判定した場合には、流量調節弁７を閉じ、かつ、通路切り換え弁１８を制御してＥＧＲクーラ１５とバイパス通路１９との間を接続することにより、ＥＧＲクーラ１５内において、ＥＧＲガスを逆流させることとする。
【００３６】
具体的には、ＥＣＵ２０は、予め、ＲＯＭなどに、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失と冷却効率とのマップを保持しておく。そして、ＥＣＵ２０は、当該マップに基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が、ＥＧＲクーラの所定値よりも大きくなっている、即ち、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率の基準値Ｓｔに対応する圧力損失の値よりも大きくなっているか否かについて判定を行う。
【００３７】
ＥＣＵ２０は、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率の基準値Ｓｔに対応する圧力損失の値よりも大きくなっていると判定した場合には、ＥＧＲクーラ流量調節弁１７を中間開度にする。これにより、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１５とバイパス通路１６との両方を通過できるようになる。また、このとき、ＥＣＵ２０は、流量調節弁７を閉じるとともに、通路切り換え弁１８を制御してＥＧＲクーラ１５とバイパス通路１９との間を接続する。これにより、エキマニ１４側からインマニ１３側へ向かうＥＧＲガスは、図５に示すように、ＥＧＲクーラ１５を通過せずに、バイパス通路１６を通過することとなる。そして、バイパス通路１６を通過したＥＧＲガスは、流量調節弁７が閉じられているため、インマニ１３側へ抜けることができずに、ＥＧＲクーラ１５内をインマニ１３側からエキマニ１４側へと逆流する。ＥＧＲクーラ１５内を逆流したＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１５とバイパス通路１９との間が接続されているため、バイパス通路１９を介して、インマニ１３へと抜ける。
【００３８】
このように、ＥＧＲクーラ１５内において、エキマニ１４側からインマニ１３側へと通常の向きでＥＧＲガスを通過させるよりも、インマニ１３側からエキマニ１４側へとＥＧＲガスを逆流させる方が、チューブ２１に堆積した堆積物を吹き飛ばし易くなる。このことについて、図６を用いて説明する。図６は、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率の時間に対する変化を示すグラフである。図６において、グラフ５３は、第１実施形態の場合、即ち、ＥＧＲクーラ１５内においてエキマニ１４側からインマニ１３側へと通常の向きでＥＧＲガスを通過させた場合のＥＧＲクーラ１５の冷却効率のグラフを示し、グラフ５４は、ＥＧＲクーラ１５内においてインマニ１３側からエキマニ１４側へとＥＧＲガスを逆流させた場合のＥＧＲクーラ１５の冷却効率のグラフを示している。
【００３９】
図６では、時刻Ｔ０より、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させ始めることとする。第１実施形態の場合、即ち、ＥＧＲクーラ１５内においてエキマニ１４側からインマニ１３側へと通常の向きでＥＧＲガスを通過させた場合には、グラフ５３に示すように、時刻Ｔ１で、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率が回復している。一方、ＥＧＲクーラ１５内においてインマニ１３側からエキマニ１４側へとＥＧＲガスを逆流させた場合には、時刻Ｔ１よりも早い時刻Ｔ２で、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率が回復している。つまり、ＥＧＲクーラ１５内において、チューブ２１内に堆積した堆積物を除去するには、エキマニ１４側からインマニ１３側へと通常の向きでＥＧＲガスを通過させるよりも、インマニ１３側からエキマニ１４側へとＥＧＲガスを逆流させる方が、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率を、より短時間で回復させることができることが分かる。
【００４０】
なお、ＥＧＲクーラ１５内においてＥＧＲガスを逆流させる制御を行う際に、第１実施形態で述べたのと同様、高流速のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させるとしてもよいのは言うまでもない。即ち、ＥＣＵ２０は、当該マップに基づいて、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が、ＥＧＲクーラの冷却効率の基準値Ｓｔに対応する圧力損失の値よりも大きくなっており、かつ、ＥＧＲガス流量が高流速となっている場合に、ＥＧＲクーラ１５内においてＥＧＲガスを逆流させるとしても良いのは言うまでもない。この第２実施形態の場合においても、低流速のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させた場合と比較して、高流速のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１５に通過させた方が、より短時間で、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率を向上させることができる。
【００４１】
以上より、第２実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置では、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲクーラ１５におけるＥＧＲガスの圧力損失が所定値よりも大きくなっていると判定した場合には、ＥＧＲクーラ１５内においてＥＧＲガスを逆流させることとする。このようにするとで、エキマニ１４側からインマニ１３側へと通常の向きでＥＧＲガスを通過させるよりも、ＥＧＲクーラ１５の冷却効率を、より短時間で回復させることができる。
【００４２】
なお、上述の各実施形態において、ＥＧＲ通路５は、排気通路４のタービン４ａの上流側からＥＧＲガスを取り出す、いわゆる高圧ループＥＧＲ通路（ＨＰＬ）となっているが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、代わりに、排気通路４のタービン４ａの下流側からＥＧＲガスを取り出す、いわゆる低圧ループＥＧＲ通路（ＬＰＬ）にも本発明を適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関システムの構成を示す構成図である。
【図２】走行距離に対するＥＧＲクーラの冷却効率を示すグラフである。
【図３】単位時間当たりにおけるＥＧＲガス流量とＥＧＲクーラの冷却効率との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施形態に係る内燃機関のＥＧＲ制御処理のフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る内燃機関システムの一部の構成を示す模式図である。
【図６】ＥＧＲクーラの冷却効率の時間に対する変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
５  ＥＧＲ通路
７  流量調節弁
８  差圧センサ
１０  内燃機関（エンジン）
１３  インテーク・マニホールド（インマニ）
１４  エキゾースト・マニホールド（エキマニ）
１５  ＥＧＲクーラ
１６  バイパス通路
２０  ＥＣＵ
【図１】
2009180213.tif 000003
【図２】
2009180213.tif 000004
【図３】
2009180213.tif 000005
【図４】
2009180213.tif 000006
【図５】
2009180213.tif 000007
【図６】
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